基于明渠流原理的多相計量裝置研制.pdf

1、多相流計量技術被列為影響石油工業(yè)未來發(fā)展的關鍵技術之一，該技術不必分離出三相流的各個組成成份而同時對其各成份(油、氣、水)的流量進行測量，可以替代由測試分離器及其控制系統(tǒng)、單相監(jiān)控儀表、管匯等組成的巨大而笨重的傳統(tǒng)測量系統(tǒng)，對于流程簡化、減少油田開采成本具有重要意義。 在已經(jīng)開展的研究基礎上，提出了對現(xiàn)有多相流計測系統(tǒng)的改造方案，改造后系統(tǒng)計量原理為：利用基于油氣水混合流體在明渠內(nèi)的流體力學原理建立的氣液相計量模型進行計算，獲得

2、氣液兩相流量初始值，將模型計量的結果和所提取的液位差壓、氣體微差壓和壓力等參數(shù)特征值作為氣液兩相計測神經(jīng)網(wǎng)絡相應的輸入信號。神經(jīng)網(wǎng)絡根據(jù)輸入信號的數(shù)值特征，并通過流型的識別分類對氣液兩相的流動特征進行定量分析，找到相關的物理量與氣、液分相流速之間的函數(shù)關系，從而對模型計量結果進行進一步補償和修正而得出氣液兩相的流量。 為了驗證改造后多相流計測系統(tǒng)的性能指標，通過室內(nèi)及現(xiàn)場實驗對改造后的多相流計測系統(tǒng)進行了詳細的研究。對采集到的數(shù)

3、據(jù)的線性相關性進行了定量分析。根據(jù)分析結果，對不同的流型選取不同的特征參量對數(shù)據(jù)進行排序、分級和處理。處理過程采用了“交錯疊蓋區(qū)域擬合法”，實現(xiàn)了對狀態(tài)參量的數(shù)值擬合。實驗對比分析了改造前后裝置結構以及測量程序的改進效果，對多相流量計測系統(tǒng)進行了現(xiàn)場測試，實驗測試結果表明：得到修正后的計量系統(tǒng)的液相流量計量在90％的置信概率下相對誤差小于10％，氣相流量計量在90％的置信概率下相對誤差小于15％，含水率相對誤差小于5％，本計量裝置的計量