基于ICA和時(shí)延估計(jì)的油氣水三相流氣液相速度測(cè)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(dòng)參數(shù)檢測(cè)技術(shù)己成為多相流研究領(lǐng)域的一個(gè)熱點(diǎn)問題，其中速度測(cè)量是一項(xiàng)極其重要的研究?jī)?nèi)容，流速的準(zhǔn)確測(cè)量可為揭示多相流動(dòng)機(jī)理，建立多相流流動(dòng)模型提供必要的依據(jù)。但油氣水多相流動(dòng)過程的復(fù)雜性和隨機(jī)性致使其速度參數(shù)的測(cè)量難度很大。本文基于獨(dú)立成分分析（ICA）和時(shí)延估計(jì)算法，對(duì)油氣水三相流氣液相速度測(cè)量方法進(jìn)行了深入研究。
　　首先，根據(jù)油氣水三相流電導(dǎo)信號(hào)具有混合性的特點(diǎn)，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(hào)，采用Pearson相關(guān)系數(shù)作為氣液相信息的辨識(shí)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(shí)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)算法進(jìn)行了驗(yàn)證。
　　其次，針對(duì)相關(guān)法時(shí)延估計(jì)精度低的問題，提出了基于廣義加權(quán)二次相關(guān)的時(shí)延估計(jì)算法。該算法在對(duì)二次相關(guān)函數(shù)進(jìn)行傅立葉變換的基礎(chǔ)上，利用加權(quán)函數(shù)對(duì)功率譜密度進(jìn)行加權(quán)處理，以實(shí)現(xiàn)信號(hào)的白化，互相關(guān)函數(shù)的

3、峰值所對(duì)應(yīng)的橫坐標(biāo)即為計(jì)算出的延遲時(shí)間。
　　最后，給出了基于ICA和時(shí)延估計(jì)的油氣水三相流氣液相速度測(cè)量方法的實(shí)現(xiàn)過程，并在大慶油田模擬井實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上進(jìn)行了動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)。該方法首先對(duì)七電極陣列相關(guān)電導(dǎo)傳感器的四路輸出信號(hào)進(jìn)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(duì)液相信號(hào)和氣相信號(hào)進(jìn)行廣義加權(quán)二次相關(guān)時(shí)延估計(jì)，進(jìn)而求得油氣水三相流的氣液相流速。文中對(duì)動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)的氣液相速度測(cè)量結(jié)果進(jìn)行了分析，得出了三相流流體的流動(dòng)