多相流流态工况分析方法和设备

摘要

本发明公开了一种多相流流态工况分析方法和设备，该多相流流态工况分析方法包括以下步骤：获取管道中，预设时间段内的上层瞬时体积含水率数组和下层瞬时体积含水率数组；计算得到上层平均体积含水率，计算得到下层平均体积含水率；根据上层瞬时体积含水率数组、上层平均体积含水率和下层瞬时体积含水率数组、下层平均体积含水率计算得到单井中预设时间内的综合平均体积含水率；根据综合平均体积含水率、上层瞬时体积含水率数组和下层瞬时体积含水率数组计算得到上层油体积比例数组、上层水体积比例数组、下层油体积比例数组和下层水体积比例数组；生成含水率流态工况图。本申请可以得到体现含水率趋势的流态工况图以便分析。

权利要求

1.一种多相流流态工况分析方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取管道中，预设时间段内的多个瞬时体积含水率数据，分层分别形成上层瞬时体积含水率数组和下层瞬时体积含水率数组；

根据上层瞬时体积含水率数组进行算数平均得到上层平均体积含水率，根据下层瞬时体积含水率数组进行算数平均得到下层平均体积含水率；

根据上层瞬时体积含水率数组、上层平均体积含水率和下层瞬时体积含水率数组、下层平均体积含水率计算得到单井中预设时间内的综合平均体积含水率；

根据综合平均体积含水率、上层瞬时体积含水率数组和下层瞬时体积含水率数组计算得到上层油体积比例数组、上层水体积比例数组、下层油体积比例数组和下层水体积比例数组；

根据上层油体积比例数组、上层水体积比例数组、下层油体积比例数组和下层水体积比例数组，生成预设时间段内的含水率流态工况图；

其中，所述根据上层瞬时体积含水率数组、上层平均体积含水率和下层瞬时体积含水率数组、下层平均体积含水率计算得到单井中预设时间内的综合平均体积含水率的步骤包括：根据上层瞬时体积含水率数组中大于上层平均含水率的所有上层瞬时体积含水率数据，以及下层瞬时体积含水率数组中大于下层平均含水率的所有下层瞬时体积含水率数据计算得到预设时间段内的综合平均含水率。

2.根据权利要求1所述的一种多相流流态工况分析方法，其特征在于，所述获取单井管道中，预设时间段内的多个瞬时体积含水率，分层分别形成上层瞬时体积含水率数组和下层瞬时体积含水率数组的步骤包括：以1‑3分钟为预设时间段，每间隔0.25‑1秒通过微波传感器获取单井管道中位于上层的流体的瞬时体积含水率数据，整合形成上层瞬时体积含水率数组；以及以1‑3分钟为预设时间段，每间隔0.25‑1秒通过微波传感器获取单井管道中位于下层的流体的瞬时体积含水率数据，整合形成下层瞬时体积含水率数组。

3.根据权利要求1所述的一种多相流流态工况分析方法，其特征在于，所述根据上层瞬时体积含水率数组、上层平均体积含水率和下层瞬时体积含水率数组、下层平均体积含水率计算得到单井中预设时间内的综合平均体积含水率的步骤包括：以时间为索引，选择上层瞬时体积含水率数组中大于上层平均含水率的所有上层瞬时体积含水率数据，且同时刻内下层瞬时体积含水率数组中大于下层平均含水率的所有下层瞬时体积含水率数据作为参考数据；

取参考数据中，每个采集时刻内上层瞬时体积含水率和下层瞬时体积含水率两个值中的较大值为有效数据，对所有有效数据再进行算术平均，得到单井中预设时间段内的综合平均含水率。

4.根据权利要求1所述的一种多相流流态工况分析方法，其特征在于，所述根据上层瞬时体积含水率数组、上层平均体积含水率和下层瞬时体积含水率数组、下层平均体积含水率计算得到单井中预设时间内的综合平均体积含水率的步骤包括：以时间为索引，对应每个采集时刻分别比较上层瞬时体积含水率数组中的各个上层瞬时体积含水率数据和上层平均体积含水率的大小关系，同时，对应每个采集时刻分别比较下层瞬时体积含水率数组中的各个下层瞬时体积含水率数据和下层平均体积含水率的大小关系；

基于大小关系获取有效数据，其中，

当对应某个采集时刻，上层瞬时体积含水率数据小于上层平均体积含水率，且下层瞬时体积含水率数据小于下层平均体积含水率时，该采集时刻无有效数据；

当对应某个采集时刻，上层瞬时体积含水率数据大于上层平均体积含水率，且下层瞬时体积含水率数据小于下层平均体积含水率时，取该采集时刻的上层瞬时体积含水率数据记为一个有效数据；

当对应某个采集时刻，上层瞬时体积含水率数据小于上层平均体积含水率，且下层瞬时体积含水率数据大于下层平均体积含水率时，取该采集时刻的下层瞬时体积含水率数据记为一个有效数据；

当对应某个采集时刻，上层瞬时体积含水率数据大于上层平均体积含水率，且下层瞬时体积含水率数据大于下层平均体积含水率时，取该采集时刻的上层瞬时体积含水率数据和下层瞬时体积含水率数据中的较大值记为一个有效数据；

对所有有效数据进行算术平均，得到单井中预设时间段内的综合平均含水率。

5.根据权利要求1所述的一种多相流流态工况分析方法，其特征在于，所述根据综合平均体积含水率、上层瞬时体积含水率数组和下层瞬时体积含水率数组计算得到上层油体积比例数组、上层水体积比例数组、下层油体积比例数组和下层水体积比例数组的步骤包括：以时间为索引，对上层瞬时体积含水率数组中的各个上层瞬时体积含水率数据，每四个做算数平均，得到上层体积含水率数组；并且，对下层瞬时体积含水率数组中的各个下层瞬时体积含水率数据，每四个做算数平均，得到下层体积含水率数组；

根据综合平均体积含水率、上层体积含水率数组和下层体积含水率数组计算得到上层油体积比例数组、上层水体积比例数组、下层油体积比例数组和下层水体积比例数组。

6.根据权利要求1所述的一种多相流流态工况分析方法，其特征在于，所述根据综合平均体积含水率、上层瞬时体积含水率数组和下层瞬时体积含水率数组计算得到上层油体积比例数组、上层水体积比例数组、下层油体积比例数组和下层水体积比例数组的步骤中：计算方式如下：

上层油体积比例数组VOup[i]＝(100‑Watup[i])*Watup[i]*0.5/AvgVal；上层水体积比例数组VWup[i]＝Watup[i]*Watup[i]*0.5/AvgVal；

下层油体积比例数组VOdn[i]＝(100‑Watdn[i])*Watdn[i]*0.5/AvgVal；下层水体积比例数组VWdn[i]＝Watdn[i]*Watdn[i]*0.5/AvgVal；

其中，Watup[i]用于表示上层瞬时体积含水率数组，Watdn[i]用于表示下层瞬时体积含水率数组，i为时间，AvgVal为综合平均含水率。

7.根据权利要求1所述的一种多相流流态工况分析方法，其特征在于，所述根据上层油体积比例数组、上层水体积比例数组、下层油体积比例数组和下层水体积比例数组，生成预设时间段内的流态工况图的步骤包括：以比例值为纵坐标，以时间为横坐标，根据下层水体积比例数组、下层油体积比例数组、上层水体积比例数组和上层油体积比例数组，从低到高叠加生成预设时间段内的流态工况图。

8.一种设备，其特征在于，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7中任意一种所述多相流流态工况分析方法。

说明书

多相流流态工况分析方法和设备

技术领域

[0001] 本发明涉及多相流流态工况分析领域，尤其是涉及多相流流态工况分析方法和设备。

背景技术

[0002] 石油被称为“工业血液”，是现代有机化工最重要的原料之一。随着我国经济的持续快速发展，石油产量的增长已经远远不能满足国民经济发展对石油的依赖，石油进口已占中国石油消费的70％。因此，在原油生产和储运过程中，原油含水率是原油生产和开发中非常重要的参数指标，直接影响了原油的品质及其开发成本，跟经济效益直接相关。目前我国乃至世界的原油含水率检测和产液量计量的在线检测一直不能很好地解决。

[0003] 油井，特别的，单井是气油水多种物质混合的多相流，井况太复杂，影响含水率和产液量检测精度的因素太多，难以全部依靠仪器本身的性能和算法解决；影响含水率检测的因素太多，实验室用变压器油标定的数据，应用在原油上误差很大，不同油田也不一样。相关技术中，含水率检测仪主要包括取样式检测仪和在线式检测仪，但是取样式检测仪往往一天只取一个样本，样品并不能很好地显示井内的原油环境；在线式检测方法都存在无法适应工况复杂的多相流的问题，基于现有方法得到的工况图无法满足工况复杂等情况下的分析需求。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于克服上述技术不足，提出一种基于多相流流态工况分析方法和设备，解决现有技术中含水率检测仪无法适应工况复杂的问题。

[0005] 为达到上述技术目的，第一方面，本发明的技术方案提供一种多相流流态工况分析方法，包括以下步骤：

[0006] 获取管道中，预设时间段内的多个瞬时体积含水率数据，分层分别形成上层瞬时体积含水率数组和下层瞬时体积含水率数组；

[0007] 根据上层瞬时体积含水率数组进行算数平均得到上层平均体积含水率，根据下层瞬时体积含水率数组进行算数平均得到下层平均体积含水率；

[0008] 根据上层瞬时体积含水率数组、上层平均体积含水率和下层瞬时体积含水率数组、下层平均体积含水率计算得到单井中预设时间内的综合平均体积含水率；

[0009] 根据综合平均体积含水率、上层瞬时体积含水率数组和下层瞬时体积含水率数组计算得到上层油体积比例数组、上层水体积比例数组、下层油体积比例数组和下层水体积比例数组；

[0010] 根据上层油体积比例数组、上层水体积比例数组、下层油体积比例数组和下层水体积比例数组，生成预设时间段内的含水率流态工况图。

[0011] 可选的，所述获取管道中，预设时间段内的多个瞬时体积含水率，分层分别形成上层瞬时体积含水率数组和下层瞬时体积含水率数组的步骤包括：

[0012] 以1‑3分钟为预设时间段，每间隔0.25‑1秒通过微波传感器获取单井管道中位于上层的流体的瞬时体积含水率数据，整合形成上层瞬时体积含水率数组；以及[0013] 以1‑3分钟为预设时间段，每间隔0.25‑1秒通过微波传感器获取单井管道中位于下层的流体的瞬时体积含水率数据，整合形成下层瞬时体积含水率数组。

[0014] 可选的，所述根据上层瞬时体积含水率数组进行算数平均得到上层平均体积含水率，根据下层瞬时体积含水率数组进行算数平均得到下层平均体积含水率的步骤包括：

[0015] 根据上层瞬时体积含水率数组进行数据算数平均，计算得到上层平均体积含水率；根据下层瞬时体积含水率数组进行数据算数平均，计算得到下层平均体积含水率。

[0016] 可选的，所述根据上层瞬时体积含水率数组、上层平均体积含水率和下层瞬时体积含水率数组、下层平均体积含水率计算得到单井中预设时间内的综合平均体积含水率的步骤包括：

[0017] 根据上层瞬时体积含水率数组中大于上层平均含水率的所有上层瞬时体积含水率数据，以及下层瞬时体积含水率数组中大于下层平均含水率的所有下层瞬时体积含水率数据计算得到预设时间段内的综合平均含水率。

[0018] 可选的，所述根据上层瞬时体积含水率数组、上层平均体积含水率和下层瞬时体积含水率数组、下层平均体积含水率计算得到单井中预设时间内的综合平均体积含水率的步骤包括：

[0019] 以时间为索引，选择上层瞬时体积含水率数组中大于上层平均含水率的所有上层瞬时体积含水率数据，且同时刻内下层瞬时体积含水率数组中大于下层平均含水率的所有下层瞬时体积含水率数据作为参考数据；

[0020] 取参考数据中，每个采集时刻内上层瞬时体积含水率和下层瞬时体积含水率两个值中的较大值为有效数据，对所有有效数据再进行算术平均，得到单井中预设时间段内的综合平均含水率。

[0021] 可选的，所述根据上层瞬时体积含水率数组、上层平均体积含水率和下层瞬时体积含水率数组、下层平均体积含水率计算得到单井中预设时间内的综合平均体积含水率的步骤包括：

[0022] 以时间为索引，对应每个采集时刻分别比较上层瞬时体积含水率数组中的各个上层瞬时体积含水率数据和上层平均体积含水率的大小关系，同时分别比较下层瞬时体积含水率数组中的各个下层瞬时体积含水率数据和下层平均体积含水率的大小关系；

[0023] 基于大小关系获取有效数据，其中，当对应某个采集时刻，上层瞬时体积含水率数据小于上层平均体积含水率，且下层瞬时体积含水率数据小于下层平均体积含水率时，该采集时刻无有效数据；当对应某个采集时刻，上层瞬时体积含水率数据大于上层平均体积含水率，且下层瞬时体积含水率数据小于下层平均体积含水率时，取该采集时刻的上层瞬时体积含水率数据记为一个有效数据；当对应某个采集时刻，上层瞬时体积含水率数据小于上层平均体积含水率，且下层瞬时体积含水率数据大于下层平均体积含水率时，取该采集时刻的下层瞬时体积含水率数据记为一个有效数据；当对应某个采集时刻，上层瞬时体积含水率数据大于上层平均体积含水率，且下层瞬时体积含水率数据大于下层平均体积含水率时，取该采集时刻的上层瞬时体积含水率数据和下层瞬时体积含水率数据中的较大值记为一个有效数据；

[0024] 对所有有效数据进行算术平均，得到单井中预设时间段内的综合平均含水率。

[0025] 可选的，所述根据综合平均体积含水率、上层瞬时体积含水率数组和下层瞬时体积含水率数组计算得到上层油体积比例数组、上层水体积比例数组、下层油体积比例数组和下层水体积比例数组的步骤包括：

[0026] 以时间为索引，对上层瞬时体积含水率数组中的各个上层瞬时体积含水率数据，每四个做算数平均，得到上层体积含水率数组；并且，对下层瞬时体积含水率数组中的各个下层瞬时体积含水率数据，每四个做算数平均，得到下层体积含水率数组；

[0027] 根据综合平均体积含水率、上层体积含水率数组和下层体积含水率数组计算得到上层油体积比例数组、上层水体积比例数组、下层油体积比例数组和下层水体积比例数组。

[0028] 可选的，所述根据综合平均体积含水率、上层瞬时体积含水率数组和下层瞬时体积含水率数组计算得到上层油体积比例数组、上层水体积比例数组、下层油体积比例数组和下层水体积比例数组的步骤中：

[0029] 计算方式如下：

[0030] 上层油体积比例数组VOup[i]＝(100‑Watup[i])*Watup[i]*0.5/AvgVal；

[0031] 上层水体积比例数组VWup[i]＝Watup[i]*Watup[i]*0.5/AvgVal；

[0032] 下层油体积比例数组VOdn[i]＝(100‑Watdn[i])*Watdn[i]*0.5/AvgVal；

[0033] 下层水体积比例数组VWdn[i]＝Watdn[i]*Watdn[i]*0.5/AvgVal；

[0034] 其中，Watup[i]用于表示上层瞬时体积含水率数组，Watdn[i]用于表示下层瞬时体积含水率数组，i为时间，AvgVal为综合平均含水率。

[0035] 可选的，所述根据上层油体积比例数组、上层水体积比例数组、下层油体积比例数组和下层水体积比例数组，生成预设时间段内的流态工况图的步骤包括：

[0036] 以比例值为纵坐标，以时间为横坐标，根据下层水体积比例数组、下层油体积比例数组、上层水体积比例数组和上层油体积比例数组，从低到高叠加生成预设时间段内的流态工况图。

[0037] 第二方面，本发明的技术方案提供一种设备，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至8中任意一种所述多相流流态工况分析方法。

[0038] 本发明对于流态的分析方法，综合考虑了上层和下层的含水率，通过多个平均含水率计算，不过分强调小误差的影响，用多个数据形成一个可视的曲线，方便动态分析判断流态整体工况，适用于多相流研究；以油田为例，油田工作人员根据流态工况图，对比历史数据，做出判断，也可以大数据智能分析；如果工况图保持正常不变，可以认为产液量含水率都稳定，短时间内不必再去巡井，取样和计产；经过测试之后，发现效果良好，具有很好的推广使用价值；其中，附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

[0039] 本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中摘要附图要与说明书附图的其中一幅完全一致：

[0040] 图1为本发明一个实施例提供的基于多相流流态工况分析方法的流程图；

[0041] 图2为本发明一个实施例提供的基于多相流流态工况分析方法的第二流程图；

[0042] 图3为本发明另一个实施例提供的基于多相流流态工况分析方法的中含水低含气流态工况图；

[0043] 图4为本发明另一个实施例提供的基于多相流流态工况分析方法的高含水低含气流态工况图；

[0044] 图5为本发明另一个实施例提供的基于多相流流态工况分析方法的高含水高含气流态工况图；

[0045] 图6为本发明另一个实施例提供的基于多相流流态工况分析方法的低含水低含气流态工况图；

[0046] 图7为本发明一个实施例提供的基于多相流流态工况分析方法的流程图的步骤S30的过程图；

[0047] 图8为本发明一个实施例提供的基于多相流流态工况分析方法的流程图的步骤S30的过程图；

[0048] 图9为本发明一个实施例提供的基于多相流流态工况分析方法的流程图的步骤S40的过程图；

[0049] 图10为本发明一个实施例提供的一种设备的示意图。

具体实施方式

[0050] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

[0051] 需要说明的是，虽然在系统示意图中进行了功能模块划分，在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于系统中的模块划分，或流程图中的顺序执行所示出或描述的步骤。说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。

[0052] 本发明提供了一种基于微波分层含水率检测的多相流多相流流态工况分析方法，克服了传统的含水率检测仪无法满足复杂的单井工况、需要反复调试的问题，可以全范围、高分辨率地对单井管道内原油的含水率进行分层检测，而且本申请还具有响应很快，能实时动态反应单井管道流型流态的优点。

[0053] 下面结合附图，对本发明实施例作进一步阐述。

[0054] 图1为本发明一个实施例提供的基于多相流流态工况分析方法的流程图，参考图1可知，本发明的技术方案提供一种多相流流态工况分析方法，包括以下步骤：

[0055] S10：获取管道中，预设时间段内的多个瞬时体积含水率数据，分层分别形成上层瞬时体积含水率数组和下层瞬时体积含水率数组；

[0056] S20：根据上层瞬时体积含水率数组进行算数平均得到上层平均体积含水率，根据下层瞬时体积含水率数组进行算数平均得到下层平均体积含水率；

[0057] S30：根据上层瞬时体积含水率数组、上层平均体积含水率和下层瞬时体积含水率数组、下层平均体积含水率计算得到单井中预设时间内的综合平均体积含水率；

[0058] S40：根据综合平均体积含水率、上层瞬时体积含水率数组和下层瞬时体积含水率数组计算得到上层油体积比例数组、上层水体积比例数组、下层油体积比例数组和下层水体积比例数组；

[0059] S50：根据上层油体积比例数组、上层水体积比例数组、下层油体积比例数组和下层水体积比例数组，生成预设时间段内的含水率流态工况图。本实施例中，对于流态的分析方法，综合考虑了上层和下层的含水率，通过多个平均含水率计算，不过分强调小误差的影响，用多个数据形成一个可视的曲线，方便动态分析判断流态整体工况，适用于多相流研究；以油田为例，油田工作人员根据流态工况图，对比历史数据，做出判断，也可以大数据智能分析；如果工况图保持正常不变，可以认为产液量含水率都稳定，短时间内不必再去巡井，取样和计产；经过测试之后，发现效果良好，具有很好的推广使用价值。

[0060] 其中，本实施例的方案可以应用到各种各样的使用环境中，在各种使用环境中，尤以单井管道的效果最显著；分层的检测方法，在线检测仪可适用于电容式检测仪、射频衰减式检测仪、射线式检测仪和微波检测仪，尤以微波检测仪最适合本申请的方法，具体的：

[0061] 图2为本发明一个实施例提供的基于多相流流态工况分析方法的第二流程图，参考图2可知，与图1所示的实施例相比，本实施例的区别在于：

[0062] 所述获取管道中，预设时间段内的多个瞬时体积含水率，分层分别形成上层瞬时体积含水率数组和下层瞬时体积含水率数组的步骤S10包括：

[0063] S11:以1‑3分钟为预设时间段，每间隔0.25‑1秒通过微波传感器获取单井管道中位于上层的流体的瞬时体积含水率数据，整合形成上层瞬时体积含水率数组；以及[0064] S12:以1‑3分钟为预设时间段，每间隔0.25‑1秒通过微波传感器获取单井管道中位于下层的流体的瞬时体积含水率数据，整合形成下层瞬时体积含水率数组。其中的预设时间段，和采集间隔可以自定义设置，如果想要观测较长时间段内的流态工况图就设置时间长一些，根据实际需求设置；另外，本申请的单井管道内可以通过对应上层和下层分别布置有两个微波传感器，以便同时检测上下层的含水率；当然，也可以分时获取，譬如先读取上层含水率，持续1ms，再读取下层含水率，持续1ms，再间隔0.25秒进行下一次，1ms时间对于含水率的变化可以忽略不记，可以理解为同时获取。

[0065] 当然，本申请为了更好的判断流态的流型是否稳定，可以每隔一个小时获取一个预设时间段的流态工况图，或者早中晚各获取一个预设时间段的流态工况图，将多个流态工况图进行对比，即可更好的判断流态的稳定情况，如果多次的流态工况图变化微小，则说明该处的流态情况稳定，可以针对具体的流型来完成后续作业。

[0066] 而这克服了传统的含水率检测仪无法满足复杂的单井工况、需要反复调试的问题，可以全范围、高分辨率地对井下原油的含水率进行分层检测，而且本申请还具有响应很快的优点。本申请提供的基于微波分层含水率检测的多相流多相流流态工况分析方法，能够基于微波流型流态在线式对单井管道原油进行分层式含水率检测。

[0067] 其中，该步骤S30包括：

[0068] S300：根据上层瞬时体积含水率数组中大于上层平均含水率的所有上层瞬时体积含水率数据，以及下层瞬时体积含水率数组中大于下层平均含水率的所有下层瞬时体积含水率数据计算得到预设时间段内的综合平均含水率。即本实施例中，数组中含水率小于平均含水率的数据将不再用于综合平均含水率的计算，摒弃了由于气体或其他因素导致的含水率过低的一些数据，而留下经验中更靠近实际流态情况的部分数据，这样计算得到的综合平均含水率将大于上层平均含水率和下层平均含水率，而这个含水率更接近于流态的实际含水率。

[0069] 其中，该步骤50包括：

[0070] S500:以比例值为纵坐标，以时间为横坐标，根据下层水体积比例数组、下层油体积比例数组、上层水体积比例数组和上层油体积比例数组，从低到高叠加生成预设时间段内的流态工况图。即本实施例中，多个比例数据是叠加显示的，获得可视化的流态工况数据，且对比更加明显，能够更直观的知道预设时间段内，各个采集时刻的上层和下层水油的体积比例，方便分析流型等；要知道，本实施例的工况图，更多的在于体现含水率的变化趋势，在分辨率较高的情况下，可以将一些原来影响判断的小误差直接忽视掉，避免被误导；而且当检测积累的数据足够多，便可以形成相应的大数据，为建立更好的，更统一的标准提供数据支持，解决一致性的问题。

[0071] 基于本申请的流型分析方法，可以知道具体多相流的具体流型，为方便理解，本申请基于预设时间段为2分钟，采集时刻间隔为0.25秒，提供了几个流态工况图：

[0072] 参照图3至图6，图3为本发明实施例提供的基于多相流流态工况分析方法的中含水低含气流态工况图；图4为本发明实施例提供的基于多相流流态工况分析方法的高含水低含气流态工况图；图5为本发明实施例提供的基于多相流流态工况分析方法的高含水高含气流态工况图；图6为本发明实施例提供的基于多相流流态工况分析方法的低含水低含气流态工况图。

[0073] 其中，纵坐标的最高点即100％，未满处即含气率，在计算含水率的同时，含气率也一并出来了，以图5为例，含气率很高，但流态比较稳定；以图4为例，其中，含气率很低，基本都是水和油，且流态稳定；在流态稳定的情况下，则可以减少巡井甚至不巡井。

[0074] 图7为本发明一个实施例提供的基于多相流流态工况分析方法的流程图的步骤S30的过程图，参考图7可知，与图1和图2所示的实施例相比，本实施例的区别在于：所述根据上层瞬时体积含水率数组、上层平均体积含水率和下层瞬时体积含水率数组、下层平均体积含水率计算得到单井中预设时间内的综合平均体积含水率的步骤S30包括：

[0075] S31:以时间为索引，选择上层瞬时体积含水率数组中大于上层平均含水率的所有上层瞬时体积含水率数据，且同时刻内下层瞬时体积含水率数组中大于下层平均含水率的所有下层瞬时体积含水率数据作为参考数据；

[0076] S32:取参考数据中，每个采集时刻内上层瞬时体积含水率和下层瞬时体积含水率两个值中的较大值为有效数据，对所有有效数据再进行算术平均，得到单井中预设时间段内的综合平均含水率。

[0077] 本实施例中，首先去掉了含气量明显更大的数据，而保留含水量更大的部分数据；然后针对每个采集时刻，取其中的较大值为有效数据来进行综合平均含水率，围绕含水率进行计算，保证最终的工况图可以突出含水率的变化趋势。

[0078] 图8为本发明一个实施例提供的基于多相流流态工况分析方法的流程图的步骤S30的过程图，参考图8可知，与图7所示的实施例相比，本实施例的区别在于：所述根据上层瞬时体积含水率数组、上层平均体积含水率和下层瞬时体积含水率数组、下层平均体积含水率计算得到单井中预设时间内的综合平均体积含水率的步骤S30包括：

[0079] S301:以时间为索引，对应每个采集时刻分别比较上层瞬时体积含水率数组中的各个上层瞬时体积含水率数据和上层平均体积含水率的大小关系，同时分别比较下层瞬时体积含水率数组中的各个下层瞬时体积含水率数据和下层平均体积含水率的大小关系；

[0080] S302：基于大小关系获取有效数据，其中，当对应某个采集时刻，上层瞬时体积含水率数据小于上层平均体积含水率，且下层瞬时体积含水率数据小于下层平均体积含水率时，该采集时刻无有效数据；当对应某个采集时刻，上层瞬时体积含水率数据大于上层平均体积含水率，且下层瞬时体积含水率数据小于下层平均体积含水率时，取该采集时刻的上层瞬时体积含水率数据记为一个有效数据；当对应某个采集时刻，上层瞬时体积含水率数据小于上层平均体积含水率，且下层瞬时体积含水率数据大于下层平均体积含水率时，取该采集时刻的下层瞬时体积含水率数据记为一个有效数据；当对应某个采集时刻，上层瞬时体积含水率数据大于上层平均体积含水率，且下层瞬时体积含水率数据大于下层平均体积含水率时，取该采集时刻的上层瞬时体积含水率数据和下层瞬时体积含水率数据中的较大值记为一个有效数据；

[0081] S303:对所有有效数据进行算术平均，得到单井中预设时间段内的综合平均含水率。

[0082] 与图7同理，可以保证最终的工况图可以突出含水率的变化趋势；区别在于，可以更好的剔除无效数据，使得关于含水率的有效数据能够更好的体现在最终的工况图中。

[0083] 本实施例可选的，所述根据综合平均体积含水率、上层瞬时体积含水率数组和下层瞬时体积含水率数组计算得到上层油体积比例数组、上层水体积比例数组、下层油体积比例数组和下层水体积比例数组的步骤S40中：

[0084] 计算方式如下：

[0085] 上层油体积比例数组VOup[i]＝(100‑Watup[i])*Watup[i]*0.5/AvgVal；

[0086] 上层水体积比例数组VWup[i]＝Watup[i]*Watup[i]*0.5/AvgVal；

[0087] 下层油体积比例数组VOdn[i]＝(100‑Watdn[i])*Watdn[i]*0.5/AvgVal；

[0088] 下层水体积比例数组VWdn[i]＝Watdn[i]*Watdn[i]*0.5/AvgVal；

[0089] 其中，Watup[i]用于表示上层瞬时体积含水率数组，Watdn[i]用于表示下层瞬时体积含水率数组，i为时间，AvgVal为综合平均含水率。

[0090] 其中，以一分钟为时间段，以0.25秒为间隔采样的情况为例，Watup[i]和Watdn[i]将具有240个数据，则计算得到的上层油体积比例数组VOup[i]等也具有240个数据。

[0091] 当然，为了减少数据量，也可以先对Watup[i]和Watdn[i]中的数据进行处理，具体处理如下：

[0092] 图9为本发明一个实施例提供的基于多相流流态工况分析方法的流程图的步骤S40的过程图，参考图9可知，所述根据综合平均体积含水率、上层瞬时体积含水率数组和下层瞬时体积含水率数组计算得到上层油体积比例数组、上层水体积比例数组、下层油体积比例数组和下层水体积比例数组的步骤S40包括：

[0093] S41：以时间为索引，对上层瞬时体积含水率数组中的各个上层瞬时体积含水率数据，每四个做算数平均，得到上层体积含水率数组；并且，对下层瞬时体积含水率数组中的各个下层瞬时体积含水率数据，每四个做算数平均，得到下层体积含水率数组；

[0094] S42：根据综合平均体积含水率、上层体积含水率数组和下层体积含水率数组计算得到上层油体积比例数组、上层水体积比例数组、下层油体积比例数组和下层水体积比例数组。此时，上层体积含水率数组和下层体积含水率数组的数据量将是上层瞬时体积含水率数组和下层瞬时体积含水率数组的四分之一，这样的处理，不仅可以减少数据量，而且可以将一些影响较小的干扰因素剔除；而如果这样处理之后，仍然较为明显的干扰则可以认为干扰因素较大。

[0095] 本实施例中，当上层瞬时体积含水率数组和下层瞬时体积含水率数组先四四平均的话，本申请记载的各个实施例和公式中，其中的上层瞬时体积含水率数组和下层瞬时体积含水率数组将对应替换为上层体积含水率数组和下层体积含水率数组。

[0096] 另外，本实施例综合了之前围绕含水率进行的多种计算，以及之前计算得到的多个不同维度的平均含水率，然后计算得到上层油体积比例数组、上层水体积比例数组、下层油体积比例数组和下层水体积比例数组，并最终叠加显示到流态工况图中，不再纠结含水量的精度误差问题，而强调含水率的变化趋势，由于数组数据的获取和计算采集间隔很短，因此，含水率的分辨率比较高，而是看含水率长期的变化，如果变化不大，就认为井况没有发生太多的变化，可以不管。如果采取了增产措施，含水率明显变低，说明措施有效。如果单井含水率变高，有可能是注水连通等问题。如果同区块很多井含水率都逐步变高，说明是地层的问题；同理，采取注水，注聚或者降粘措施后，这些比例数据也会以较高的分辨率展示出来，实时出效果。

[0097] 关于产量计量的问题，可以先通过工况图来判断产量是否有变化，如果工况图长期稳定，可以认为产液量没有发生大的变化，以前通过计量间计量或者计产车计量的数据继续可以参考。如果工况发生了变化，可以分析出产量是增还是减，大体的变化范围，也可以重新进行人工计产，新的数据和新的工况图建立新的数据库。

[0098] 图10为本发明一个实施例提供的一种设备的示意图，参考图10可知，本发明还提供了一种设备100，包括：存储器10、处理器20及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现如上述的多相流流态工况分析方法。

[0099] 处理器和存储器可以通过总线或者其他方式连接。

[0100] 存储器作为一种非暂态计算机可读存储介质，可用于存储非暂态软件程序以及非暂态性计算机可执行程序。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。在一些实施方式中，存储器可选包括相对于处理器远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至该处理器。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

[0101] 以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。

[0102] 此外，本发明的一个实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令被一个处理器或控制器执行，例如，被上述终端实施例中的一个处理器执行，可使得上述处理器执行上述实施例中的基于微波分层含水率检测的多相流多相流流态工况分析方法。

[0103] 本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。某些物理组件或所有物理组件可以被实施为由处理器，如中央处理器、数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上，计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的，术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD‑ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置，或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。

[0104] 以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本发明权利要求所限定的范围内；例如本申请记载的各个实施例，在不互相冲突的情况下，可以相互结合。

[0105] 以上所述本发明的具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本发明权利要求的保护范围内。