[发明专利]一种原油含水率在线测量模型及其构建方法、应用

说明书

本发明属于原油含水率测量技术领域，具体涉及一种原油含水率在线测量模型及其构建方法、应用；所述的构建方法包括以下步骤：(1)采用射频法测量油井原油含水率装置进行实验，建立训练样本；(2)针对射频信号采用经验模态方法进行预处理；(3)对上、下层射频信号数据进行特征提取；(4)对射频信号的四个特征量、温度、矿化度共六个特征量进行数据融合，采用遗传算法进行内部参数寻优，建立遗传算法优化支持向量机的油井含水在线测量模型；本发明运用多传感器数据融合考虑、重力和浮力对水平管道中油气水三相分布的影响即流态的影响，即运用管道内部上下层的射频信号数据更加全面、准确的反映管道中流体的含水率情况。

技术领域

本发明属于原油含水率测量技术领域，具体涉及一种原油含水率在线测量模型及其构建方法、应用。

背景技术

油井是油田开发最重要的基本生产单元。油井含水率的在线准确计量对于确定油井出水、出油层位、原油产量估计、油井的开发寿命预测、油井的产量质量控制、油井状态检测、数字化油田建设等具有重要意义。

目前，原油含水率检测有X射线、γ射线、α射线、超声波、微波、电容、射频等各种不同的测量原理和方法，但是由于现场环境复杂以及井口油气水多相流的复杂性，这些测量方法受流体温度、流态、原油物性、传感器特性等多种因素影响，能够运用到油井的原油含水率的测量方法还是不多；并且在性价比、全程测量、安全环保、稳定性、测量精度等方面存在着诸多问题。

发明内容

针对现有技术中的问题，本发明的目的之一在于提供一种原油含水率在线测量模型的构建方法；

本发明的目的之二在于提供一种通过上述构建方法获得的原油含水率在线测量模型；

本发明的目的之三在于提供一种上述在线测量模型的应用，即对管道中流体的含水率进行在线监测。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种原油含水率在线测量模型的构建方法，包括以下步骤：

(1)采用射频法测量油井原油含水率装置进行实验，建立训练样本，被测油样含水率由人工配比制取标定，改变温度和矿化度得到不同工况条件下的射频传感器信号；

(2)针对每个工况条件下的射频信号采用经验模态方法进行预处理，各工况条件下的射频信号数据集为{x^up_i；x^low_i，i＝1，2，…，N}；其中，x^up为上层射频信号，x^low为下层射频信号；

(3)分别对上、下层射频信号数据进行特征提取，特征量选定为射频信号波动成分的均方值和平稳成分的均值，共四个特征量；

(4)采用支持向量机的方法对射频信号的四个特征量、温度、矿化度共六个特征量进行数据融合，其中采用遗传算法进行内部参数寻优，即建立遗传算法优化支持向量机的油井含水在线测量模型。

优选的，所述的射频法测量油井原油含水率装置包括：

一测试管，所述测试管的两端分别连接有第一、第二法兰；

一分隔板，所述分隔板设置在所述测试管中部，并沿所述测试管的轴向延伸布置；所述分隔板将所述测试管分隔为上半区和下半区，且在所述的上半区内设有上层射频传感器，所述的下半区内设有下层射频传感器。

优选的，所述的步骤(2)中，对所述射频信号数据集中的每一组数据进行经验模态分解，得到若干个固有模态函数，即

优选的，所述的步骤(4)中，建立遗传算法优化支持向量机的油井含水在线测量模型步骤包括：

(a)确定网络结构，