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基于超声信号分层优化的管道出砂流量监测方法及系统技术方案

技术编号:43904015 阅读:26 留言:0更新日期:2025-01-03 13:14
本发明专利技术涉及油气开采技术领域,具体涉及一种基于超声信号分层优化的管道出砂流量监测方法及系统,其中管道出砂流量监测方法主要为:首先通过压电式超声传感器采集管道内砂砾撞击管壁生产超声波信号,并对超声波信号进行自适应的非线性平滑滤波,在通过基于频域的稀疏性分析进行噪声抑制,最终构建采样信号与出砂流量之间关系的数学模型,并以此对出砂流量进行监测。本发明专利技术能够在最大程度上解决传统超声监测法中信号易受干扰和混淆的问题,并实现油气管道出砂流量的高性能实时测量与累计出砂量计算,当实时出砂流量或累计出砂量超过预警值时,将发出警报,提示可能存在的严重出砂事件,为相关决策提供数据支撑。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及油气开采,具体涉及一种基于超声信号分层优化的管道出砂流量监测方法及系统


技术介绍

1、随着油气田开发的不断深入,地下岩层中的砂粒可能会被携带到井筒和管道中,这种现象被称为出砂;出砂问题已成为影响油气井生产和管道安全的重要因素。出砂不仅会降低油井产量,还可能导致管道磨损、堵塞及设备故障,严重时甚至引发环境污染和安全事故。

2、传统的出砂监测方法多依赖于物理过滤和定期检查,不仅成本高昂且实时性差;近年来,超声技术因其非接触、实时监测的优势,逐渐在工业检测领域得到应用。因此在对油气井出砂监测时提出了一种基于声发射传感器的超声监测法,该方法基于压电效应原理,通过压电式超声波传感器捕获砂砾碰撞或摩擦管壁所产生的超声信号,将其转换为电信号,通过分析超声信号的特征,可以推断出砂强度及流量等重要信息。

3、然而对于超声波监测法来说,采集的超声波信号,容易受外部撞击或机械振动导致的尖峰信号干扰,导致出现出砂量误报的情况;同时还容易受到油气管道系统大量背景噪声的影响,导致干扰和信号混淆,现有的中值滤波,小波变换等数字信号处理方法,并不能本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于超声信号分层优化的管道出砂流量监测方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的基于超声信号分层优化的管道出砂流量监测方法,其特征在于,所述步骤1中,压电式超声波传感器的信号采集卡的采样率设置为500ksps,信号采集卡每以500K采样率采集50000个点发送一次数据。

3.根据权利要求1所述的基于超声信号分层优化的管道出砂流量监测方法,其特征在于,所述步骤2具体包括:

4.根据权利要求3所述的基于超声信号分层优化的管道出砂流量监测方法,其特征在于,所述步骤2.3具体包括:

5.根据权利要求4所述的基于超声信号分层优...

【技术特征摘要】

1.一种基于超声信号分层优化的管道出砂流量监测方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的基于超声信号分层优化的管道出砂流量监测方法,其特征在于,所述步骤1中,压电式超声波传感器的信号采集卡的采样率设置为500ksps,信号采集卡每以500k采样率采集50000个点发送一次数据。

3.根据权利要求1所述的基于超声信号分层优化的管道出砂流量监测方法,其特征在于,所述步骤2具体包括:

4.根据权利要求3所述的基于超声信号分层优化的管道出砂流量监测方法,其特征在于,所述步骤2.3具体包括:

5.根据权利要求4所述的基于超声信号分层优化的管道出砂流量监测方法,其特征在于,步骤2.3.1中,第一滑动窗口的大小,总采样点数,滑动步长为100个采样点,第二滑动窗口的大小,滑动步长为10个采样点,其总采样点数。

6.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘金海谭安君张化光汪刚卢森骧马大中姜琳
申请(专利权)人:东北大学
类型:发明
国别省市:

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