CN115508353B 对原油乳状液中液滴微观动力学行为定量表征和预测方法 （东北石油大学）

WO2021073335A1,2021.04.22对原油乳状液中液滴微观动力学行为定量本发明涉及的是对原油乳状液中液滴微观变化的定量表征及对液滴的动力学行为进行预2步骤七、对步骤六抽样出的液滴进行人工追踪与微观特步骤十、对定量识别得到的液滴微观动力学参数进行根据已捕捉大量液滴轨迹，将不同液滴在不同时刻、不同剪切速对原油样品施加某一恒定剪切速率，固定显微观测视域，对视域内计算某一固定视域下得到的不同时刻的均匀度系数，对其建立并训练BP神经网络模32.根据权利要求1所述的对原油乳状液中液滴微观动力学行为定量表征和预测方法，3.根据权利要求2所述的对原油乳状液中液滴微观动力学行为定量表征和预测方法，g(i,j)=αf(i,j)+βd为生成距g(r,y)=f(ar,y)+c[v2f(r,y)]44.根据权利要求3所述的对原油乳状液中液滴微观动力学行为定量表征和预测方法，像时采用多个不同的阈值将图像分割为多个不同的区域或目标；假设图像大小为MxN，图利用粒子群优化算法对多阈值Ostu分5.根据权利要求4所述的对原油乳状液中液滴微观动力学行为定量表征和预测方法，5步骤3、阈值图像拼接，将步骤3处理得到的所有二值6劲军；Energy&Fuels(能源与燃料)，2014，28(6)：3718_3729.王志华；Journalof间的相互作用，也尚且不能体现乳化液滴在外部剪切等作用下的动力学响应和微观结构、7[0004]本发明的目的是提供对原油乳状液中液滴微观动力学行这种对原油乳状液中液滴微观动力学行为定量表征和预测方法用于解决原油乳状液在储89割图像时采用多个不同的阈值将图像分割为多个不同的区域或目标；假设图像大小为M×n_1；利用粒子群优化算法对多阈值Ostu分[0078](三)本发明提出了对原油乳状液显微图像进行降噪和对比度优化等清晰化处理[0081](六)应用本发明提出的显微图像处理和定量识别方法可以实现从微观液滴的动置可以原位显微观测得到原油乳状液经受剪切作用时其内部液滴的微观形态变化与运动[0085](十)本发明涉及的是对原油开采、储存及集输等过程中形成的乳状液进行输送、样品温控模块6恒温水浴7循环管路8显微视角移动模块9显微观测模块10导架结构0.5℃/min的降温速率冷却至预定实验温度。[0126]双边滤波器使用二维高斯函数生成距离模板，使用一维高斯函数生成值域模n-1。[0151]根据上述方案设置所需阈值个数，对其进行粒子群算法优化。粒子群优化算法[0167]S10，对上述步骤抽样出的液滴进行人工追踪与微观特征参数提取。进行以下操[0173]Gabor特征可以用来反映图像的纹理信息，不同的液滴显微图像纹理信息往往是[0174]Hessian特征是用来描述图像边缘信息的特征，描述了个各方向上灰度梯度的变[0177]Neighbors特征是将图像在8个方向上平移一定数量的像素。因此创建8*n个特征[0180]随机森林的训练过程是通过以随机形式学习带有标记的数据样本集来建立一系决策树模型中表示为根节点的熵减去当前条件下所有[0199]其中和PB(T)分别[0200]根据熵的求解公式目标区域与背景区域在阈值T的[0208](1)液滴运动轨迹：采用颜色映射图将液滴在流场中的坐标与时间之间建立函数[0209](2)液滴平均运动速度：用液滴在两个相邻时刻的位置变化计算其在对应时间段[0210](3)液滴平均运动加速度：用液滴在两个相邻时刻的位置变化计算其在对应时间段内的运动位移，以该值除以时间的平方就可以得到液滴在这段时间内的平均运动速度。[0211](4)液滴团的速度方向与流场方向夹角θ：该参数代表液滴运动方位变化梯度可以定量表征液滴团在剪切等外部条件作用下的形状变化[0220](2)聚集体内微观液滴平均中心距随时间变化梯度；液滴聚集体易于受到流场影运动也可能导致观测得到的聚集体内液滴数量发生变化，此时该值的梯度可以表征液滴图的斜率k即该图像中液滴的分形维数。分形维数可以用来表征液滴及其聚集体形态的非[0223]S12，对比人工追踪的微观液滴轨迹、提取的特征参数和机器追踪的微观液滴轨[0235](4)不断重复正向传播与反向传播，不断更新权值与阈值，监测损失函数变化情[0241]具体做法是将显微图像均匀分割为N个网格，根据上述分析方法分析得到每个网验样品内部液滴的微观行为变化。显微观测模块9与高速CCD相机相连，CCD相机与电脑相立体结构信息可以被更好的被观测到。[0246]扭矩传感模块通过向驱动和探测模块传递扭矩，对流体并可通过扭矩传感模块测得流体体系的流动阻力[0247]本发明中原位显微观测装置用于解决已有的关于试验样品不能直接观测到动态