基于图像计量技术的原油固相沉积测试装置的研发

基于图像计量技术的原油固相沉积测试装置的研发

韦博

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摘要：碳氢化合物系统中的有机沉积是石油和天然气工业非常需要的研究课题。对有机固相矿床的研究不仅可以解决长期扰乱油气层开采过程的地层流体通道中的固相矿床问题，特别是在深层气藏、凝结水和注入气体混合物的开采过程中，还可以解决温度变化问题 对水库造成破坏，堵塞水库，提供科学研究手段和预测性评估技术，有效解决固相水库问题。

关键词：图像计量技术；原油固相沉积；测试装置

引言

该基于测量技术的油库段试验可靠地分析了由于温度波动、压力波动、溶出度以及沥青抗油性能损害等原因油的沉降方式。该设施的发展促进了商品的高效生产，同时降低了商品开采成本，提高了钻井开采效率。

一、装置的工作原理

高压流体固相沉积测试仪是为压力粘度测试而设计的，特别是用于检测石油、核酸和超临界流体，每个系统只需要不到6ml的样品；除了液体样品外，还可以测量天然气和气体冷凝物；通过集成的数字压力计提供统计上的信息和样品条件的稳定性。使用固定腔膜加热器分析压力、体积和温度的变化，可以记录聚合物的体积，在不同的压力和温度下，通过各阶段体积密度的变化来确定注塑工艺的参数，从而减少工艺翘曲、收缩、气泡和缝线缺陷，从而降低废品率，提高生产率，实现高质量的产品效能。固定数量的聚合物在预先确定的温度下被加热或冷却，快速的温度控制和模拟气流冷却提高了温度控制。高压流体固相沉积测试仪由加热系统、温度控制和指示系统、压力测试系统和测试系统组成。使用该测试仪进行了一系列不同温度和压力下的额外流体密度测试，结果表明高压流体固相沉积测试仪结构紧凑，易于测试，性能可靠，用途广泛，易于维护。该仪器还可用于评估各种加工介质的热稳定性，评估缓蚀剂与缓蚀剂的缓蚀性能等。

二、油品计量的方式和阶段

石油贸易指标是静态和动态的。(1)静态计量是指由国家计量部门或船舶定义及船舶检验指定为计量手段的油罐、储罐、轨道计量的体积或质量，在此过程中，原料排放被停止，并在液体不发生波动的情况下进行计量。静态计量适用于石油量小的贸易交易，有能力监管原材料，配有一个专门的机动车港口设施，考虑到了许多测量和测量误差的因素(轨道方位除外)，目前各国很少使用。(2)动态测量是指连续测量被测石油和液体产品的过程。动态测量是为大量连续的石油业务设计的，这些业务可以自动连续测量，影响相对较小，测量误差相对较小，适合管道传输。为此，这种方法适用于今天使用的大多数石油贸易方法。目前用于计量国内和国际燃料的交通计量表分为三大类:容量计算(PDF)、涡轮发电机测量(TUF)和科里奥利质量流量计量表(CMF)。在我们大多数国家和一些其他国家，石油贸易计量中使用的交通计量表被用作综合交通计量表。这些类别的流量计数器可以通过此级别的度量值到父标准金属计数器，例如跟踪第二个测量标准，以达到精确测量的目的。流量测量允许直接解释流经流量的液体的体积或质量，在线测量性能、数据精度和避免复杂计算。

三、基于图像计量技术的原油固相沉积测试装置

（一）图像识别采集，数据备份

利用汇编程序设计一款图像识别软件，其图像识别可依次划分为图像获取、图像预处理、图像特征抽取和选择、图像信息识别四大过程。该软件主要利用摄像头在计算机上实时显示的画面进行截图操作，以完成图像获取；用程序汇编语言完成图像预处理、图像特征抽取和选择、图像信息识别，以实现待检产品实时显示界面的图像识别功能。利用图像识别软件，点击“截图”，在弹出的摄像头显示界面中，框选需要采集的数据区域，系统自动将截取的图片保存，保存位置显示在软件左上角第一行；图像截图保存的同时，软件会自动在后台识别图像相关信息，并将信息显示在软件左上角第二行；确认无误后，点击“导出数据”，使截图识别的数据保存到指定的数据库中。该软件既能实现对多种待检产品的仪表显示界面实时数据的截图采集，通用性强；又能将实时截取的图片和实时采集的数据进行分别存档，保证数据的可靠性。

（二）管线自动取样器的设计

手动管道取样方法适用于成分和质量随时间变化不大的均匀流体。如果液体不均匀，建议安装自动采样设置。而另一方面，由于对贸易传输测量正确性的要求越来越大，这一部分也可以在两个贸易参与方签订供货协议时加以考虑。需要从公平和公正的角度增加这一节。自动抽样可以像自动抽样一样。计划对油气管道(GB/ T27867-2011)进行采样方法。首先，必须选择合适的非控制点，以尽可能准确地捕捉测量探针的位置，从而使所得液体尽可能适合于整个流体。如有必要，添加静态或动态混合器以使液体尽可能均匀。安装测量探针时，液体和样品接收器应尽可能靠近，所有端口都配有合适的线圈，电弧数量最小，样品接收器位于系统的最低点，从而最小化无效体积。

（三）数字图像质量分析软件计量误差

在数字图像质量分析软件中应用测量技术时，存在一些误差，这些误差受到若干因素的影响，使得能够对这些误差进行详细的能量分析，并有助于改进软件测量技术。软件测量与物理测量大不相同。计算机系统和软件的存在是复杂的，这可能会导致代码搜索和实际研究的不确定性增加工作量。软件的自由特性，其中可能是随机的零错误，同时进行不确定性评估和确定是否还没有标准。软件应用中出现的错误主要是由于实施了相应的研究分析而引起的资金所造成的精确值的近似值和偏差。使用有限数目的浮点表示实数时会发生舍入错误。在某些情况下，随着计算数量的增加，误差会增大。另一类软件错误是不确定性。由于复杂的神经网络算法在模型中具有内在的不确定性，某些计算可能更容易出错。在同一函数的不同实现中，计算模型可能会导致错误。如果为边界条件指定了不同的初始位置和设置，则频繁选择高斯牛顿(如最小二乘法)值也会导致计算结果失败。即使使用相同的功能和模型软件，计算结果也可能会导致错误。存在这些误差是软件采集中发现的不确定性的根源，减少软件测量技术应用中的误差目前是一个重要的研究课题，并认为问题可以在今后有效地解决。

（四）数据采集处理单元设计选型

数据采集管理系统采用体积管道检测和水封控制系统的计算机，形成了一个许可控制系统。该系统应具有基于modbustcp的标准TCP/IP远程通信协议，该协议通过通信接口模块与流量计算机通信，确定计算机通信，捕获油料传输过程中温度、压力、密度、瞬时流量、累积流量等参数，实时显示流量计数器和通信名称的状态，并自动记录收集的参数，以帮助操作员监控整个测量过程。Excel格式的报表会自动汇出，且报表资料会储存在特殊资料库中，方便使用者查询、撷取及统计分析已传输的行事历资料。可以配置存档时间，并且上部计算机应每1.5厘米设置1个流量存档，以存储包含流量数据不到一年的数据容量。

结束语

为测量系统选择正确的流量计是考虑石油类型(包括密度、粘度、饱和度和蒸汽压力参数)以及最终测量精度和可维护性的关键。此外，选用合适的轻油流量计与科里奥利质谱仪进行交易是一个很好的选择。

参考文献

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