基于明渠流原理的多相計(jì)量裝置研制.pdf

1、多相流計(jì)量技術(shù)被列為影響石油工業(yè)未來發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)之一，該技術(shù)不必分離出三相流的各個(gè)組成成份而同時(shí)對(duì)其各成份(油、氣、水)的流量進(jìn)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(duì)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(chǔ)上，提出了對(duì)現(xiàn)有多相流計(jì)測系統(tǒng)的改造方案，改造后系統(tǒng)計(jì)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(xué)原理建立的氣液相計(jì)量模型進(jìn)行計(jì)算，獲得

2、氣液兩相流量初始值，將模型計(jì)量的結(jié)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(jì)測神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相應(yīng)的輸入信號(hào)。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)根據(jù)輸入信號(hào)的數(shù)值特征，并通過流型的識(shí)別分類對(duì)氣液兩相的流動(dòng)特征進(jìn)行定量分析，找到相關(guān)的物理量與氣、液分相流速之間的函數(shù)關(guān)系，從而對(duì)模型計(jì)量結(jié)果進(jìn)行進(jìn)一步補(bǔ)償和修正而得出氣液兩相的流量。 為了驗(yàn)證改造后多相流計(jì)測系統(tǒng)的性能指標(biāo)，通過室內(nèi)及現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)對(duì)改造后的多相流計(jì)測系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)的研究。對(duì)采集到的數(shù)

3、據(jù)的線性相關(guān)性進(jìn)行了定量分析。根據(jù)分析結(jié)果，對(duì)不同的流型選取不同的特征參量對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行排序、分級(jí)和處理。處理過程采用了“交錯(cuò)疊蓋區(qū)域擬合法”，實(shí)現(xiàn)了對(duì)狀態(tài)參量的數(shù)值擬合。實(shí)驗(yàn)對(duì)比分析了改造前后裝置結(jié)構(gòu)以及測量程序的改進(jìn)效果，對(duì)多相流量計(jì)測系統(tǒng)進(jìn)行了現(xiàn)場測試，實(shí)驗(yàn)測試結(jié)果表明：得到修正后的計(jì)量系統(tǒng)的液相流量計(jì)量在90％的置信概率下相對(duì)誤差小于10％，氣相流量計(jì)量在90％的置信概率下相對(duì)誤差小于15％，含水率相對(duì)誤差小于5％，本計(jì)量裝置的計(jì)量