Vláknitá sonda sa široko používa v oblasti detekcie fázy viacfázového plynu z dôvodu jej antialektromagnetickej interferencie, ľahkého poľa a vysokej citlivosti. V tomto článku je navrhnutý dvojfázová dvojfázová zobrazovacia metóda založená na sonde vlákien s jedným režimom. Fúzia technológie merania sondy s jedným režimom a algoritmus interpolácie Krigingu môže nielen poskytnúť komplexnejšiu a podrobnejšiu vizualizáciu distribúcie zadržania v oblasti merania, ale tiež účinne prekonať obmedzenia tradičných metód.
Algoritmus interpolácie Kriging
Algoritmus interpolácie Kriging je metóda lokálneho odhadu založená na funkcii rozptylu, ktorá nielen zohľadňuje vzťah priestorovej polohy medzi bodom odhadu a bodom pozorovania, ale tiež zohľadňuje priestorovú koreláciu medzi nimi, a tak účinne zmierňuje vplyv dátových osôb na výsledok interpolácie a zlepšuje presnosť interpolácie. Špecifický proces implementácie snímania interpolácie vzduchu založený na algoritme interpolácie Kriging je nasledujúci
Zber údajov a predbežné spracovanie:Použitím údajov o zadržaní plynu merané pomocou sondy optických vlákien sa konštruuje pôvodný súbor údajov obsahujúci súradnice každého meracieho bodu a jeho zodpovedajúci zadržanie plynu a eliminujú sa abnormálne a chýbajúce dátové body.
Prispôsobiť experimentálnu funkciu rozptylu:Pre každý pár meracích bodov sa vypočíta vzdialenosť medzi nimi (tj vzdialenosť oneskorenia) a potom sa vypočíta polo-variancia zadržania plynu medzi pármi bodov. Semi-variány všetkých párov meracích bodov sú zoskupené podľa oneskorenia. Pre každý interval oneskorenia sa vypočíta priemerná hodnota semi-variancie všetkých bodov v intervale, aby sa vytvorila hodnota funkcie experimentálnej rozptylu. Podľa vypočítaných hodnôt funkcie experimentálnej variačnej funkcie je vhodný model vybraný na prispôsobenie a potom sa vyrieši metódou nepriamej úpravy, hodnota Nugget Effect C 0 je možné získať čiastočnú hodnotu uplatňovania C a variabilný rozsah alfa alfa alfa, aby sa vytvorila experimentálny model funkcie variačnej variácie.
Vyriešiť koeficient hmotnosti:Funkcia rozptylu medzi odhadovaným bodom a známym bodom sa vypočíta pomocou zavedenej funkcie experimentálnej rozptylu. V rozsahu vyhľadávania s bodom, ktorý sa má odhadnúť ako centrum, sa vypočíta hodnota variačnej funkcie medzi bodom a všetkými známymi bodmi a v kombinácii s hodnotou polopriehľadnej hodnoty medzi všetkými známymi bodmi získanými v kroku 2, sú ustanovené krgingové rovnice, sú stanovené, m {{}}} sú vyriešené.
Vyriešiť odhad:Získané koeficienty hmotnosti M sa nahradili do vzorca odhadu odhadu plynu na výpočet interpolácie a bola získaná odhadovaná hodnota zadržania plynu tohto bodu.
Vizualizovať výsledky:Pomocou softvéru na spracovanie obrazu sa tieto dátové body mapujú do mriežky v interpolačnej oblasti, aby sa vytvoril obraz prierezov stĺpcov dvojročná údržba. Na obrázku rôzne farby alebo hladiny šedej predstavujú veľkosti zadržania plynu rôznych interpolačných bodov na priereze stĺpca, ktorý intuitívne ukazuje priestorové rozdelenie zadržania plynu.
Analylýza experimentálnych výsledkov
Vzhľadom na to, že proces interpolácie Krigingu zahŕňa veľa operácií matrice a vektorov, výpočet vzorcov modelu, inverzné matricové riešenie a vizualizáciu výsledkov interpolácie, tento dokument vyberie box nástrojov DACE v softvéri MATLAB na dokončenie súvisiacej práce. DACE Toolkit integruje prediktívne funkcie modelu Kriging a súvisiace pomocné funkcie, aby efektívne zvládli vyššie uvedené zložité matematické operácie. Všeobecne platí, že oblasti s vyšším zadržiavaním plynu znamenajú, že bubliny sú zoskupené alebo existujú väčšie bubliny, zatiaľ čo oblasti s nižším zadržiavaním plynu naznačujú, že bubliny sú rozptýlené alebo menšie objem. So zvýšením prietokovej rýchlosti plynu sa zvyšuje aj zadržiavanie plynu, najmä v strede potrubia, zatiaľ čo držanie plynu v blízkosti steny potrubia sa postupne znižuje. Táto zmena odráža tendenciu koncentrácie bublín do stredu stĺpca. Dôvodom je to, že trenie medzi tekutinou a stenou trubice sa spomaľuje prietokom v blízkosti steny, čím sa zvyšuje odpor bubliny. Preto majú bubliny tendenciu zhromažďovať sa v strede šnúry s vyšším prietokom a menším odporom, čo vedie k maximálnej koncentrácii bubliny a zadržiavaniu plynu v tejto oblasti. Naopak, v blízkosti steny trubice je menej bublín a retencia plynu je relatívne nízka, čím sa vytvára vzor distribúcie bublín s hustou stredom a riedkym okrajom. Symetria obrázka na zadržiavanie plynu pozdĺž radiálneho smeru potrubného stĺpca naznačuje, že distribúcia bublín je relatívne rovnomerná na časti stĺpca potrubia a nevytvára sa žiadna skupina bubliny alebo bubliny. Okrem toho stabilita zadržania plynu ďalej dokazuje stabilitu procesu prietoku, ktorý je typický pre tok bublín.
Záver
Táto metóda nielen rieši obmedzenie tradičnej sondy optickej vlákna pri meraní retencie plynu, ale tiež ťaží z vynikajúcej stability a trvanlivosti senzora optických vlákien, ktorá je veľmi vhodná na aplikáciu v zložitom prostredí, ako sú ropné a plynové jamky. Poskytnutím intuitívneho obrazu distribúcie fázy plynu môže zobrazovacia technológia pomôcť pri úprave výrobných stratégií, optimalizácii schém vstrekovania vody a efektívnom podpore stimulácie. Okrem toho sú monitorovanie a vizualizácia zmien v zadržaní plynu rozhodujúce pre včasnú identifikáciu bezpečnostných rizík, ako je akumulácia bublín, ktorá by mohla viesť k nestabilite tlaku alebo zlyhaniu zariadenia. Preto má táto technológia dôležitý vedúci význam a praktickú hodnotu pri prevencii potenciálnych problémov.