СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ВЛАЖНОСТИ НЕФТИ
OIL MOISTURE MEASUREMENT METHOD

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в информационно-измерительных системах нефтедобывающей отрасли.
Известен способ измерения влажности нефти по патенту RU №2249204 [1], заключающийся в отборе пробы жидкости, ее отстаивании и измерении гидростатического давления. Измеряют время прохождения ультразвукового импульса через слой отстоявшейся воды. По результатам измерений вычисляют влажность нефти.
Недостатком данного способа является то, что необходимо отстаивать пробу в течение длительного времени. При этом исключается оперативность измерения.
Наиболее близким к предлагаемому способу является способ, включающий калибровку многофазного расходомера, обработку результатов калибровочных работ, синтез математической модели для расчета влажности нефти, фиксирование показаний датчиков многофазного расходомера в процессе эксплуатации скважины и последующую обработку результатов измерений [2].
Однако этот способ приводит к ошибкам при определении влажности нефти из-за неправильного выбора средней абсолютной погрешности точек обучающей выборки.
Задачей предлагаемого технического решения является разработка такого способа измерения влажности нефти, при реализации которого можно было бы исключить ошибки, обусловленные неправильным выбором средней абсолютной погрешности обучающих точек.
Техническим результатом изобретения является повышение точности измерения влажности нефти, включающего калибровку многофазного расходомера, обработку результатов калибровочных работ, синтез математической модели для расчета влажности нефти, при этом в процессе проведения калибровочных работ и синтеза математической модели определяют экспериментальную зависимость средней абсолютной погрешности проверочных точек от средней абсолютной погрешности точек обучающей выборки, а в процессе эксплуатации нефтяной скважины фиксируют показания датчиков многофазного расходомера и расчет влажности нефти проводят в интервале средней абсолютной погрешности обучающих точек, при котором имеют место сравнительно низкие значения средней абсолютной погрешности проверочных точек.
Способ реализуется следующим образом. Проводится калибровка многофазного расходомера. В таблице результатов калибровочных работ влажности нефти соответствуют показания датчиков многофазного расходомера, позволяющие рассчитать влажность нефти с допустимой погрешностью.
Проводят экспериментальные работы по определению зависимости средней абсолютной погрешности проверочных точек от средней абсолютной погрешности точек обучающей выборки. Средняя абсолютная погрешность обучающей выборки изменяется в экспериментальных работах за счет изменения количества экспериментальных точек обучающей выборки с той или иной погрешностью. При этом аппроксимация зависимости, по которой рассчитывается влажность, проводится на основе регрессии или нейросетевой модели.
В процессе проведения экспериментальных работ находится зависимость средней абсолютной погрешности проверочных точек от средней абсолютной погрешности экспериментальных точек обучающей выборки. Находится интервал средней абсолютной погрешности обучающих точек, при котором имеют место сравнительно низкие значения средней абсолютной погрешности проверочных точек. В процессе эксплуатации нефтяной скважины фиксируются показания датчиков многофазного расходомера и расчет влажности нефти проводится в интервале средней абсолютной погрешности обучающих точек, при котором наблюдаются сравнительно низкие значения средней абсолютной погрешности проверочных точек.
Пример конкретной реализации способа иллюстрируется материалами калибровочных работ прибора «Ультрафлоу». При этом в качестве отклика принята влажность нефти. Входными переменными в математической модели для расчета влажности нефти являются: расход жидкости, доплеровский сдвиг частоты, показания датчиков влажности, газонасыщенности, давления, температуры.
Изменение средней абсолютной погрешности обучающей выборки осуществлялось за счет уменьшения количества точек обучающей выборки. При обработке экспериментальных данных была получена зависимость средней абсолютной погрешности проверочных точек от средней абсолютной погрешности обучающих точек (Фиг.). Как видно из приведенного рисунка, имеют место низкие значения средней абсолютной погрешности проверочных точек при погрешностях обучающих точек 0,014-0,018. Средняя абсолютная погрешность проверочных точек при этом составляет 0,001-0,002. Из фиг. видно, что имеет место кратное снижение погрешности проверочных точек в вышеуказанном интервале обучающих точек по сравнению с погрешностями проверочных точек в интервале обучающих точек 0,02-0,03.
Применение предлагаемого технического решения позволит кратно снизить погрешность определения влажности нефти при использовании многофазного расходомера.
Источники информации
1. Патент RU №2249204 G01N 29/02, G01N 9/36, опубл. 27.03.2005.
2. Горюнов А.Н. Определение влажности нефти по показаниям датчиков прибора «Ультрафлоу». /А.Н. Горюнов, Т.В. Калинина, О.Б. Качалов // Инновационные образовательные технологии и методы их реализации: Сборник материалов IX Всероссийской научно-практической конференции. Арзамас, 27 января 2012 г. М.: Изд-во СГА, 2012, с.306-308.