واکاوی روش‌های نوین و هوشمند اندازه‌گیری جریان دوفازی نفت-گاز

به دلیل هزینه‌های زیاد روش آزمایش چاه و گسسته بودن داده‌های اندازه‌گیری شده توسط آن و نبود داده‌های کافی و به روز شده برای آموزش جریان‌سنج‌های نرم‌افزاری داده‌محور، از جریان‌سنج‌های ‌چندفازی برای جایگزینی این روش استفاده می‌‌شود. جریان‌سنج‌های ‌چندفازی به عنوان سیستمی هوشمند شامل حسگر‌ها و الگوریتم‌ها و روش‌های آماری و ریاضی خاص برای تبدیل داده‌های حسگرها به خواص جریان ‌چندفازی هستند. داده‌های خام حسگرها ابتدا توسط روش‌های ‌پیش‌پردازش مورد تجزیه و تحلیل قرار می‌‌گیرد. در این مرحله داده‌های خارج از محدوده و دارای خطا توسط روش‌های انتخاب داده حذف می‌‌شود و ابعاد داده‌ها و حجم آن‌ها توسط روش‌های استخراج داده کاهش می‌‌یابد. سپس داده‌ها توسط روش‌ یادگیری ماشین (شامل شبکه‌های عصبی پیشخور) پردازش می‌شوند. در کنار روش‌های یادگیری ماشین، الگوریتم‌های فراابتکاری مانند الگوریتم ژنتیک و ازدحام ذرات و منطق فازی نیز می‌توانند نتایج نهایی حاصل از شبکه‌های عصبی و روش‌های یادگیری ماشین را بهبود ببخشند. نتایج تحقیقات آزمایشگاهی انجام شده در این پژوهش رابطه‌ی روشن بین دبی فازهای مختلف و سیگنال‌های صدا و فشار را نمایان می‌سازد. که این ارتباط تاییدی بر کاربرد جریان‌سنج‌های چندفازی در اندازه‌گیری جریان دو فازی مایع‌-گاز است.

Analysis of new and intelligent methods of measuring oil-gas two-phase flow

Due to the high costs of the well testing method and the discrete nature of the data measured by this method and the lack of sufficient and updated data for training data-driven virtual flowmeters, multiphase flowmeters are used to replace with well testing method. Multiphase flowmeters as an intelligent system include sensors and algorithms and special statistical and mathematical methods to convert sensor data into multiphase flow properties. Raw sensor data is first analyzed by preprocessing methods. In this step, out-of-range and erroneous data are removed by data selection methods, and data dimensions and volume are reduced by data extraction methods. Then the data is processed by the machine learning method (including feed-forward neural networks). Along with machine learning methods, heuristic algorithms such as genetic algorithm, particle swarm and fuzzy logic can also improve the final results of neural networks and machine learning methods. The results of the laboratory research conducted in this study reveal a clear relationship between the flow rate of different phases and the sound and pressure signals. This relation is a confirmation of the application of multiphase flowmeters in the measurement of liquid-gas two-phase flow.