多相流流動特性的參數(shù)檢測和研究已經(jīng)成為多相流問題的研究重點,其普遍存在于人們的生活和工業(yè)生產(chǎn)中。在石油天然氣的開采過程中,隨著油藏的不斷開發(fā),在開發(fā)過程中控制石油天然氣的出油量和出氣量尤為重要。在開采過程中,實時的監(jiān)測輸出量,可以對油氣井在不同階段的開采進行定量評價,制定更優(yōu)化的開采方案。其中,石油氣在管道中的流動形態(tài)從宏觀意義上屬于氣液兩相流的流動形態(tài),兩相流的流動特性研究作為多相流檢測中的基礎,因此,分析兩相流動的流動機理、流動形態(tài)、流動噪聲信號特性對兩相流的測量、工業(yè)生產(chǎn)的優(yōu)化設計以及實時動態(tài)監(jiān)視具有重要實用價值。本文主要完成了如下研究工作:(1)利用聲發(fā)射和多孔孔板相結(jié)合的測量裝置對水平管下不同流型的45個工況點進行測試,試驗中同時記錄差壓信號及聲發(fā)射信號。(2)試驗數(shù)據(jù)分析:通過對水平管聲發(fā)射噪聲信號時域特征的分析,畫出不同流型條件下各特征參數(shù)和體積含氣率的變化關(guān)系圖,提取出與體積含氣率有明顯變化規(guī)律的特征參數(shù)。用matlab軟件中的傅里葉變換(FFT)算法對聲發(fā)射噪聲信號進行處理,得到不同工況點的頻率特征。通過分析聲發(fā)射噪聲信號的頻譜圖,根據(jù)圖中頻率變化情況與幅值的分布,確...

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 氣-液兩相流檢測方法
    1.3 聲發(fā)射檢測技術(shù)原理及國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 聲發(fā)射檢測技術(shù)原理
        1.3.2 聲發(fā)射信號特性
        1.3.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.4 聲發(fā)射檢測技術(shù)在兩相流中的應用及存在問題
    1.5 研究思路與方法
    1.6 本論文的創(chuàng)新點
第二章 多孔孔板中氣液兩相流聲發(fā)射檢測理論與試驗研究
    2.1 兩相流流動聲發(fā)射信號檢測系統(tǒng)
    2.2 兩相流流動噪聲產(chǎn)生的機理及水平管常見流型
        2.2.1 流動噪聲產(chǎn)生的機理
        2.2.2 氣液兩相流流經(jīng)多孔孔板所產(chǎn)生的噪聲機理分析
        2.2.3 氣液兩相流噪聲數(shù)學模型
        2.2.4 水平管道流動狀態(tài)下常見的幾種流型
    2.3 試驗平臺及裝置
        2.3.1 試驗平臺
        2.3.2 試驗裝置
    2.4 試驗方案設計
        2.4.1 聲發(fā)射采樣頻率的選取
        2.4.2 試驗工況點的選取
    2.5 多孔孔板中氣液兩相流流動噪聲特性試驗
        2.5.1 試驗過程及具體操作
        2.5.2 試驗所得數(shù)據(jù)介紹
    2.6 本章小結(jié)
第三章 多孔板板內(nèi)氣液兩相流動噪聲時域特性分析
    3.1 噪聲信號時域圖分析
    3.2 體積含氣率的測量
    3.3 時域信號特征參數(shù)提取
        3.3.1 均方根特征參數(shù)提取
        3.3.2 峰值參數(shù)提取
        3.3.3 峭度的提取
        3.3.4 均值的提取
        3.3.5 絕對平均值的提取
        3.3.6 偏斜度的提取
        3.3.7 方差的提取
    3.4 本章小結(jié)
第四章 多孔板板內(nèi)氣液兩相流動噪聲頻域特性分析
    4.1 噪聲信號頻域圖分析
    4.2 噪聲信號小波能量分布
    4.3 噪聲信號能量特征值與體積含氣率的關(guān)系
    4.4 本章小結(jié)
第五章 水平管氣液兩相流體積含氣率模型與流量測量模型分析
    5.1 體積含氣率模型的建立與分析
        5.1.1 體積含氣率模型的建立
        5.1.2 體積含氣率模型的誤差分析
    5.2 基于多孔孔板的水平管內(nèi)氣液兩相流流量測量模型
        5.2.1 氣液兩相流測量過程參數(shù)
        5.2.2 氣液兩相流測量經(jīng)驗模型
        5.2.3 氣液兩相流測量結(jié)果分析
    5.3 氣液兩相流測量結(jié)果分析
    5.4 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻
致謝
攻讀學位期間承擔的科研任務與取得的科研成果



本文編號：3988506