Sonda vlakana široko se koristi u polju detekcije višefaznih plinskih faza zbog svojih anti-elektromagnetskih smetnji, lakog niza i visoke osjetljivosti. U ovom radu predlaže se metoda dvofaznog dvofaznog protoka za zadržavanje protoka na plin-tekućini koja se temelji na sondi s jednim načinom vlakana. Fuzija tehnologije mjerenja sondi za jednodogradnju i kriging algoritma interpolacije ne može pružiti ne samo sveobuhvatniju i detaljniju vizualizaciju raspodjele zadržavanja u području mjerenja, već također učinkovito prevladavanje ograničenja tradicionalnih metoda.
Kriging interpolacijski algoritam
Kriging algoritam interpolacije lokalna je metoda procjene koja se temelji na funkciji varijance, koja ne samo da razmatra odnos prostornog položaja između točke procjene i točke promatranja, već također uzima u obzir prostornu korelaciju između njih, čime se učinkovito ublažava utjecaj usmjerenosti podataka na rezultat interpolacije i poboljšanja interpolacije. Specifični postupak provedbe interpolacije zraka za zadržavanje na temelju kriging algoritma interpolacije je sljedeći
Prikupljanje i prethodna obrada podataka:Koristeći podatke o zadržavanju plina mjerenih sondom optičkih vlakana, konstruiran je izvorni skup podataka koji sadrži koordinate svake mjerne točke i njegovo odgovarajuće zadržavanje plina, a eliminiraju se nenormalne i nedostajuće podatkovne točke.
Uklopiti funkciju eksperimentalne varijance:Za svaki par mjernih točaka izračunava se udaljenost između njih (tj. Udaljenost zaostajanja), a zatim se izračunava polu-varijancija zadržavanja plina između para točaka. Polu-varijanci svih parova mjernih točaka grupirane su prema zaostajanju. Za svaki interval zaostajanja, srednja vrijednost polu-varijance svih točaka unutar intervala izračunava se tako da tvori vrijednost funkcije eksperimentalne varijance. Prema izračunatim vrijednostima funkcije eksperimentalne varijacije, odabran je odgovarajući model za uklapanje, a zatim se rješava metodom neizravnog prilagođavanja, vrijednost efekta nugget C 0, može se dobiti djelomična vrijednost C i varijabilni raspon alfa, kako bi se uspostavio model funkcije eksperimentalne varijacije.
Riješiti koeficijent težine:Funkcija varijance između procijenjene točke i poznate točke izračunava se pomoću utvrđene funkcije eksperimentalne varijance. U rasponu pretraživanja s točkom koja se procjenjuje kao središte, izračunava se vrijednost funkcije varijacije između točke i svih poznatih točaka i kombinira se s polu-varijancijom između svih poznatih točaka dobivenih u koraku 2, supstituirane su kriging jednadžbe, M +1 uspostavljene su jednadžbe (gdje su MESALENT u rasponu pretraživanja), a i mase.
Riješiti procjenu:Dobiveni m koeficijenti težine supstituirani su u formulu procjene zadržavanja plina za izračun interpolacije, a dobivena je procijenjena vrijednost zadržavanja plina ove točke.
Vizualizirajte rezultate:Koristeći softver za obradu slike, ove se podatkovne točke preslikavaju u mrežu u interpolacijskom području kako bi se stvorila slika s dva obnavljanja plina u presjeku stupca. Na slici različite boje ili sive razine predstavljaju veličine zadržavanja plina različitih interpolacijskih točaka na presjeku stupca, koji intuitivno pokazuje prostornu raspodjelu zadržavanja plina.
Analiza eksperimentalnih rezultata
S obzirom na to da proces interpolacije Kriging uključuje puno matričnih i vektorskih operacija, izračunavanje formule modela, inverzno rješenje matrice i vizualizaciju rezultata interpolacije, ovaj rad bira DACE alatni okvir u softveru MATLAB kako bi dovršio povezani rad. Dace Toolkit integrira prediktivne funkcije krigingovog modela i srodne pomoćne funkcije za učinkovito rješavanje gore navedenih složenih matematičkih operacija. Općenito, područja s većim zadržavanjem plina znače da su mjehurići grupirani ili postoje veći mjehurići, dok područja s nižim zadržavanjem plina ukazuju na to da su mjehurići više raspršeni ili manji u volumenu. S povećanjem protoka plina, zadržavanje plina također se povećava, posebno u sredini cijevi, dok se zadržavanje plina u blizini zida cijevi postupno smanjuje. Ova promjena odražava tendenciju koncentracije mjehurića do središta stupca. Razlog je taj što trenje između tekućine i stijenke cijevi usporava brzinu protoka u blizini zida, povećavajući otpor mjehurića. Stoga se mjehurići obično okupljaju u sredini niza s većom brzinom protoka i manjim otporom, što rezultira maksimalnom koncentracijom mjehurića i zadržavanjem plina u ovom području. Suprotno tome, u blizini stijenke cijevi ima manje mjehurića, a zadržavanje plina je relativno nisko, stvarajući uzorak raspodjele mjehurića s gustim središnjim i rijetkim rubom. Simetrija slike zadržavanja plina duž radijalnog smjera stupca cijevi ukazuje na to da je raspodjela mjehurića relativno ujednačena na dijelu stupca cijevi, a ne stvara se velika skupina mjehurića ili mjehurića. Pored toga, stabilnost zadržavanja plina dodatno dokazuje stabilnost procesa protoka, što je tipično za protok mjehurića.
Zaključak
Ova metoda ne samo da rješava ograničenje tradicionalne sonde optičkih vlakana u mjerenju zadržavanja plina, već ima koristi i od izvrsne stabilnosti i izdržljivosti senzora optičkih vlakana, što je vrlo prikladno za primjenu u složenom okruženju poput naftnih i plinskih bušotina. Davanjem intuitivne slike raspodjele plinske faze, tehnologija za snimanje može pomoći u prilagođavanju proizvodnih strategija, optimizaciji shema ubrizgavanja vode i učinkovitoj potpori stimulacije. Pored toga, praćenje i vizualizaciju promjena u zadržavanju plina u stvarnom vremenu presudni su za ranu identifikaciju sigurnosnih rizika, poput nakupljanja mjehurića koji bi mogli dovesti do nestabilnosti tlaka ili kvara opreme. Stoga ova tehnologija ima važan važan značaj i praktičnu vrijednost u sprečavanju potencijalnih problema.