A szálas szondát széles körben használják a többfázisú gázfázis detektálásának területén, mivel anti-elektromágneses interferenciája, könnyű tömbje és nagy érzékenysége. Ebben a cikkben javasoljuk a gáz-folyadék kétfázisú áramlás-tartó képalkotó módszerét, amely egy módú szálas szondán alapul. Az egyirányú szálas szonda-mérési technológia és a Kriging interpolációs algoritmus fúziója nemcsak a Holdup eloszlás átfogóbb és részletesebb megjelenítését nyújtja a mérési területen, hanem hatékonyan legyőzheti a hagyományos módszerek korlátozásait is.
Kriging interpolációs algoritmus
A Kriging Interpolation algoritmus egy lokális becslési módszer, amely a varianciafüggvényen alapul, amely nemcsak a becslési pont és a megfigyelési pont közötti térbeli helyzet kapcsolatát veszi figyelembe, hanem figyelembe veszi a közöttük lévő térbeli összefüggést is, ezáltal hatékonyan enyhítve az adat -spársusnak az interpoláció eredményére gyakorolt hatását és az interpoláció pontosságának javítását. A Air Holdup interpolációs képalkotás konkrét megvalósítási folyamata a Kriging interpolációs algoritmuson alapul
Adatgyűjtés és előfeldolgozás:Az optikai szálas szondával mért gáztartási adatok felhasználásával egy eredeti adatkészlet, amely az egyes mérési pontok koordinátáit és a megfelelő gáztartást tartalmazza, felépülnek, és a rendellenes és hiányzó adatpontok kiküszöbölésre kerülnek.
Illeszkedjen a kísérleti variancia függvényhez:Minden mérési pontpárra kiszámítják a közötti távolságot (azaz a késés távolságát), majd kiszámítják a gáztartás fél varianciáját a pontpárok között. Az összes mérési pont pár fél variációját a késés szerint csoportosítják. Minden egyes késési intervallum esetében az intervallumon belüli összes pont félig variancia átlagértékét kiszámítják a kísérleti variancia függvény értékének kialakításához. A kísérleti variációs függvény kiszámított értékei szerint a megfelelő modellt a felszereléshez választják ki, majd közvetett beállítási módszerrel oldják meg, a Nugget -effektus érték c 0, a részleges ütközési érték C és a változó tartomány alfa, a kísérleti variációs függvénymodell meghatározása érdekében.
Oldja meg a súly együtthatóját:A becsült pont és az ismert pont közötti varianciafüggvényt a megállapított kísérleti variancia függvény alkalmazásával számítják ki. A középpontként becsülendő ponttartományban a pont és az összes ismert pont közötti variációs függvényértéket kiszámítják, és a 2. lépésben kapott összes ismert pont közötti félig varianciaértékkel kombinálják, a kriging-egyenleteket helyettesítik, az M {2}} egyenleteket meghatározzuk (ahol M a keresési tartományban szereplő összes ismert pontszám), és az M súlya, az együtthatók.
Oldja meg a becslést:A kapott M súly együtthatókat a gáztartási becslési képletbe helyettesítettük az interpolációs kiszámításhoz, és ennek a pontnak a becsült gáztartási értékét kaptuk.
Képzelje el az eredményeket:A képfeldolgozó szoftver használatával ezeket az adatpontokat az interpolációs régió rácsába térképezzük, hogy az oszlop keresztmetszetének két karbantartási fokú gázsebesség-képét generálják. A képen a különböző színek vagy szürke szintek képviselik az oszlop keresztmetszetének különböző interpolációs pontjainak gáztartási méretét, ami intuitív módon mutatja a gáztartás térbeli eloszlását.
AA kísérleti eredmények nalízise
Tekintettel arra, hogy a Kriging interpolációs folyamat sok mátrix- és vektor műveletet, modell képletű kiszámítását, inverz mátrix -megoldást és az interpolációs eredmények megjelenítését foglalja magában, ez a cikk a DACE eszközkészletet választja a MATLAB szoftverben a kapcsolódó munka befejezéséhez. A DACE Toolkit integrálja a Kriging modell prediktív funkcióit és a kapcsolódó kiegészítő funkciókat a fenti összetett matematikai műveletek hatékony kezelése érdekében. Általánosságban a magasabb gáztartással rendelkező területek azt jelentik, hogy a buborékok csoportosulnak, vagy nagyobb buborékok vannak, míg az alacsonyabb gáztartással rendelkező területek azt jelzik, hogy a buborékok diszpergálódnak vagy kisebbek. A gázáramlási sebesség növekedésével a gáztartás szintén növekszik, különösen a cső közepén, miközben a csőfal közelében lévő gáztartás fokozatosan csökken. Ez a változás tükrözi a buborékkoncentráció tendenciáját az oszlop közepére. Ennek oka az, hogy a folyadék és a csőfal közötti súrlódás lelassítja a fal közelében lévő áramlási sebességet, növelve a buborék ellenállását. Ezért a buborékok hajlamosak a húr közepén összegyűlni, magasabb áramlási sebességgel és kevesebb ellenállással, ami a buborékkoncentráció és a gáz visszatartását eredményezi ebben a régióban. Ezzel szemben kevesebb buborék van a csőfal közelében, és a gáz visszatartása viszonylag alacsony, sűrű középső és ritka élű buborékeloszlási mintát képezve. A gáztartó kép szimmetriája a csőoszlop sugárirányú iránya mentén azt jelzi, hogy a buborék eloszlása viszonylag egyenletes a csőoszlop szakaszán, és nincs nagy buborék- vagy buborékcsoport. Ezenkívül a gáztartás stabilitása tovább bizonyítja az áramlási folyamat stabilitását, ami jellemző a buborékáramlásra.
Következtetés
Ez a módszer nemcsak a hagyományos tömb optikai szálas szonda korlátozását oldja meg a gáztartás mérésében, hanem az optikai szálérzékelő kiváló stabilitásának és tartósságának előnyei, amelyek nagyon alkalmas komplex környezetben, például olaj- és gázkútban történő alkalmazásra. A gázfázis -eloszlás intuitív képének biztosításával a képalkotó technológia elősegítheti a termelési stratégiák kiigazítását, a vízinjekciós rendszerek optimalizálását és a stimulációt hatékonyan. Ezenkívül a valós idejű megfigyelés és a gáztartás változásainak megjelenítése kritikus jelentőségű a biztonsági kockázatok korai azonosításához, például a buborék felhalmozódásához, amelyek nyomás instabilitást vagy berendezés meghibásodását eredményezhetik. Ezért ennek a technológiának fontos iránymutatása és gyakorlati értéke van a potenciális problémák megelőzésében.