一种油气水三相流气液相流速测量方法

摘要

本发明公开了一种油气水三相流气液相流速测量方法，采用基于能量解调算法的多分量信号分离方法对采集的油气水三相流流动噪声信号进行信号分离，分别得到气水两相波动信号和油水两相波动信号。通过对分离得到的上下游气水两相波动信号和上下游油水两相波动信号分别进行时延估计，进而可以得到气相流速和液相流速。采用本发明进行油气水三相流速度测量，降低了需要采用多路采集信号进行流速测量的复杂性，同时减小了采用分离计量模式对三相流进行速度测量造成的测量误差问题，从而使得到的测量结果更为准确实际。

主权项

一种油气水三相流气液相流速测量方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤： A、获取两路流体流动噪声信号，所述两路流体流动噪声信号包括上游信号U_S和下游信号D_S； B、采用基于能量解调算法的多分量信号分离方法对所述两路流体流动噪声信号进行信号分离，得到上游的两个信号分量和下游的两个信号分量； C、将所述上游的两个信号分量和下游的两个信号分量分别与纯气相信号或者纯液相信号进行相似性对比，确定上游气水波动信号、上游油水波动信号、下游气水波动信号和下游油水波动信号； D、对所述上游气水波动信号、下游气水波动信号和上游油水波动信号、下游油水波动信号进行互相关运算，得到油气水三相流气相流速和液相流速； 所述步骤B具体包括： B1‑1、将所述上游信号U_S经过采样后的上游流动噪声信号表示为x(n)，根据信号分量的单频假设，利用能量算子和差分能量算子得到上游流动噪声信号满足的差分方程的系数表达式； B1‑2、根据所述差分方程的系数表达式得到上游的两个信号分量的瞬时频率表达式，该瞬时频率表达式为能量算子和差分能量算子的函数； B1‑3、利用所述上游的两个信号分量的瞬时频率和对称差分以及能量算子函数，得到上游的两个信号分量的瞬时幅度表达式； B1‑4、根据所述上游的两个信号分量的瞬时频率和瞬时幅度重构两个信号分量，得到上游的两个信号分量U₁和U₂； B2‑1、将所述下游信号D_S经过采样后的下游流动噪声信号表示为y(n)，根据信号分量的单频假设，利用能量算子和差分能量算子得到下游流动噪声信号满足的差分方程的系数表达式； B2‑2、根据所述差分方程的系数表达式得到下游的两个信号分量的瞬时频率表达式，该瞬时频率表达式为能量算子和差分能量算子的函数； B2‑3、利用所述下游的两个信号分量的瞬时频率和对称差分以及能量算子函数，得到下游的两个信号分量的瞬时幅度表达式； B2‑4、根据所述下游的两个信号分量的瞬时频率和瞬时幅度重构两个信号分量，得到下游的两个信号分量D₁和D₂。