油气水三相流电学传感器组合测量方法研究

来源 :天津大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:a2619040
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
油气水多相流普遍存在于油气开采过程中,开展油井内产液剖面流动参数测量研究具有重要学术价值与实际意义。在以水为连续相的油气水多相流动过程中,相间相互作用及滑脱效应导致其时空流动结构非常复杂,分散相流速及浓度分布极为不均匀。此外,不同区域油气田地质构造差异及油田注水开发过程中对地层水性质的改变,导致了油井采出液中的矿化度有较大差别,进而导致了水相电导率及介电常数的变化。上述这些特点给井下油气水三相流产出剖面测井带来极大挑战。
  论文研究工作取得了如下创新性成果:
  1.提出了一种不受矿化度影响的油气水三相流持水率组合测量方法。该方法采用恒压激励调理电极间电流来反映电导率变化,保证了电导传感器响应与电导率之间呈线性的最优探测关系。通过设计在线获取水相电导率测量系统,实现了持水率测量过程中水相电导率的自动补偿,消除了矿化度对测量的影响。混合流速测量方面,通过插值增采样技术提高了相关流速的测量精度,在流型辨识基础上,实现了基于运动波速度物理模型的油气水三相流混合流速测量。
  2.提出了一种同轴三电极分布式电导传感器油气水三相流液膜厚度测量方法。该方法基于双接收电极同步测量与比值策略,建立了与液膜导电性无关的比值与液膜厚度之间的测量模型,实现了不受水电导率及液相含油率变化影响的液膜厚度分布式测量。基于液膜传感器及持水率传感器同步获取的油水混合电导率及油气水混合电导率,建立了基于流型及混合液电导率的持气率模型,为基于电学传感器组合测量油气水三相流持气率提供了新途径。
  3.提出了一种基于微带天线的微波传感器持水率测量方法。该方法在水电导率变化条件下,基于微波在介质中传播的幅值衰减和相位移动物理敏感效应,同步感知水电导率变化时的高频电磁波作用下的混相介电特性,综合微波幅度衰减及相位移动信息解耦持水率及水相电导率,构建了一种不受水矿化度影响的微波传感器持水率测量方法。
  4.设计了移动式双头光纤探针传感器及测量系统,获得了油气水三相流的气相结构特性及流动参数分布,结合上下游弧形对壁式电导传感器并基于多尺度交叉熵算法揭示了油气水三相流局部及整体的流动复杂性。采用旋转电场式电导传感器获取管截面不同位置的多通道信号,结合提出的基于小波的多分辨分析及多元多尺度加权排列熵算法的联合分析方法,有效揭示了油气水三相流宏观不稳定性、多尺度结构不稳定性及二者内在的联系。
其他文献
随着微电子技术的发展,金属栅/高k栅介质结构取代传统的多晶硅/SiO2(或SiON)结构成为必然趋势。根据国际半导体技术发展路线图,在2007年作为主流技术引用的45nm节点技术将需要采用金属栅/高k栅介质结构。金属栅/高k栅介质结构与CMOS集成的相关问题,包括金属栅/高K栅介质的可靠性问题成为当前微电子技术急待解决的关键科学技术问题之一。本论文针对金属栅/高K栅介质结构MOS器件可靠性问题研究
癌症是人类最难以攻克的疾病之一,一直以来就未有根治的方法。为了提高癌症患者总体的生存率,通过肿瘤标志物的早期检测以及预后判断获得了专家的认可,而循环肿瘤细胞便是关键的肿瘤标志物之一。对循环肿瘤细胞的研究分为富集和检测两个部分,传统富集方式是通过免疫纳米磁纳米颗粒结合循环肿瘤细胞表面的上皮细胞黏附因子(EpCAM,epithelial cell adhesion molecule),并通过磁场对结合
随着计算机和互联网技术的快速发展,社交网络服务正逐渐进入到千家万户之中,其庞大的服务内容和密集的社交关系资源正逐渐为当前人们的生活方式和社交模式提供了便利。然而,社交网络在给人们带来便利性的同时,也埋下了信任隐患。虽然消费者在足不出户的情况下能通过社交网络及时了解当前时尚服务的讯息,但它也剥夺了用户实地接触、体验商品的机会,这就造成了消费者仅仅依靠社交网络中的信息而不是通过亲身经历来购买商品的窘境
学位
交替方向乘子法(Alternating Direction Method of Multipliers,ADMM)是增广拉格朗日函数和对偶上升法的结合,是一种用于求解可分优化问题的方法,可广泛应用于机器与统计学习、信号处理、数据挖掘、压缩感知等大规模数据分析处理领域。针对凸优化问题的ADMM求解算法及其改进形式在收敛性和收敛速度等方面存在一般性的研究成果。而当优化问题是非凸时,相关的理论结果则不具
本文主要针对三角非线性系统,设计一致性协议以及研究基于一致性的分布式控制。一致性协议以及分布式控制是针对内部含有多个子系统的复杂系统,设计可借助网络通信的一系列控制器,进而实现系统的整体控制目标。一方面,随着工业过程规模的增大,实际系统不可避免地建模为多个非线性子系统。分布式控制技术为实现大型化工业过程提供了有力的支撑和保障。另一方面,通信网络涉及无向网络,有向网络等多种不同拓扑结构,这导致传统控
本文以矩阵半张量积为工具,以逻辑动态系统的代数状态空间表示为方法,研究人工智能中智能推理与智能决策的几个理论与具体决策问题的解法.首先研究逻辑动态系统的两个基础理论问题,然后将逻辑动态系统的建模与控制应用到智能规划和博弈这两类决策问题中.依照著名的人工智能先驱——HerbertAlexanderSimon教授提出的理性决策步骤,本文依次对决策过程的信息获取、策略设计、策略选择以及策略实施四个阶段中
本文研究了乘性噪声随机系统最优控制的若干挑战性问题,包括无限时域It(o)随机系统以及离散马尔可夫跳变系统的不定号LQ控制,具有输入时滞的有色乘性噪声随机系统、具有输入时滞和Markovian丢包的网络控制系统的LQ控制,以及具有随机系数的离散随机系统LQ确定控制.  主要学术贡献包括:1.首次得到了无限时域It(o)随机系统不定号LQ控制的结果,基于对广义Riccati方程收敛性的分析,给出了系
学位
随着轮式车辆应用领域及应用环境的不断拓展,对其灵活性、机动性、地形适应性等方面提出了更高的要求。而传统轮式车辆因自身结构问题及在转向能力、瞬时驱动能力、路面环境适应能力等方面的不足使其无法满足这些需求。因此,集驱动、转向、悬架、制动等于一体的一体化电动轮及其多轮集成与控制技术的研究成为当前智能电驱动车辆领域的研究热点之一。  论文围绕基于一体化电动轮构建的四轮独立驱动车辆在复杂地面环境中执行作业任
在建筑物内发生火灾时,被困人员由于大火、火灾掉落的残渣和浓烟等种种因素下,不能快速找到出口或者安全地带,使得生命受到严重威胁,智能飞行器的引导至关重要。本文针对传统A*算法不能处理动态障碍物的局部路径规划的缺点,通过改进其评价函数和开启集结构方面使得A*算法能够安全避过由火灾环境带来的大火、掉落的残渣和浓烟等动态障碍物;针对改进后在处理局部规划问题时易产生节点冗余、易陷入局部最优的缺点,通过改进评
手指静脉识别作为一种新兴的生物特征识别技术,与传统的身份识别技术相比具有更高的安全性,采集便捷,交互方式友好等优点,在机器视觉与模式识别领域都具有广泛的应用前景。手指静脉识别主要包括以下四个关键步骤,图像采集、感兴趣区域(region of interest,ROI)分割、图像恢复与增强、特征提取以及匹配识别。手指静脉图像的采集利用了人体血液中的血红蛋白可以吸收近红外光的特性,因而采集过程容易受到