关键词： 多相流   有限元   插值   相浓度   检测  

摘要： 从对电容传感器的有限元 (FEM )分析及仿真入手 ,提出了求解油、水、气三相流相浓度的插值计算方法 ,并实现了三相流的定量测量。该方法所需测量参数少 ,便于实时、在线。

关键词： 多相流   电容法   相浓度   相速度   滑动比  

摘要： 该文根据当前多相流检测的现状及在石油工业中发展这一技术的迫切性,讨论了基于电容法的油、气、水三相流测量的可行性及优越性,利用FEM仿真程序给出了电容传感器的结构,调试了测量电路,并主要针对信号处理方面存在的问题,在仿真的基础之上,从随机信号处理的角度入手,提出了一种新的测量相流量的方案,并且用大量的实验数据验证了此方案的可行性.同时,基于电容传感器的空间滤波效应,从采样数据中成功地撮了相速度与滑动比.因此,实现了三相流的定量测量.

关键词： 软测量   软仪表   多相流   检测  

摘要： 本文综述了软测量技术在多相流检测中的应用。在简要阐述软测量技术基本原理和特点的基础上 ,介绍了基于机理分析、人工智能、过程层析成像和动态信号分析等多相流检测领域中的软测量方法 。

关键词： 多相流,电容层析成象,神经网络,图象重建,流型辨识,分 相含率,软测量,气力输送  

摘要： 多相流动过程广泛存在于石油，化工，冶金等工业领域，其特征参 数的检测对于资源合理开发和工业过程控制均具有重要意义。石油混合 物在石油混输系统中，形成油气两相流，油水两相流或油气水三相流。 分相介质分布可视化，流型辨识以及分相含率测量均是石油混输过程参 数检测的重要研究方向。粉料流量则是气力输送粉料过程系统中的重要 检测参数。本文在深入研究国内外相关文献资料的基础上，提出了将神 经网络技术应用于石油混输系统以及粉料气力输送系统过程参数检测的 思路和新方法。主要工作及成果如下： 1．对基于不同敏感原理的过程层析成象技术进行了简介。对电容 层析成象（ECT）技术，包括传感技术和图象重建算法进行了综述，并 对多种ECT图象重建算法作出了分析比较。介绍了神经网络及其在软 测量建模中的应用。 2．以石油混输过程系统中的油气两相管流为研究对象，提出了基 于BP神经网络的ECT图象重建法，并对相应的图象重建模型进行了拟 动态（静态）和动态的实验测试。拟动态实验在浙江大学12电极多相 流电容检测实验装置上进行，动态实验在大庆油田建设设计院实验站多 相流现场实验装置上进行。实验测试结果表明，这个模型使重建图象达 到了预期的精度：拟动态实验测试中，重建图象的最高保真度为100％， 最低保真度为90.8％，平均保真度达到98.5％;动态实验测试中，重建 图象与监视现场过程的数字摄象机的拍摄图象，符合程度良好。在 Pentium/300兼容机上，图象重建速率约为53帧/秒，适用于实时图象重 建。 3．针对介电常数差异显著的油水两相管流，提出了基于BP网络的 ECT图象重建法，并对相应的图象重建模型进行了仿真实验测试。仿真 测试结果表明：重建图象的最高保真度为100％，最低保真度为88.8％， 平均保真度为95.5％;在Pentium/300兼容机上，图象重建速率约为52 帧/秒。 4．为了探索油气水三相管流的ECT图象重建方法，分别提出了基 摘 要 于BP网络，Elman反馈网络以及分组BP网络的图象重建法。将Elman 反馈网络引入ECT图象重建算法的研究，并尝试了使用分组BP网络方 法以解决神经网络训练阶段的时空开销问题。对上述图象重建算法进行 了初步的仿真测试。测试结果表明，BP网络模型重建图象的最高保真 度为100％，最低保真度为95二％，在Pentium／300兼容机上，图象重建 速率约为52帧／秒;相同的测试下，Elman网络模型重建图象的结果使 对于BP网络模型的最低保真度提高到100％，而分组BP网络模型使上 述最低保真度提高到97石％。 5．作为对油气两相流流型辨识方法的进一步探索，提出了基于两 级自组织神经网络的油气两相管流截面流型辨识的新方法。初步的实验 测试结果证明了这一方法的可行性，对于5种流型的识别率分别是：油 单相为 100％，气单相为 100％，层状流为 86％，环状流为 75％，泡状 流为67％。 6．作为对油气水三相流截面分相含率测量方法的进一步探索，提 出了基于BP网络的油气水三相管流截面分相含率测量的新方法，实现 了截面内平均气相含率和平均水相含率的软测量。实验测试结果表明了 这个测量模型的有效性：对气相含率的平均绝对估计误差为3．59％，对 水相含率的平均绝对估计误差为1．60％。 7．提出了神经网络与机理分析结合的混合方法，用以实现粉料气 力输送系统中粉料质量流量软测量。初步的实验测试结果表明：基于混 合方法的测量模型平均相对估计误差为1．28％，而基于标准神经网络的 测量模型平均相对估计误差为2．34％，机理模型的平均相对估计误差为 2．53％。实验结果证明了混合方法在精度和适用性方面的优越性。

关键词： 井下监测   多相流监测   光纤系统   传感器   油藏监测  

摘要： 本文主要介绍了光纤技术应用于井下监测时所具有的优势 ,利用这些优势已开发出的几种井下监测传感器的原理、结构、特点和应用 ,及在Bragg光栅传感器基础上研制的井下监测光纤多相流量计的特点。

关键词： 检测电极   敏感场   电容   介电常数   层析成象技术   浮置电极传感器   信号检测系统   仿真分析  

摘要： 该文以石油多相流动参数的测量为研究对象,介绍了目前国内外常见的测量方法及其特点,重点介绍了在石油多相流测量方面具有很好应用前景的电容层析成象技术.课题从影响电容层析成象系统性能的重要因素之一—传感器的设计出发,就目前传感器所存在的问题,提出了改进的办法,即采用浮置电极传感器,并设计了相应的传感器信号检测系统.通过仿真分析、理论计算及硬件电路的实验结果,验证浮置电容传感器在浮置方式工作时传感器能产生分布较为均匀的电场及较大的输出信号,同时也验证信号检测系统具有良好的工作性能.

关键词： 井下监测   多相流监测   光纤系统   传感器  

摘要： 本文主要介绍了光纤技术应用于井下监测时所具有的优势 ,利用这些优势已开发出的几种井下监测传感器的原理、结构、特点和应用 ,及在Bragg光栅传感器基础上研制的井下监测光纤多相流量计的特点、试验结果和将来的应用范围

关键词： 电阻层析成象   两相流   检测   多相流   ERT  

摘要： 两相流（或多相流）是一种广泛存在的混合流动模式，电阻层析成象（ＥＲＴ）技术是一种可用于液固、气液两相流参数检测的高新测量技术．从其数理基础出发，介绍了ＥＲＴ系统构成，技术特点、国内外研究现状以及ＥＲＴ技术关键和发展前景等．

关键词： 多相流体流动   检测技术   空隙率   流量   石油工业  

摘要： 多相流体流动在石油工业中普遍存在，多相流检测技术须用于解决石油工业中多相流体流动问题。近几年来石油工业中多相流检测技术正在快速发展，为解决多相流体流动问题带来了希望。石油工业中多相流体检测中的几个重要参数包括压降、空隙率、速度、流量等。随着科学技术发展的趋势。

关键词： 多相流   过程层析成像   电容层析成像  

摘要： 电容层析成像技术是多相流参数检测领域中的一门新技术，在工业中有着广阔的应用前景。现已设计出基于电荷转移原理１２电极成像系统中的微弱电容检测系统，建立了简化的图像重建模型，得到了若干基于ＬＢＰ图像重建算法的成像示例。实验结果表明，该方法是可行的。