Наукові засади та методи і система контролю складу газоводоконденсатних потоків з високим газовмістом

Abstract

Дисертаційна робота присвячена вирішенню проблеми поточного контролю фазового складу багатофазних потоків з високим газовмістом. Запропоновано нові методи і засоби безсепараційного контролю структури та визначення фазового складу газорідинних потоків нафтогазових і газоконденсатних свердловин.

Розроблено методи ідентифікації структури потоку на основі вейвлет декомпозиції і символізації його сигналів, алгоритмів штучних нейронних мереж та аналітичних двофлюїдних моделей потоку. Запропоновано комплексний метод поточного визначення фазового складу потоку шляхом поєднання гідростатичного, взаємо кореляційного акустичного та імпедансного методів контролю. Вдосконалено метод контролю водовмісту потоку застосовуючи розроблену конструкцію імпедансного давача та частотні годографи його сигналів як образи водовмісту потоку. Розроблено метод визначення фазових швидкостей потоку на основі вейвлет декомпозиції та взаємо кореляційного аналізу сигналів генерованих потоком. Наведено результати дослідження методів ідентифікації та прогнозування ерозійно-корозійних втрат металу трубопроводів з багатофазними потоками. Розроблено інформаційно-вимірювальну систему поточного контролю фазового складу потоку свердловини в умовах нафтогазових промислів та виконано її метрологічний аналіз.

The dissertation is devoted to solve the problem of the multiphase flow' composition determination with high gas volume fraction phase flows. The new nonseparation methods and devices toward the structure and phase composition determination of the well oil-gas-condensate flows are suggested. The methods for the flow structure identification based on wavelet decomposition and its signals symbolization, algorithms of artificial neural networks and two-fluid analytical flow models are developed. A comprehensive method of the flow phase composition determination by the way of the hydrostatic, cross-correlation acoustic and impedance testing methods combination is proposed. The method of flow watercut control by using the developed impedance sensor construction, and frequency locus diagram of the impedance signals like image of the flow water content is improved. The method of the flow phase velocities determination based on wavelet decomposition and cross-correlation analysis of the flow generated signals is developed. The results of the erosion-corrosion metal wear processes identification (pipeline with multiphase flows inside) and forecasting methods research are presented. The information and measuring control system of the inline control of the well flow phase content in oil-and-gas industries is developed and its metrological analysis is fulfilled.