改进LMS时延估计算法在油气水三相流流量测量中的应用.pdfVIP

38 卷 4 期 燕山大学学报 Vol. 38 No. 4 20 14 7 Journal of Yanshan University July 2014 年 月 文章编号：1007-791X (2014) 04-0371-06 改进LMS 时延估计算法 在油气水三相流流量测量中的应用 * 林，李英伟 ，孔令富，李朝辉，朱广路 （燕山大学 信息科学与工程学院，河北 秦皇岛 066004 ） 摘 要：油气水三相流流量测量是油气 开发动态监测普遍存在的问题，其测量的准确与否对油气 开发具有 重要意义。本文提出一种基于最大似然LMS 自适应时延估计的改进算法，该算法首先通过小波变换对采集数据 进行滤波以减小LMS 自适应时延估计的误差；然后采用改进的最大似然加权函数对计算结果进行修正，以使计 算结果更加准确，收敛更加迅速。在大庆油 模拟井实验平台上对改进算法进行了验证，为准确测量油气水三 相流流量提供了一种可行的方法。 关键词：油气水三相流；流量测量；LMS ；时延估计；最大似然估计 中图分类号：TE151 文献标识码：A DOI：10.3969/j .issn.1007-791X .2014.04.013 0 引言 进，提高了算法的计算 度和收敛速度。 在我国石油工业领域，流量是油气水三相流中 1 基于最大似然LMS 自适应时延估计改 最重要的参数之一。在原油开发探测中，为了解地 进算法的原理 层各组分的改变，需要准确得到油井中的油产量和 气产量；此时研究出一种能不间断测量、受外部噪 最小均方(LMS)[6]算法是在1959 年由Widrow 声干扰小、并能实时反应油井生产动态流量的测量 和 Hoff 提出的。该算法的计算简单，性能稳定， [1] 在实际生产中易于硬件的实现。算法的公式为 方法是油井技术部门的首要任务 。在油 生产测 井中，对流体流经两个传感器的时延进行估计，进 = = ， (1) [2] 而得到流体流量是一种有效的方法 。自适应时延 估计是时延估计中一个重要的研究方向，它无需或 = ， (2) 仅需较少的有关输入信号和噪声的先验知识，具有 [3] 跟踪动态目标和变化环境等优点 。为了提高自适 +1 = + 。 (3) 应时延估计算法的运算速度，学者们提出了一种最 [4] 小均方自适应时延估计方法 ，该方法只对最大幅 以上各公式的作用是：式 (1) 计算滤波后的 值的权系数进行更新，但是在低信噪比下，利用这 输出；式 (2) 计算误差信号；式 (3) 计算新的权 种方法估计的时延值偏差较大，并且当权系数接近