小波分析技术在多相流系统中的应用

提出了一种将小波分析技术应用于多相流系统进行流型判别的方法。对采集的多相流信号进行小波分解 ,在不同尺度上提取特征值 ,并提出了两种特征值参数的提取方法 ,分别应用于气液两相流和气固流化床系统中 ,进行流型的辨识。试验结果表明利用所提出的特征值可以有效地对气液两相流流型以及气固流化床从固定床向鼓泡床的转变进行判别。     

基于隐马尔科夫模型的气液两相流流型识别方法

提出一种基于隐马尔科夫模型(HMM)识别垂直上升管中气液两相流流型的方法。首先对采集到的电导波动信号进行数据处理,借助语音信号处理中的线性预测方法,提取出反应两相流流动特征的特征量。将提取的特征向量作为观测序列输入到已经训练完毕的各状态HMM中,从而实现对气液两相流流型的识别。结果表明,该软测量方法能够准确地识别出三种典型的流型,识别效果良好,为流型的识别提供了一种有效的软测量方法。     

大管径水平管油气水三相流流型试验研究

目前室内小管径水平管道油气水三相流流型存在分类过细、不实用等问题,且流体流型随井径变化发生改变,致使小管径油气水三相流流型研究结果无法适用现场大管径水平井井筒中油气水三相流流型识别的问题。研究采用实际生产测井仪器串,在大管径(内径0.124m)有机玻璃管中,进行水平状态下油气水三相流流动模拟试验。基于试验数据分析,提出大管径水平管油气水三相流8种流型并制作相应流型图。使用电容阵列仪测井响应信息,对7种流型进行数值模拟,与观测流型对比发现,模拟效果良好。     

基于实验研究的油气钻采水平两相流管道泄漏声发射检测

气液两相流管道在油气钻采、运输中应用广泛,但对其泄漏检测的研究较少。本文通过搭建水平气液两相流泄漏实验系统,利用声发射(AE)检测原理对气体压力、流型、泄漏孔径、泄漏位置等因素对泄漏声发射信号的影响进行了实验研究,提出通过经验模态分解(EMD)去噪并用小波包分解(WPD)提取声发射信号特征输入BP神经网络进行泄漏存在性、泄漏流型识别。研究结果表明,本文提出的泄漏声发射检测方法提高了BP神经网络对气液两相流泄漏模式的识别精度并可以实现对两相流管道的有效检测,具有较好的借鉴意义。     

皮球集流油气水三相流涡轮流量计测量模型研究

基于皮球集流涡轮流量计与放射性密度-持水率计组合仪在油气水三相流流动环中的动态测量结果,建立了预测三相流总流量的涡轮流量计物理模型,该模型考虑了等效"气液"滑脱速度及流型影响.由于流型转变与两相流运动波传播特性密切相关,还提出了基于"气液"两相流运动波传播速度特征的流型划分准则,并利用该准则在不同流型区域内提取了气相漂移速度及相分布系数2个重要的流动特性参数.最后,将研究所得的三相流流动特性与涡轮流量计物理模型相结合,给出了具有较高精度的三相流总流量预测结果,表明利用集流型涡轮流量计仍然可以有效地测量油气水三相流总流量.     

递归特性分析在油气水三相流中的应用

先用C-C算法确定非线性时间序列相空间重构的最佳嵌入维数和最优时间延迟,再利用递归图对油气水三相流各流型进行表征、利用递归定量指标对递归图进行量化分析。试验结果表明：水基分散泡状流向水基分散段塞流转变中,递归图的细纹理特征可简单直观快速的识别流型,递归定量指标对分相流量变化能较好的定量分析。因此,递归特性分析技术具有较强的识别能力,为三相流流型辨识提供了一种有效方法。     

基于实验研究的水平井气液两相流流型判别修正

流型判别是研究气液两相流流动规律的重要内容。采用实验数据与理论分析相结合的方法,通过对常规管道和变质量管道Brill气液两相流流型判别方法的修正,建立了新的适用于海上水平井气液两相流流型判别方法。实验结果表明,修正的Brill流型判别方法与实验数据吻合较好,可为海上水平井气液两相流流型判别提供参考。     

水平及微倾斜管内油气水三相流流型特性

以4号机械油、自来水和空气为实验介质,对水平及微倾斜有机玻璃管内油气水三相流的流型及其转变特性进行了实验研究。采用观察法和流型识别仪相结合的方法,按照油、水两相的关系以及气液界面总体特征,将管内油气水三相流的流型进行了划分,并给出了相应的流型结构及流型图。以实验数据为基础提出了考虑流动参数变化影响的反相点预测关联式。按照现有的关于气液两相流的流型转变准则以及考虑流动条件的油水乳状液的变化规律,对管内油气水三相流各流型之间的相互转变进行了预测和分析,结果表明,气相的作用使油水分布发生了很大变化,不同流动条件下的油水混合物的物性变化也很大。     

上斜管线两相流型转换条件的研究

为了进一步了解气-液两相在管线中的流动情况,在管径为40 mm,管长为10 m,倾角分别为10°、30°、45°和60°的有机管段中,采用目测法和流型识别仪器,根据气-液界面特征,对气液两相流的流型进行了研究,并给出了相应的流型图。同时分析了不同倾角下流型的变化特征,并拟合出了相应的流型转换条件。其结果表明:(1)倾斜管线中的主要流型为:泡流、弹状流、准弹状流以及环流;(2)不同流型对倾角的敏感性有很大差别;(3)水平管流中的层流在倾斜管线中被弹状流和准弹状流取代。     

水平井筒变质量气液两相流动模型

根据水平井筒和常规水平管道中气液两相流动的相似和差别,可知常规水平管流的流型转换标准用于井筒流动需要进行修正或扩展。根据气液两相界面波的迅速成长机理,考虑了管壁存在入流或出流对于分层流向非分层流流型转变的影响,在Taitel Dukler的研究基础上,得到水平井筒气液两相变质量流动分层流向非分层流流型转变的判别方法。通过对分散泡状流流型中的分散气泡进行受力分析,考虑了管壁入流或出流的影响,得到判别水平井筒气液两相变质量流动分散流向间歇流流型转变的一种新方法。