基于ICA和時延估計的油氣水三相流氣液相速度測量方法研究.pdf

1、油、氣、水多相流廣泛存在于現(xiàn)代石油工業(yè)中，流動參數(shù)檢測技術(shù)己成為多相流研究領(lǐng)域的一個熱點問題，其中速度測量是一項極其重要的研究內(nèi)容，流速的準確測量可為揭示多相流動機理，建立多相流流動模型提供必要的依據(jù)。但油氣水多相流動過程的復(fù)雜性和隨機性致使其速度參數(shù)的測量難度很大。本文基于獨立成分分析（ICA）和時延估計算法，對油氣水三相流氣液相速度測量方法進行了深入研究。
　　首先，根據(jù)油氣水三相流電導(dǎo)信號具有混合性的特點，提出了基于ICA的

2、油氣水三相流氣液相信息提取的算法。該算法采用ICA分離出流體的分相信號，采用Pearson相關(guān)系數(shù)作為氣液相信息的辨識依據(jù)。文中建立了油氣水三相流氣液相信息提取的理論模型，論證了算法的可行性，并采用仿真數(shù)據(jù)和實測數(shù)據(jù)對算法進行了驗證。
　　其次，針對相關(guān)法時延估計精度低的問題，提出了基于廣義加權(quán)二次相關(guān)的時延估計算法。該算法在對二次相關(guān)函數(shù)進行傅立葉變換的基礎(chǔ)上，利用加權(quán)函數(shù)對功率譜密度進行加權(quán)處理，以實現(xiàn)信號的白化，互相關(guān)函數(shù)的

3、峰值所對應(yīng)的橫坐標即為計算出的延遲時間。
　　最后，給出了基于ICA和時延估計的油氣水三相流氣液相速度測量方法的實現(xiàn)過程，并在大慶油田模擬井實驗平臺上進行了動態(tài)實驗。該方法首先對七電極陣列相關(guān)電導(dǎo)傳感器的四路輸出信號進行氣液相信息提取，得到上游和下游傳感器的氣相和液相信息，之后分別對液相信號和氣相信號進行廣義加權(quán)二次相關(guān)時延估計，進而求得油氣水三相流的氣液相流速。文中對動態(tài)實驗的氣液相速度測量結(jié)果進行了分析，得出了三相流流體的流動