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1、2016往儀表技術(shù)與傳感器2016第9期InstrumentTechniqueandSensorNo．9基于改進(jìn)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的管外測量原油含水率研究常麗，陳冬(沈陽工業(yè)大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院，遼寧沈陽110870)摘要：為解決多種因素對電磁電導(dǎo)法原油含水率測量準(zhǔn)確性的影響。利用改進(jìn)的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理溫度、礦化度、傳感器輸出電壓與含水率之間的關(guān)系。在電磁電導(dǎo)法采集數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，分別用啟發(fā)式改進(jìn)方法和數(shù)值優(yōu)化BP算法預(yù)測了原油含水率，兩種改進(jìn)的BP算法均提高了預(yù)測原油含水率的精度和算法的收斂速度，而Fletch
2、er—Reeves修正算法比自適應(yīng)學(xué)習(xí)率動量梯度算法具有更好的效果，為設(shè)計智能化管外在線測量原油含水率儀表提供了理論和實驗依據(jù)。關(guān)鍵詞：BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)；電磁電導(dǎo)法；管外測量；原油含水率；溫度；礦化度中圖分類號：TE81文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1002—1841(2016)09—0123—04StudyonMeasurementofWaterContentofCrudeOilOutsidePipelineBasedonModifiedBPNeuralNetworkCHANGLi，CHENDong(Schoolo
3、fInformationScienceandEngineering，ShenyangUniversityofTechnology，Shenyang110870，China)Abstract：Inordertosolvethemanyfactorsinfluencetothemeasurementofwatercontentofcrudeoilwiththeelectromag—netm’conductancemethod，therelationshipbetweentemperature，mineraliz
4、ationdegree，thesensoroutputvoltageandthewatercontentwasprocessedwithimprovedBPalgorithm．Onthebasisofcollecteddatawiththeelectromagneticconductancemethod，thewatercontentofcrudeoilwaspredictedbyusingmodifiedheuristicmethodandnumericaloptimizationBPalgorithm．
5、ThetwomodifiedBPalgorithmscanimprovethepredictionaccuracyofwatercontentofcrudeoilandalgorithmconvergencespeed，andtheFletcher—Reevescorrectionalgorithmhasbettereffectthantheadaptivelearningratemomentumgradientalgorithm，whichprovidesthetheoreticalandexperime
6、ntalbasisforthedesignoftheintelligentinstrumentformeasuringthewatercontentofcrudeoiloutsidepipeline．Keywords：BPneuralnetwork：electromagneticconductancemethod；measurementoutsidepipeline；watercontentofcrudeoil；temperature；mineralizationdegree0引言據(jù)進(jìn)行處理。對提高測量精度
7、具有重要意義¨3]。為提高采收率，油田一般采用高壓注水的方法，1電磁電導(dǎo)法管外測量原理致使油井中含水量不斷提高，在這種情況下，抽油機(jī)傳感器模型如圖1所示，將一定匝數(shù)的發(fā)射線圈、仍需大功率連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，有時甚至出現(xiàn)“空抽”現(xiàn)象，浪屏蔽線圈、接收線圈繞制在輸油管道外部。當(dāng)?shù)皖l電費(fèi)大量能源[1]。原油含水率的檢測對于確定油井的流通過發(fā)射圈時．有一部分低頻電磁場會克服金屬管開采價值、制定生產(chǎn)方案、提高經(jīng)濟(jì)效益具有重要道對電磁場的屏蔽進(jìn)人管道內(nèi)部，在油水混合物中形意義。成渦流電場進(jìn)而在金屬管道內(nèi)進(jìn)行傳播，管道內(nèi)的電低頻電
8、磁波管外測量法是基于電導(dǎo)原理實現(xiàn)原渦流在接收線圈上感應(yīng)出二次感應(yīng)電動勢，而二次感油含水率測量，是將傳感器安裝在輸油管線外的任意應(yīng)電動勢的大小與管道中電渦流的多少直接相關(guān)，電渦流又與油水混合物中離子濃度相關(guān)，即電導(dǎo)率相位置，不用破壞管道，安全性高，安裝便捷。由于油水混合物的電導(dǎo)率除受水分含量的多少影響外．還會受到油水兩相流流態(tài)組成、介質(zhì)溫度的變化、地下水礦化度等諸多因素的影響2]。本文研究了溫度、礦化度對測量結(jié)果的
