管壁污垢检测方法、装置、存储介质及电子设备与流程

1.本技术涉及混相流体测量领域，具体而言，涉及一种管壁污垢检测方法、装置、存储介质及电子设备。


背景技术：

2.目前，混相、差压式流量计的计量原理依据了如下所示的文丘里流量计算公式：；式中，表示质量流量，单位为，表示流出系数，表示喉经比，表示膨胀系数，表示文丘里上游取压口与文丘里喉经位置之间压差值，单位为，其依赖流量计主体结构的设计，表示文丘里上游取压口出介质的密度。
3.因此，流量计形成的差压原理以伯努利方程和流体连续性方程为依据，根据节流原理，当流体流经节流件时（如标准孔板、标准喷嘴、长径喷嘴、经典文丘利嘴、文丘利喷嘴等），在其前后产生压差，此差压值与该流量的平方成正比。因此，相同体积、质量的流体通过不同内径、不同节流的流速均不一样。
4.然而，油气田开发过程中，油气藏中的流体（油、气、水）从油气层中流出，经井筒、井口到地面集输系统，由于温度、压力和油气水平衡状态的变化，容易发生无机盐类（例如，重碳酸盐、碳酸盐、硫酸盐、氯化物、磷酸盐、硅酸盐）的沉积现象，最终附着在管壁上形成污垢。结垢现象的发生，会造成管道喉径变小，增加管道内流体的阻力，减慢流体流速，进而影响循环系统的工作效率，增加系统的运行成本；甚会带来很多的生产、运行的风险。因此，研究如何对污垢进行测量，具有重要的现实意义。


技术实现要素：

5.为了克服现有技术中的至少一个不足，本技术提供一种管壁污垢检测方法、装置、存储介质及电子设备，具体包括：第一方面，本技术提供一种管壁污垢检测方法，所述方法包括：获取目标管道当前对第一光量子的第一接收量；获取所述目标管道在参考时刻对所述第一光量子的第二接收量；根据所述第一接收量与所述第二接收量，获得所述目标管道在目标时段内增加的污垢厚度，所述目标时段表示当前时刻距离所述参考时刻的时间长度。
6.结合第一方面的可选实施方式，所述根据所述第一接收量与所述第二接收量，获得所述目标管道在目标时段内增加的污垢厚度，表达式为：；
式中，表示所述污垢厚度，表示所述第一接收量，表示表示所述第二接收量，表示污垢对光量子的吸收系数。
7.结合第一方面的可选实施方式，所述方法还包括：根据所述污垢厚度，确定所述流动介质的混合密度；根据所述污垢厚度与所述混合密度，确定所述流动介质当前的介质流量。
8.结合第一方面的可选实施方式，所述根据所述污垢厚度，确定所述流动介质的混合密度，包括：根据所述污垢厚度，确定所述流动介质中各成分的介质厚度；根据所述各成分的介质厚度，确定各成分的体积相分率；根据所述各成分的体积相分率，确定所述流动介质的混合密度。
9.结合第一方面的可选实施方式，所述流动介质为从油气田开采出的混相流体，所述混相流体中的成分包括气体、石油以及水，所述根据所述污垢厚度，确定所述流动介质中各成分的介质厚度，包括：获取所述目标管道当前对第二光量子的第三接收量以及在所述目标管道当前处于空管状态时对所述第二光量子的第四接收量；获取所述目标管道当前对第三光量子的第五接收量以及所述目标管道当前处于空管状态时对第三光量子的第六接收量；根据所述第三接收量、所述第四接收量、所述第五接收量、所述第六接收量以及所述污垢厚度，确定所述气体、石油以及水各自的介质厚度，表达式为：；式中，表示所述目标管道中文丘里喉径位置的初始喉径，表示所述石油的介
质厚度；表示所述气体的厚度；表示所述水的介质厚度；表示所述第三接收量，表示所述第四接收量；表示所述第五接收量；表示所述第六接收量；表示石油对所述第二光量子的吸收系数，表示所述气体对所述第二光量子的吸收系数；表示所述水对所述第二光量子的吸收系数；表示石油对所述第三光量子的吸收系数，表示所述气体对所述第三光量子的吸收系数；表示所述水对所述第三光量子的吸收系数，表示式子的替代变量，表示式子的替代变量，表示式子的替代变量，表示式子的替代变量，表示式子的替代变量，表示式子的替代变量。
10.结合第一方面的可选实施方式，所述流动介质为从油气田开采出的混相流体，所述混相流体中的成分包括气体、石油以及水，所述根据所述各成分的体积相分率，确定所述流动介质的混合密度，表达式为：；式中，表示所述混合密度；表示所述气体的体积相分率，表示所述水的体积相分率，表示所述石油的体积相分率；表示所述气体的密度，表示所述水的体积相分率，表示所述石油的体积相分率。
11.结合第一方面的可选实施方式，所述根据所述污垢厚度与所述混合密度，确定所述流动介质当前的介质流量，表达式为：；式中，表示所述流动介质当前的总体积流量，表示流出系数，表示膨胀系数，表示上游取压口与喉径位置之间的压差值，表示所述混合密度，表示污垢厚度，表示所述目标管道中文丘里喉径处的初始喉径，表示所述目标管道中文丘里直管段的喉径。
12.第二方面，本技术提供一种管壁污垢检测装置，所述装置包括：探测模块，用于获取目标管道当前对第一光量子的第一接收量；所述探测模块，还用于获取所述目标管道在参考时刻对所述第一光量子的第二接收量；处理模块，用于根据所述第一接收量与所述第二接收量，获得所述目标管道在目
标时段内增加的污垢厚度，所述目标时段表示当前时刻距离所述参考时刻的时间长度。
13.结合第二方面的可选实施方式，所述根据所述第一接收量与所述第二接收量，获得所述目标管道在目标时段内增加的污垢厚度，表达式为：；式中，表示所述污垢厚度，表示所述第一接收量，表示表示所述第二接收量，表示污垢对光量子的吸收系数。
14.结合第二方面的可选实施方式，所述处理模块还用于：根据所述污垢厚度，确定所述流动介质的混合密度；根据所述污垢厚度与所述混合密度，确定所述流动介质当前的介质流量。
15.结合第二方面的可选实施方式，所述处理模块还用于：根据所述污垢厚度，确定所述流动介质中各成分的介质厚度；根据所述各成分的介质厚度，确定各成分的体积相分率；根据所述各成分的体积相分率，确定所述流动介质的混合密度。
16.结合第二方面的可选实施方式，所述流动介质为从油气田开采出的混相流体，所述混相流体中的成分包括气体、石油以及水，所述处理模块还用于：获取所述目标管道当前对第二光量子的第三接收量以及在所述目标管道当前处于空管状态时对所述第二光量子的第四接收量；获取所述目标管道当前对第三光量子的第五接收量以及所述目标管道当前处于空管状态时对第三光量子的第六接收量；根据所述第三接收量、所述第四接收量、所述第五接收量、所述第六接收量以及所述污垢厚度，确定所述气体、石油以及水各自的介质厚度，表达式为：
；式中，表示所述目标管道文丘里喉径位置的初始喉径，表示所述石油的介质厚度；表示所述气体的厚度；表示所述水的介质厚度；表示所述第三接收量，表示所述第四接收量；表示所述第五接收量；表示所述第六接收量；表示石油对所述第二光量子的吸收系数，表示所述气体对所述第二光量子的吸收系数；表示所述水对所述第二光量子的吸收系数；表示石油对所述第三光量子的吸收系数，表示所述气体对所述第三光量子的吸收系数；表示所述水对所述第三光量子的吸收系数，表示式子的替代变量，表示式子的替代变量，表示式子的替代变量，表示式子的替代变量，表示式子的替代变量，表示式子的替代变量。
17.结合第二方面的可选实施方式，所述流动介质为从油气田开采出的混相流体，所述混相流体中的成分包括气体、石油以及水，所述根据所述各成分的体积相分率，确定所述流动介质的混合密度，表达式为：；式中，表示所述混合密度；表示所述气体的体积相分率，表示所述水的体积相分率，表示所述石油的体积相分率；表示所述气体的密度，表示所述
水的体积相分率，表示所述石油的体积相分率。
18.结合第二方面的可选实施方式，所述根据所述污垢厚度与所述混合密度，确定所述流动介质当前的介质流量，表达式为：；式中，表示所述流动介质当前的总体积流量，表示流出系数，表示膨胀系数，表示上游取压口与喉径位置之间的压差值，表示所述混合密度，表示污垢厚度，表示所述目标管道中文丘里喉径处的初始喉径，表示所述目标管道中文丘里直管段的喉径。
19.第三方面，本技术提供一种存储介质，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现所述的管壁污垢检测方法。
20.第四方面，本技术提供一种电子设备，所述电子设备包括处理器以及存储器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现所述的管壁污垢检测方法。
21.相对于现有技术而言，本技术具有以下有益效果：本技术提供一种管壁污垢检测方法、装置、存储介质及电子设备。其中，电子设备获取目标管道当前对第一光量子的第一接收量；获取目标管道在参考时刻对第一光量子的第二接收量；根据第一接收量与第二接收量，获得目标管道在目标时段内增加的污垢厚度，目标时段表示当前时刻距离参考时刻的时间长度。如此，由于第一接收量与第二接收量之间的差异实际由目标管道管壁附着的污垢造成，因此，根据第一接收量与第二接收量能够确定出管壁附着的污垢厚度。
附图说明
22.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
23.图1为本技术实施例提供的刚投入使用的管道示意图；图2为本技术实施例提供的附着有污垢的管道示意图；图3为本技术实施例提供的管壁污垢检测方法的流程图之一；图4为本技术实施例提供的光量子损失探测原理示意图；图5为本技术实施例提供的管壁污垢检测方法的流程图之二；图6为本技术实施例提供的管壁污垢检测装置的结构示意图；图7为本技术实施例提供的电子设备的结构示意图。
24.图标：100-目标管道；101-管壁；102-污垢；201-光量子发射源；202-光量子探测器；301-探测模块；302-处理模块；401-存储器；402-处理器；403-通信单元；404-系统总线。
具体实施方式
25.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
26.因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
27.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
28.在本技术的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
29.基于上述声明，如图1所示，在油气田开发涉及的工业计量应用现场，会根据现场工况情况，对目标管道100设计、定义流量计的测量口径、节流比以及差压范围，从而准确知道流量计的设定量程。此时，由于该目标管道100刚开始投入使用，管壁101尚未附着有污垢，因此，使用初期在流量计设定的量程范围内能够准确测量目标管道100中流体介质的流量。
30.然而，如图2所示，油气藏中的流体介质（油、气、水）从油气层中流出，经井筒、井口到地面集输系统，由于温度、压力和油气水平衡状态的变化，容易发生无机盐类的沉积，附着在管壁101形成有污垢102。而结垢现象的发生，将给生产带来不利影响，使产量降低，不能正常连续操作，甚至停产，使油气井和设备过早报废。即在工业领域中，含有硬度的水若不经过处理就进入用于流体输送的目标管道100，运行一段时间后，目标管道100中与流体接触的管壁上就会牢固地附着一些固体沉积物，这是由于天然水中溶解有各种盐类，如重碳酸盐、碳酸盐、硫酸盐、氯化物、磷酸盐、硅酸盐等，其中以溶解形式存在的重碳酸盐，如碳酸氢盐钙、碳酸氢镁最不稳定，容易分解生成难溶的碳酸盐，附着在管壁101形成有污垢102。
31.随着时间的推移，沉积的污垢102不断增加，目标管道100的管壁101内的喉径随着结垢层的增加而减少，流体不变的情况下，流体流速加快，导致流体的差压无法完美反应流体流速的真实情况；因此，研究垢的测量，对获得目标管道100中流体介质的真实流量具有重要意义。
32.值得说明的是，基于上述技术问题的发现，发明人经过创造性劳动提出下述技术
方案以解决或者改善上述问题。需要注意的是，以上现有技术中的方案所存在的缺陷以及其解决方案，均是发明人在经过实践并仔细研究后得出的结果，因此，上述问题的发现过程以及下文中本技术实施例针对上述问题所提出的解决方案，都应该是发明人在发明创造过程中对本技术做出的贡献，而不应当理解为本领域技术人员所公知的技术内容。
33.对此，本实施例提供一种管壁污垢检测方法。该方法中，电子设备获取目标管道当前对第一光量子的第一接收量；获取目标管道在参考时刻对第一光量子的第二接收量；根据第一接收量与第二接收量，获得目标管道在目标时段内增加的污垢厚度，目标时段表示当前时刻距离参考时刻的时间长度。如此，由于第一接收量与第二接收量之间的差异实际由目标管道管壁附着的污垢造成，因此，根据第一接收量与第二接收量能够确定出管壁附着的污垢厚度。
34.应理解的是，本实施例中将任意被研究的管道称为目标管道，并且，该目标管道中流通的流体介质不仅限于从油气田开采出的混相流体。该电子设备可以是能够与光量子探测设备通信连接的移动终端、平板计算机、膝上型计算机、台式计算机以及服务器，还可以是集成在光量子探测设备中的嵌入式设备。当电子设备为服务器时，该服务器可以是单个服务器，也可以是服务器组。服务器组可以是集中式的，也可以是分布式的（例如，服务器可以是分布式系统）。在一些实施例中，服务器相对于用户终端，可以是本地的、也可以是远程的。在一些实施例中，服务器可以在云平台上实现；仅作为示例，云平台可以包括私有云、公有云、混合云、社区云(community cloud)、分布式云、跨云（inter-cloud）、多云(multi-cloud)等，或者它们的任意组合。在一些实施例中，服务器可以在具有一个或多个组件的电子设备上实现。
35.为使本实施例提供的方案更加清楚，下面结合图3对该方法的各个步骤进行详细阐述。但应该理解，流程图的操作可以不按顺序实现，没有逻辑的上下文关系的步骤可以反转顺序或者同时实施。此外，本领域技术人员在本技术内容的指引下，可以向流程图添加一个或多个其他操作，也可以从流程图中移除一个或多个操作。如图3所示，该方法包括：s101，获取目标管道当前对第一光量子的第一接收量。
36.所谓光量子简称光子，是传递电磁相互作用的基本粒子，是一种规范玻色子。光子是电磁辐射的载体，而在量子场论中光子被认为是电磁相互作用的媒介子。与大多数基本粒子相比，光子的静止质量为零，这意味着其在真空中的传播速度是光速。与其他量子一样，光子具有波粒二象性：光子能够表现出经典波的折射、干涉及衍射等性质；而光子的粒子性可由光电效应证明。光子只能传递量子化的能量，是点阵粒子，是圈量子粒子的质能相态。一个光子能量的多少正比于光波的频率大小， 频率越高 , 能量越高。当一个光子被原子吸收时，就有一个电子获得足够的能量从而从内轨道跃迁到外轨道，具有电子跃迁的原子就从基态变成了激发态。
37.本实施例中，该光量子探测设备可是使用ba-133（钡-133）作为光量子源的相分仪，ba-133的放射性活度为25 微居，可以每秒发射近一百万个31kev、81kev和356kev 能量组的单个光量子。如图4所示，目标管道100位于相分仪的光量子发射源201与光量子探测器202之间，并发射31kev、81kev以及356kev三种能级的光量子，这些光量子一部分被管道、管壁的污垢以及管道中的流动介质吸收，其他部分穿过管道被光量子探测器接收，因此，光量子的损失量能够在一定程度上反映出管道内状况的变化。由于356kev能级的光量子能够发
生康普顿效应，因此，将其作为本实施例中的第一光量子。当然，还可以使用其他放射源发射光量子，本实施例对此不做具体限定。
38.假定该流动介质为从油气田开采出的混相流体，对于刚投入使用的目标管道，该混相流体中包括气体、石油以及水，而这些成分的比例在会在一定范围内变化，因此，光量子的损失量同样会在一定的范围内波动变化。随着时间的推移，污垢在管壁上不断增加，而污垢对光量子的吸收能力远远强于混相流体，继而会导致光量子的永久损失，即光量子的损失量随着时间的推移逐渐增加。
39.因此，结合上述对第一接收量的介绍，继续参见图3，该方法还包括：s102，获取目标管道在参考时刻对第一光量子的第二接收量。
40.s103，根据第一接收量与第二接收量，获得目标管道在目标时段内增加的污垢厚度，目标时段表示当前时刻距离参考时刻的时间长度。
41.其中，根据第一接收量与第二接收量，获得目标管道在目标时段内增加的污垢厚度，表达式为：；式中，表示污垢厚度，表示第一接收量，表示表示第二接收量，表示污垢对光量子的吸收系数。当参考时刻为目标管道刚投入使用的时刻，则该污垢厚度为目标管道从投入使用到当前为止，污垢增加的厚度。由于污垢在管壁上不断增加且会对光量子造成永久损失，因此，随着时间的推移，接收到的光量子会逐渐减小；可以理解为，上述第二接收量大于第一接收量。
42.基于上述实施例中的污垢厚度，如图5所示，该方法还包括：s104，根据污垢厚度，确定目标管道中流动介质的混合密度。
43.其中，作为可选的实施方式，步骤s104的具体实施方式包括：s104-1，根据污垢厚度，确定流动介质中各成分的介质厚度。
44.继续假定流动介质为从油气田开采出的混相流体，则混相流体中的成分包括气体、石油以及水。该电子设备可以获取目标管道当前对第二光量子的第三接收量以及在目标管道当前处于空管状态时对第二光量子的第四接收量；获取目标管道当前对第三光量子的第五接收量以及目标管道当前处于空管状态时对第三光量子的第六接收量；根据第三接收量、第四接收量、第五接收量、第六接收量以及污垢厚度，确定气体、石油以及水各自的介质厚度。
45.应理解的是，目标管道当前处于空管状态，当前处于空管状态时对第二光量子的第四接收量或者空管状态时对第三光量子的第六接收量由目标管道本身以及目标管道管壁的污垢造成。假定第二光量子为31kev能级的光量子，将第四接收量表示为；第三光量子为356kev能级的光量子，将第六接收量表示为；则第四接收量表示为，第六接收量表示为的计算表达式为：
式中，表示目标管道刚开始使用时，在空管状态下对第二光量子的接收量，表示污垢对第二光量子产生的损失量；同理，表示目标管道刚开始使用时，在空管状态下对第三光量子的接收量，表示污垢对第二光量子产生的损失量。
46.示例性的，继续假定第二光量子为31kev能级的光量子，第三光量子为356kev能级的光量子；则第三接收量、第四接收量、第五接收量、第六接收量以及污垢厚度与气体、石油以及水各自的介质厚度之间满足以下方程式组：为了便于计算，定义以下辅助参数：对上述方程组进行求解，即可得到混相流体中各成分的厚度：
式中，表示所述目标管道中文丘里喉径位置的初始喉径（即未附着有污垢时的喉径），表示石油的介质厚度；表示气体的厚度；表示水的介质厚度；表示第三接收量，表示第四接收量；表示第五接收量；表示第六接收量；表示石油对第二光量子的吸收系数，表示气体对第二光量子的吸收系数；表示水对第二光量子的吸收系数；表示石油对第三光量子的吸收系数，表示气体对第三光量子的吸收系数；表示水对第三光量子的吸收系数，表示式子的替代变量，表示式子的替代变量，表示式子的替代变量，表示式子的替代变量，表示式子的替代变量，表示式子的替代变量。
47.s104-2，根据各成分的介质厚度，确定各成分的体积相分率。
48.继续以上述示例为例，各成分的体积相分率的计算表达式为：；式中，表示气体的体积相分率，表示水的体积相分率，表示石油的体积相分率。
49.s104-3，根据各成分的体积相分率，确定流动介质的混合密度。
50.其中，各成分的体积相分率与流动介质的混合密度之间满足以下关系：；式中，表示混合密度；表示气体的体积相分率，表示水的体积相分率，表示石油的体积相分率；表示气体的密度，表示水的密度，表示石油的密度。
51.s105，根据污垢厚度与混合密度，确定流动介质当前的介质流量。
52.对于步骤s105，流动介质当前的介质流量可以是工况下的总体积流量或者总质量流量；当为总体积流量时，污垢厚度、混合密度以及体积流量之间满足以下关系：
；表示所述流动介质当前的总体积流量，表示流出系数，表示膨胀系数，表示上游取压口与文丘里喉径位置之间的压差值，表示所述混合密度，表示污垢厚度，表示所述目标管道中文丘里喉径处的初始喉径，表示所述目标管道中文丘里直管段的喉径。
53.基于上述修正后的体积流量，还可以计算得出石油、水、气体在工况下的体积流量：式中，表示石油的体积流量，表示水的体积流量，表示气体的体积流量。结合气体的体积流量还可以pvt方程（引入压缩因子），计算得到标况下的体积流量：。
54.式中，表示工况气体压力，单位为，表示标况热力学温度，单位，表示标况压缩因子，表示标况气体压力，单位为，表示工况热力学温度，单位，表示工况压缩因子。
55.当需要校正的流量为总质量流量时，先依据混合密度计算混相流体中原始的质量相分率：；式中，表示工况下的气体密度，表示原始的质量含气率，表示混相流体中原始的质量含液率，即混相流体中石油和水的占比；对此，应理解的是，因为气液滑差的影响，此计量结果只能代表瞬时的质量相分率。因此，基于上述原始的质量含气率，可以得到修正后的质量相分率：
；式中，表示修正后的质量含气率，表示修正后的质量含液率，表示质量含气率的修正系数，表示质量含气率的修正截距。
56.基于上述修正后的质量含气率以及修正后的质量含液率，可以反演出修正后的体积相分率：；式中，表示修正后的气体体积相分率，表示修正后的液体体积相分率，表示水的密度，表示石油的密度。
57.结合上述修正后的体积相分率，可以计算得到修正后的混合密度：；基于上述修正后的混合密度，可以计算得到总质量流量：；式中，表示表示所述目标管道中文丘里直管段的喉径，表示上游取压口与文丘里喉径位置之间的压差值，表示污垢厚度，表示所述目标管道中文丘里喉径处的初始喉径，表示膨胀系数，表示所述混合密度。
58.基于上述总质量流量，可以计算得到修正后的总质量流量：；式中，表示质量流量修正系数，表示质量流量修正截距。
59.基于上述修正后的质量流量，可以计算修正后的气体质量流量：；式中，表示气体质量流量修正系数，表示气体质量流量修正截距。此外，对
每一秒计算出的气体质量流量进行累加，即可得到气体质量的累计流量。
60.进一步地，还可以通过以下方式计算得到修正后的水质量流量：；式中，表示修正后的液质量流量，表示修正后的质量含水率，表示水质量流量的修正系数，表示水质量流量修正截距。
61.进一步地，通过以下方式计算得到修正后的油质量流量：；式中，表示修正后的质量含油率，表示油质量流量的修正系数，表示油质量流量修正截距。
62.结合上述修正后的气体质量流量以及修正后的水质量流量，计算得到气体标况下的体积流量以及水的体积流量：；式中，表示标况下的气体密度，表示标况水密度。值得说明的是，水在工况和标况情况下可近似认知为无变化，换句话说和前述实施例中的值一样，但是具有不同的意义，即单纯的表示水密度。
63.综上所述，结合高能量光量子对于管道结垢厚度的测量，从而实现了对油气井口混相流体过程的实时在线各相流量计量不受管道结垢的影响。
64.基于与本实施例所提供管壁污垢检测方法相同的发明构思，本实施例还提供一种管壁污垢检测装置，该装置包括至少一个可以软件形式存储于存储器或固化在电子设备中的软件功能模块。电子设备中的处理器用于执行存储器中存储的可执行模块。例如，管壁污垢检测装置所包括的软件功能模块及计算机程序等。请参照图6，从功能上划分，管壁污垢检测装置可以包括：探测模块301，用于获取目标管道当前对第一光量子的第一接收量；探测模块301，还用于获取目标管道在参考时刻对第一光量子的第二接收量；处理模块302，用于根据第一接收量与第二接收量，获得目标管道在目标时段内增加的污垢厚度，目标时段表示当前时刻距离参考时刻的时间长度。
65.在本实施例中，上述探测模块301用于实现图3中的s101、s102，该处理模块302用
于实现图3中的步骤s103，关于上述各模块的详细描述可以参见对应的实施例的详细介绍，本实施例不再进行赘述。
66.另外，在本技术各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。
67.还应理解的是，以上实施方式如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本技术的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本技术各个实施例所述方法的全部或部分步骤。
68.因此，本实施例还提供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程序，该计算机程序被处理器执行时，实现本实施例提供的管壁污垢检测方法。其中，该计算机可读存储介质可以是u盘、移动硬盘、只读存储器（rom，read-only memory）、随机存取存储器（ram，random access memory）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
69.本实施例提供的一种电子设备。如图7所示，该电子设备包括处理器402及存储器401。并且，存储器401存储有计算机程序，处理器通过读取并执行存储器401中与以上实施方式对应的计算机程序，实现本实施例所提供的管壁污垢检测方法。
70.继续参见图7，该电子设备还包括有通信单元403。该存储器401、处理器402以及通信单元403各元件相互之间通过系统总线404直接或间接地电性连接，以实现数据的传输或交互。
71.其中，该存储器401可以是基于任何电子、磁性、光学或其它物理原理的信息记录装置，用于记录执行指令、数据等。在一些实施方式中，该存储器401可以是，但不限于，易失存储器、非易失性存储器、存储驱动器等。
72.在一些实施方式中，该易失存储器可以是随机存取存储器（random access memory，ram）；在一些实施方式中，该非易失性存储器可以是只读存储器（read only memory，rom）、可编程只读存储器（programmable read-only memory，prom）、可擦除只读存储器（erasable programmable read-only memory，eprom）、电可擦除只读存储器（electric erasable programmable read-only memory，eeprom）、闪存等；在一些实施方式中，该存储驱动器可以是磁盘驱动器、固态硬盘、任何类型的存储盘（如光盘、dvd等），或者类似的存储介质，或者它们的组合等。
73.该通信单元403用于通过网络收发数据。在一些实施方式中，该网络可以包括有线网络、无线网络、光纤网络、远程通信网络、内联网、因特网、局域网（local area network，lan）、广域网（wide area network，wan）、无线局域网（wireless local area networks，wlan）、城域网（metropolitan area network，man）、广域网（wide area network，wan）、公共电话交换网（public switched telephone network，pstn）、蓝牙网络、zigbee网络、或近场通信（near field communication，nfc）网络等，或其任意组合。在一些实施例中，网络可以包括一个或多个网络接入点。例如，网络可以包括有线或无线网络接入点，例如基站和/或网络交换节点，服务请求处理系统的一个或多个组件可以通过该接入点连接到网络以交
换数据和/或信息。
74.该处理器402可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力，并且，该处理器可以包括一个或多个处理核（例如，单核处理器或多核处理器）。仅作为举例，上述处理器可以包括中央处理单元（central processing unit，cpu）、专用集成电路（application specific integrated circuit，asic）、专用指令集处理器（application specific instruction-set processor，asip）、图形处理单元（graphics processing unit，gpu）、物理处理单元（physics processing unit，ppu）、数字信号处理器 (digital signal processor，dsp)、现场可编程门阵列(field programmable gate array，fpga)、可编程逻辑器件(programmable logic device，pld)、控制器、微控制器单元、简化指令集计算机(reduced instruction set computing，risc)、或微处理器等，或其任意组合。
75.应该理解到的是，在上述实施方式中所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本技术的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
76.以上所述，仅为本技术的各种实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

技术特征：
1.一种管壁污垢检测方法，其特征在于，所述方法包括：获取目标管道当前对第一光量子的第一接收量；获取所述目标管道在参考时刻对所述第一光量子的第二接收量；根据所述第一接收量与所述第二接收量，获得所述目标管道在目标时段内增加的污垢厚度，所述目标时段表示当前时刻距离所述参考时刻的时间长度。2.根据权利要求1所述的管壁污垢检测方法，其特征在于，所述根据所述第一接收量与所述第二接收量，获得所述目标管道在目标时段内增加的污垢厚度，表达式为：；式中，表示所述污垢厚度，表示所述第一接收量，表示表示所述第二接收量，表示污垢对光量子的吸收系数。3.根据权利要求1所述的管壁污垢检测方法，其特征在于，所述方法还包括：根据所述污垢厚度，确定所述目标管道中流动介质的混合密度；根据所述污垢厚度与所述混合密度，确定所述流动介质当前的介质流量。4.根据权利要求3所述的管壁污垢检测方法，其特征在于，所述根据所述污垢厚度，确定所述目标管道中流动介质的混合密度，包括：根据所述污垢厚度，确定所述流动介质中各成分的介质厚度；根据所述各成分的介质厚度，确定各成分的体积相分率；根据所述各成分的体积相分率，确定所述流动介质的混合密度。5.根据权利要求4所述的管壁污垢检测方法，其特征在于，所述流动介质为从油气田开采出的混相流体，所述混相流体中的成分包括气体、石油以及水，所述根据所述污垢厚度，确定所述流动介质中各成分的介质厚度，包括：获取所述目标管道当前对第二光量子的第三接收量以及在所述目标管道当前处于空管状态时对所述第二光量子的第四接收量；获取所述目标管道当前对第三光量子的第五接收量以及所述目标管道当前处于空管状态时对第三光量子的第六接收量；根据所述第三接收量、所述第四接收量、所述第五接收量、所述第六接收量以及所述污垢厚度，确定所述气体、石油以及水各自的介质厚度，表达式为：
；式中，表示所述目标管道中文丘里喉径位置的初始喉径，表示所述石油的介质厚度；表示所述气体的厚度；表示所述水的介质厚度；表示所述第三接收量，表示所述第四接收量；表示所述第五接收量；表示所述第六接收量；表示石油对所述第二光量子的吸收系数，表示所述气体对所述第二光量子的吸收系数；表示所述水对所述第二光量子的吸收系数；表示石油对所述第三光量子的吸收系数，表示所述气体对所述第三光量子的吸收系数；表示所述水对所述第三光量子的吸收系数，表示式子的替代变量，表示式子的替代变量，表示式子的替代变量，表示式子的替代变量，表示式子的替代变量，表示式子的替代变量。6.根据权利要求4所述的管壁污垢检测方法，其特征在于，所述流动介质为从油气田开采出的混相流体，所述混相流体中的成分包括气体、石油以及水，所述根据所述各成分的体积相分率，确定所述流动介质的混合密度，表达式为：；式中，表示所述混合密度；表示所述气体的体积相分率，表示所述水的体积相分率，表示所述石油的体积相分率；表示所述气体的密度，表示所述水
的体积相分率，表示所述石油的体积相分率。7.根据权利要求3所述的管壁污垢检测方法，其特征在于，所述介质流量为总体积流量，所述根据所述污垢厚度与所述混合密度，确定所述流动介质当前的介质流量，表达式为：；式中，表示所述流动介质当前的总体积流量，表示流出系数，表示膨胀系数，表示上游取压口与文丘里喉径位置之间的压差值，表示所述混合密度，表示所述污垢厚度，表示所述目标管道中文丘里喉径处的初始喉径，表示所述目标管道中文丘里直管段的喉径。8.一种管壁污垢检测装置，其特征在于，所述装置包括：探测模块，用于获取目标管道当前对第一光量子的第一接收量；所述探测模块，还用于获取所述目标管道在参考时刻对所述第一光量子的第二接收量；处理模块，用于根据所述第一接收量与所述第二接收量，获得所述目标管道在目标时段内增加的污垢厚度，所述目标时段表示当前时刻距离所述参考时刻的时间长度。9.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现权利要求1-7任意一项所述的管壁污垢检测方法。10.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括处理器以及存储器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现权利要求1-7任意一项所述的管壁污垢检测方法。

技术总结
本申请提供一种管壁污垢检测方法、装置、存储介质及电子设备，涉及混相流体测量领域。其中，电子设备获取目标管道当前对第一光量子的第一接收量；获取目标管道在参考时刻对第一光量子的第二接收量；根据第一接收量与第二接收量，获得目标管道在目标时段内增加的污垢厚度，目标时段表示当前时刻距离参考时刻的时间长度。如此，由于第一接收量与第二接收量之间的差异实际由目标管道管壁附着的污垢造成，因此，根据第一接收量与第二接收量能够确定出管壁附着的污垢厚度。壁附着的污垢厚度。壁附着的污垢厚度。


技术研发人员：陈继革 周勇 刘浪 罗超 徐阳 徐斌
受保护的技术使用者：无锡洋湃科技有限公司
技术研发日：2023.07.18
技术公布日：2023/8/16