流动层析成像技术在多相流流型识别与计量中的应用研究3.pdfVIP

第 16 卷 　第 6 期 中国海上油气 Vol . 16 　No . 6 　 2004 年 12 月 CHINA OFFSHOR E O IL AND GA S Dec . 2004 　 流动层析成像技术在多相流流型识别与 计量中的应用研究 1 2 2 李清平 　吴应湘 　王 　密 ( 1 中海石油研究中心; 2 中国科学院力学研究所) 摘 　要 　多相流流型识别一直是多相流研究领域难度最大的课题之一 ,流动层析成像技术是进行 多相流流型识别 、显示及计量的一种新型检测手段 。文中概述了国内外主要流动层析成像技术在 应用研究方面的进展情况 ,并重点阐述了中国海洋石油总公司与中国科学院力学研究所在电阻流 动层析成像技术方面和多相计量方面所开展的研究工作及取得的初步研究成果 。虽然流动层析成 像技术 目前还未应用于工业现场 ,但相关研究工作的开展无疑为流动层析成像技术的深入研究及 其在多相流可视化与计量技术方面的应用奠定了基础 。 关键词 　流动层析成像 　流型识别 　电阻层析成像 　多相流 　多相计量 　　在多相流中 , 由于各相的物性差异和相间的相 域的应用和延伸 , 以该技术开发的流动层析成像系 互作用 ,存在一个形状与分布在时间和空间上都不 统主要由传感器系统 , 图像重建 、解释分析系统及图 ( ) 确定的相界面 ,因此多相流的流型识别方法一直是 像显示系统等组成 图 1 。其基本原理是通过各种 油气水多相流研究领域最重要的研究方向之一 , 图像重建的基本算法对传感器测得的数据进行处理 也是难度最大的课题之一 。 分析 ,完成由投影数据到图像的逆问题求解 ,最后实 作为近年来发展较快的一种新型检测手段 ,流 现图像重建及显示 ,达到对所测流体截面内各组分 ( ) 动层析成像技术 Flow Imaging 可以通过实时图像 的空间定位 。 的重构和分析 ,获得多相流流经管道某一截面上的 各相分布的微观信息 ,从而为流型识别 、显示和多相 计量提供了一条有效的途径 , 因而具有广阔的工业 应用前景 。近 10 年来 ,这一技术取得了较大的发 展 , 目前已提出了基于核辐射法 、光学法 、电学法 、微 波法 、热学法 、核磁共振法等多种原理的流动层析成 像系统 ,但总的来说 , 目前的研究成果还不能满足工 业应用的要求 ,实际应用的例子也很少 ,且绝大多数 研究成果还局限于定性图像信息的获取 ,量化研究 成果较少 , 因此这方面的研究工作仍有待进一步 图 1 　流动层析成像技术结构图 深入 。 与医学 C T 技术中相对静止的测量对象不同 , 流动层析成像系统的测量对象是处于流动状态的 1 　流动层析成像技术研究现状 多相流体 , 所以流动层析成像系统所面临的最大挑 流动层析成像技术是医学 C T 技术在多相流领 战是其在大多数工业及医用场合所未曾遇到过的成 ( ) 中国海洋石油总公司与中国科学院合作科技攻关项 目“海上油气田油气水