基于独立成分分析的油气水三相流速度测量方法研究

成果基本信息
关键词：	速度测量;油气水三相流;独立成分分析
成果类别：	应用技术	技术成熟度：	中期阶段
体现形式（基础理论类）：		体现形式（应用技术类）：	新技术
成果登记号：	20121513	资源采集日期：	2012-10-20

研究情况
单位名称：	燕山大学	技术水平：	国内领先
评价证书号：	秦科鉴字[2012]第055号	评价单位：	秦皇岛市科学技术局
评价日期：	2012.06.21	评价证书号：	秦科鉴字[2012]第055号

转化情况
转让范围：	允许出口	推广形式：	产权转让、合作开发
已转让企业数（个）：	0

联系方式
联系人（平台）：	玉女士	联系人（平台）电话：	0771-5885053
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成果简介
本项目针对国内陆上油田进入高含水阶段油井动态监测的实际需要，对油井井下油气水三相流流速测量方法进行了较为深入的研究。　　(1)提出一种七电极阵列相关电导传感器，研制油气水三相流电导波动信号采集系统，该系统可实时采集四路流动噪声信号，从而解决了油井井下流体流动信息提取的难题。　　(2)根据油气水三相流电导信号具有混合性的特点，提出了基于ICA的油气水三相流气液相信息提取的算法。该算法采用ICA分离出流体的分相信号，采用Pearson相关系数作为气液相信息的辨识依据。建立了油气水三相流气液相信息提取的理论模型，并采用仿真数据和实测数据对算法可行性进行了验证。　　(3)针对相关法时延估计精度低的问题，提出了基于广义加权二次相关的时延估计算法。该算法在对二次相关函数进行傅立叶变换的基础上，利用加权函数对功率谱密度进行加权处理，以实现信号的白化，互相关函数的峰值所对应的横坐标即为计算出的延迟时间。　　(4)给出了基于ICA和时延估计的油气水三相流气液相速度测量方法的实现过程，并在大庆油田模拟井实验平台上进行了动态实验。该方法首先对七电极阵列相关电导传感器的四路输出信号进行气液相信息提取，得到上游和下游传感器的气相和液相信息，之后分别对液相信号和气相信号进行广义加权二次相关时延估计，进而求得油气水三相流的气液相流速。对动态实验的气液相速度测量结果进行了分析，得出了三相流流体的流动规律。　　在生产状态下，油井井筒内的流动一般为油/水两相流或油气水三相流动。井筒底部充满水，产出的油、气以泡状形式通过几乎静止的水柱向地面流动。为确定井内各生产层位的分相流量，油气水三相流的流速是个十分重要的参数。但迄今为止针对油气水三相流的商品化工业仪表为数很少，现有流速测量技术还不能满足生产需求，此时油井井下油气水三相流速度测量是一个急需解决的难题。因此本项目具有很好的应用前景和市场前景，定将成为油田高含水开发后期不可缺少的技术。

成果名称：	基于独立成分分析的油气水三相流速度测量方法研究	关键词：	速度测量;油气水三相流;独立成分分析
成果类别：	应用技术	一级分类名称：	装备制造
二级分类名称：	自动控制、计算机制造	三级分类名称：
研究起止时间：	2010.07 至2011.12	成果体现形式（应用技术类）：	新技术
成果属性：	原始性创新	成果体现形式（基础理论类）：
技术成熟度：	中期阶段	技术水平：	国内领先
研究形式：	独立研究	学科分类1：	国家标准GB T13745-92《学科分类与代码》
单位名称：	燕山大学	学科分类2：
中图分类号1：	中国图书资料分类法（第四版）	所属高新技术类别：	地球、空间与海洋
中图分类号2：		课题来源：	其他
应用行业：	信息传输、计算机服务和软件业	课题立项名称：
国家科技计划子类别：		课题立项编号：	201001A062
经费实际投入额（万元）：	0.00	评价单位：	秦皇岛市科学技术局
评价形式：	验收	应用状态：	稳定应用
评价日期：	2012.06.21	转让范围：	允许出口
评价证书号：	秦科鉴字[2012]第055号	推荐单位：	燕山大学
推广形式：	产权转让、合作开发	成果登记号：	20121513
成果简介：	本项目针对国内陆上油田进入高含水阶段油井动态监测的实际需要，对油井井下油气水三相流流速测量方法进行了较为深入的研究。　　(1)提出一种七电极阵列相关电导传感器，研制油气水三相流电导波动信号采集系统，该系统可实时采集四路流动噪声信号，从而解决了油井井下流体流动信息提取的难题。　　(2)根据油气水三相流电导信号具有混合性的特点，提出了基于ICA的油气水三相流气液相信息提取的算法。该算法采用ICA分离出流体的分相信号，采用Pearson相关系数作为气液相信息的辨识依据。建立了油气水三相流气液相信息提取的理论模型，并采用仿真数据和实测数据对算法可行性进行了验证。　　(3)针对相关法时延估计精度低的问题，提出了基于广义加权二次相关的时延估计算法。该算法在对二次相关函数进行傅立叶变换的基础上，利用加权函数对功率谱密度进行加权处理，以实现信号的白化，互相关函数的峰值所对应的横坐标即为计算出的延迟时间。　　(4)给出了基于ICA和时延估计的油气水三相流气液相速度测量方法的实现过程，并在大庆油田模拟井实验平台上进行了动态实验。该方法首先对七电极阵列相关电导传感器的四路输出信号进行气液相信息提取，得到上游和下游传感器的气相和液相信息，之后分别对液相信号和气相信号进行广义加权二次相关时延估计，进而求得油气水三相流的气液相流速。对动态实验的气液相速度测量结果进行了分析，得出了三相流流体的流动规律。　　在生产状态下，油井井筒内的流动一般为油/水两相流或油气水三相流动。井筒底部充满水，产出的油、气以泡状形式通过几乎静止的水柱向地面流动。为确定井内各生产层位的分相流量，油气水三相流的流速是个十分重要的参数。但迄今为止针对油气水三相流的商品化工业仪表为数很少，现有流速测量技术还不能满足生产需求，此时油井井下油气水三相流速度测量是一个急需解决的难题。因此本项目具有很好的应用前景和市场前景，定将成为油田高含水开发后期不可缺少的技术。
联系人：	铁瑞	成果登记日期：	2012-06-28
联系人email：	tjb@ysu.edu.cn	单位代码：	91300159
邮政编码222：	066004	联系人电话：	0335-8074983
单位传真：		单位通讯地址：	河北省秦皇岛市河北大街西段438号
单位所在省市：	河北省	单位电话：	0335-8057100;8057072
转让收入（万元）：	0	单位属性：	大专院校
合作完成单位：		已转让企业数（个）：	0
成果发布年份：	2012	知识产权形式：
成果完成人：	于莉娜;李英伟;张涛;李刚;解娜;王月明;高帆	资源采集日期：	2012-10-20

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