RU2768198C1 - Method for determining the flow of fractional share of water in a multiphase immiscible medium - Google Patents
Method for determining the flow of fractional share of water in a multiphase immiscible medium Download PDFInfo
- Publication number
- RU2768198C1 RU2768198C1 RU2021121208A RU2021121208A RU2768198C1 RU 2768198 C1 RU2768198 C1 RU 2768198C1 RU 2021121208 A RU2021121208 A RU 2021121208A RU 2021121208 A RU2021121208 A RU 2021121208A RU 2768198 C1 RU2768198 C1 RU 2768198C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- water
- signal
- amplitude
- section
- frequency
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
- G01F1/74—Devices for measuring flow of a fluid or flow of a fluent solid material in suspension in another fluid
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
- Measuring Volume Flow (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в информационно-измерительных системах нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности для измерения расхода воды на основании данных о ее содержании, как одного из компонентов многофазной среды, в частности, для определения дебита скважины, а также в других производствах, где есть необходимость измерения расхода многофазных технологических сред.The invention relates to measuring technology and can be used in information-measuring systems of the oil production and oil refining industry to measure water flow based on data on its content, as one of the components of a multiphase medium, in particular, to determine the flow rate of a well, as well as in other industries, where there is a need to measure the flow of multi-phase process media.
Способы измерения и устройства для измерения фракционного состава, в частности, содержания воды в многофазной средеи ее расхода, должны обеспечивать измерение без загромождения сечения трубопровода и без нарушения его герметичности, и поэтому они являются наиболее предпочтительными при измерении состава пожароопасных и взрывоопасных сред.Measuring methods and devices for measuring the fractional composition, in particular, the water content in a multiphase medium and its flow rate, should provide measurement without cluttering the pipeline section and without violating its tightness, and therefore they are most preferable when measuring the composition of flammable and explosive media.
Известен корреляционный способ измерения суммарного и фракционного расхода воды в многофазной несмешиваемой среде, описанный в патенте РФ № 2309386 С2, опуб., 27.10.2007. Известный способ включает в себя встраиваниев трубопроводизмерительной секции, выполненной в виде участка трубы со стенками из диэлектрического материала, снаружи которых создают, по крайней мере, первое и второе контрольные сечения, в каждом из которых устанавливают, по меньшей мере, один датчик, выполненный в виде емкостных или магнитных излучателя и приемника, при этом определяют фракционную долю воды, по крайней мере, в первом контрольном поперечном сечении путем создания с помощью генератора сканирующего электромагнитного высокочастотного сигнала на заданной частоте, подаваемого на излучатель, сигнал сканирования регистрируют с помощью приемника, определяя флуктуации диэлектрической проницаемости многофазной среды с получением указанного сигнала сканирования в виде амплитудной характеристики, затем обрабатывают и анализируют полученную амплитудную характеристику и на основании проведенного анализа полученной характеристики определяют фракционную долю воды в одном контрольном сечении трубы, после чего на основании полученной информации о фракционной доле воды в первом контрольном сечении определяют расход воды в измерительной секции трубопровода при помощи дополнительной амплитудной характеристики, полученной с помощью сигнала, регистрируемого приемником датчика во втором контрольном сечении. Используя известный способ, можно определить фракционные доли двух несмешивающихся сред, если диэлектрические характеристики транспортируемых сред существенно отличаются друг от друга, в частности, можно определить содержание воды в нефти и ее расход при измерении дебита скважины. A known correlation method for measuring the total and fractional water flow in a multi-phase immiscible medium is described in RF patent No. 2309386 C2, pub., 27.10.2007. The known method includes embedding in the pipeline a measuring section made in the form of a section of a pipe with walls made of a dielectric material, outside of which at least the first and second control sections are created, in each of which at least one sensor is installed, made in the form capacitive or magnetic emitter and receiver, while determining the fractional proportion of water, at least in the first control cross section by creating a scanning electromagnetic high-frequency signal at a given frequency supplied to the emitter using a generator, the scanning signal is recorded using a receiver, determining the fluctuations of the dielectric permeability of a multiphase medium to obtain the indicated scanning signal in the form of an amplitude characteristic, then the obtained amplitude characteristic is processed and analyzed, and based on the analysis of the obtained characteristic, the fractional fraction of water in one control section is determined and pipes, after which, based on the information obtained about the fractional proportion of water in the first control section, the water flow in the measuring section of the pipeline is determined using an additional amplitude characteristic obtained using a signal recorded by the sensor receiver in the second control section. Using the known method, it is possible to determine the fractional fractions of two immiscible media, if the dielectric characteristics of the transported media differ significantly from each other, in particular, it is possible to determine the water content in oil and its consumption when measuring the well flow rate.
Недостатком известного способа является малая точность определения фракционной доливоды в потоке и, соответственно, ее расхода.The disadvantage of this method is the low accuracy of determining the fractional addition of water in the stream and, accordingly, its consumption.
Техническим результатом заявленного изобретения является повышение точности определения фракционного расхода воды в многофазной среде.The technical result of the claimed invention is to improve the accuracy of determining the fractional flow rate of water in a multiphase medium.
Проблема решается и технический результат достигается тем, чтов трубопровод встраивают измерительную секцию, выполненную в виде участка трубы со стенками из диэлектрического материала, снаружи которых создают, по крайней мере, первое и второе контрольные сечения, в каждом из которых устанавливают, по меньшей мере, один датчик, выполненный в виде емкостных или магнитных излучателя и приемника, при этом определяют фракционную долю воды, по крайней мере, в первом контрольном поперечном сечении путем создания с помощью генератора сканирующего электромагнитного высокочастотного сигнала на заданной частоте, подаваемого на излучатель, сигнал сканирования регистрируют с помощью приемника, определяя флуктуации диэлектрической проницаемости многофазной среды с получением указанного сигнала сканирования в виде амплитудной характеристики, затем обрабатывают и анализируют полученную амплитудную характеристику и на основании проведенного анализа полученной характеристики определяют фракционную долю воды в одном контрольном сечении трубы, после чего на основании полученной информации о фракционной доле воды в первом контрольном сечении определяют расход воды в измерительной секции трубопровода при помощи дополнительной амплитудной характеристики, полученной с помощью сигнала, регистрируемого приемником датчика во втором контрольном сечении, при этом, согласно изобретению, перед заданием сканирующих сигналов при определении фракционной доли воды осуществляют серию предварительных замеров в виде калибровочного сканирования поперечного сечения контрольного участка трубы до его встраивания в трубопровод, изменяя содержание воды на контрольном участке трубы и несущую частоту сигнала генератора, выбирают, по крайней мере, частоту калибровочного сканирующего сигнала, при которой амплитуда регистрируемого сигнала пропорциональна количеству воды и заносят в банк данных, по крайней мере, одну из контрольных характеристик зависимости амплитуды сигнала от количества воды в контрольном сечении, полученных в результате предварительных замеров, причем сканирование измерительной секции трубы после ее встраивания в трубопровод осуществляют с частотой, выбранной при предварительных замерах, анализ амплитудной характеристики, полученной при сканировании, осуществляют путем ее сравнения с контрольной амплитудной характеристикой, определяют скорость движения воды в измерительной секции путем определения времени запаздывания соответствующей амплитуды регистрируемого сигнала приемника второго датчика относительно амплитуды сигнала приемника первого датчика с учетом расстояния между контрольными сечениями, а расход воды определяют на основании полученных данных о фракционной доле воды в контрольном сечении и скорости движения воды в измерительной секции. The problem is solved and the technical result is achieved by the fact that a measuring section is built into the pipeline, made in the form of a section of a pipe with walls made of a dielectric material, outside of which at least the first and second control sections are created, in each of which at least one a sensor made in the form of a capacitive or magnetic emitter and receiver, while determining the fractional proportion of water, at least in the first control cross section, by creating a scanning electromagnetic high-frequency signal at a given frequency supplied to the emitter using a generator, the scanning signal is recorded using the receiver, determining the fluctuations of the dielectric permittivity of the multiphase medium to obtain the indicated scanning signal in the form of an amplitude characteristic, then the obtained amplitude characteristic is processed and analyzed, and based on the analysis of the obtained characteristic, the fractional fraction is determined water in one control section of the pipe, after which, based on the information obtained about the fractional proportion of water in the first control section, the water flow in the measuring section of the pipeline is determined using an additional amplitude characteristic obtained using a signal recorded by the sensor receiver in the second control section, while, according to the invention, before setting the scanning signals in determining the fractional fraction of water, a series of preliminary measurements is carried out in the form of a calibration scan of the cross section of the control section of the pipe before it is built into the pipeline, changing the water content in the control section of the pipe and the carrier frequency of the generator signal, at least the frequency of the calibration scanning signal, at which the amplitude of the recorded signal is proportional to the amount of water and at least one of the control characteristics of the dependence of the signal amplitude on the amount of water in the control section is entered into the data bank obtained as a result of preliminary measurements, and scanning of the measuring section of the pipe after it is embedded in the pipeline is carried out at a frequency selected during preliminary measurements, the analysis of the amplitude characteristic obtained during scanning is carried out by comparing it with the control amplitude characteristic, the speed of water movement in the measuring section is determined by determining the delay time of the corresponding amplitude of the recorded signal of the receiver of the second sensor relative to the amplitude of the signal of the receiver of the first sensor, taking into account the distance between the control sections, and the water flow is determined based on the obtained data on the fractional proportion of water in the control section and the speed of water movement in the measuring section.
Технический результат достигается также тем, что при калибровочном сканировании могут использовать диапазон изменения несущей частоты сигналов, лежащий в пределах от 2 МГц до 80 МГц.The technical result is also achieved by the fact that the calibration scan can use the range of changes in the carrier frequency of the signals, which lies in the range from 2 MHz to 80 MHz.
Технический результат достигается также тем, что при калибровочном сканировании потока многофазной транспортируемой среды высокочастотным электрическим полем несущую частоту сканирующего сигнала могут изменять ступенчато, и на каждой частоте регистрацию сигнала сканирования выполняют на установившемся режиме.The technical result is also achieved by the fact that during calibration scanning of the flow of a multi-phase transported medium by a high-frequency electric field, the carrier frequency of the scanning signal can be changed stepwise, and at each frequency the scanning signal is recorded in the steady state.
Технический результат достигается также тем, что в банк данных могут заносить не менее двух контрольных характеристик зависимости амплитуды сигнала от количества воды в контрольном сечении, из хранящихся в банке данных амплитудных характеристик выбирают наиболее близкие амплитудные характеристики и, используя интерполяцию, вычисляют фракционную долю воды в многофазной транспортируемой среде.The technical result is also achieved by the fact that at least two control characteristics of the dependence of the signal amplitude on the amount of water in the control section can be entered into the data bank, the closest amplitude characteristics are selected from the amplitude characteristics stored in the data bank and, using interpolation, the fractional proportion of water in the multiphase transported environment.
Изобретение поясняется при помощи чертежа, на котором показана блок-схема системы измерения, с помощью которого реализуется описываемый способ.The invention is illustrated with the help of the drawing, which shows a block diagram of a measurement system with which the described method is implemented.
Система для измерения расхода воды в трубопроводе на основании процентного содержания воды устанавливается непосредственно на трубопроводе 1 и включает измерительную секцию 2, стенки которой выполнены из диэлектрического материала. The system for measuring the water flow in the pipeline based on the percentage of water is installed directly on the
Предлагаемая система для измерения фракционного состава многофазных несмешивающихся сред содержит высокочастотный генератор 3 сканирующих сигналов, блоки 4 и 5 сканирования потока многофазной транспортируемой среды высокочастотным электрическим полем, подключенные к высокочастотному генератору 3 сканирующих сигналов. При этом каждый блок 4 и 5 содержит, по меньшей мере, один датчик, выполненный в виде одного емкостного или магнитного излучателя и одного емкостного или магнитного приемника. С приемником блока 4 связан блок 6 определения амплитудно-частотных характеристик (АЦП 1) зарегистрированного сигнала сканирования высокочастотным электрическим полем, а с приемником блока 5 связан блок 7 определения амплитудно-частотных характеристик (АЦП 2) зарегистрированного сигнала сканирования высокочастотным электрическим полем. Блоки 6 и 7 предназначены для обработки сигнала сканирования высокочастотным электрическим полем с выделением зоны максимума амплитудно-частотной характеристики сигнала сканирования высокочастотным электрическим полем.The proposed system for measuring the fractional composition of multi-phase immiscible media contains a high-frequency
Предлагаемая система содержит также блок 8 хранения эталонных амплитудно-частотных характеристик сканирования потока многофазной транспортируемой среды высокочастотным электрическим полем и эталонных амплитудно-частотных характеристик сканирования потока многофазной транспортируемой среды высокочастотным магнитным полем.The proposed system also contains a storage unit 8 of the reference amplitude-frequency characteristics of scanning the flow of a multi-phase transported medium by a high-frequency electric field and the reference amplitude-frequency characteristics of scanning a flow of a multi-phase transported medium by a high-frequency magnetic field.
В состав системы включен микропроцессор 9 для управления работой системы для измерения содержания и расхода воды, к которому подключены все блоки и датчики системы измерения (на блок-схеме показаны наиболее существенные соединения между отдельными элементами системы, но не все соединения, чтобы не загромождать блок-схему).The system includes a
Микропроцессор 9 конфигурирован так, чтобы управлять элементами системы и выполнять все операции предлагаемого способа, в том числе, чтобы принимать амплитудно-частотные характеристики сигнала сканирования из блоков 6 и 7 определения амплитудно-частотных характеристик, запрашивать аналогичные характеристики из блока 8 хранения эталонных характеристик, получать запрошенные амплитудно-частотные характеристики из блока 8 хранения эталонных характеристик, определять фракционную долю воды в многофазной транспортируемой среде на основе сравнения измеренных и эталонных амплитудно-частотных характеристик, а также определять расход воды на основе полученных данных о фракционном содержании воды и скорости воды на заданном участке между контрольными сечениями. The
Дополнительно предлагаемая система для измерения процентного содержания воды может содержать внешнюю ЭВМ 10, в которой можно сохранять все результаты измерений и все основные и вспомогательные программы для обработки измерений и управления системой. Additionally, the proposed system for measuring the percentage of water may contain an
На чертеже также показаны блок задержки 11 по времени, блок 12 вычисления корреляционных функций, блок нормирования 13.The drawing also shows a
С помощью описанной системы реализуют заявленный способ измерения расхода фракционной доли воды в многофазной транспортируемой среде следующим образом.Using the described system, the claimed method for measuring the flow rate of the fractional fraction of water in a multi-phase transported medium is implemented as follows.
В трубопровод 1, по которому перемещается многофазная несмешивающаяся среда, например, на трубопроводе, идущем от нефтедобывающей скважины, вставляют измерительную секцию 2, на которой производят сканирование потока высокочастотными сигналами. В общем случае транспортируемая по трубопроводу нефть может содержать минерализованную воду, жидкие и газообразные углеводороды. In
Перед встраиванием контрольного участка трубы в диагностируемый трубопровод осуществляют серию предварительных замеров в виде калибровочного сканирования высокочастотным электрическим полем заданного поперечного сечения контрольного участка для выявления предпочтительных диапазонов частот сканирования. Через контрольный участок пропускают многофазную несмешиваемую среду, например, двухфазную с контролируемым содержанием воды. При этом изменяют содержание воды, а также несущую частоту сигнала генератора. Выбирают частоту калибровочного сканирующего сигнала, при которой амплитуда регистрируемого сигнала пропорциональна количеству воды и заносят в банк данных одну или несколько из полученных в результате предварительных замеров контрольных характеристик зависимости амплитуды сигнала от количества воды в контрольном сечении. Диапазон изменения несущей частоты сигналов, лежит в пределах от 2 МГц до 80 МГц, например, с изменением несущей частоты от 10 МГц до 50 МГц. Выделяют диапазон частот для сканирования высокочастотным электрическим полем многофазной транспортируемой среды при определении фракционной доли воды в многофазной транспортируемой среде, охватывающий зону максимума амплитудно-частотной характеристики сигнала калибровочного сканирования. Как правило, выделенный диапазон частот для сканирования высокочастотным электрическим полем выбирается в пределах 0,9-1,1 от выбранной резонансной частоты. Расширение диапазона частот приводит к необоснованному увеличению операционного времени для сканирования и обработки результатов сканирования.Before embedding the control section of the pipe into the pipeline being diagnosed, a series of preliminary measurements is carried out in the form of a calibration scan by a high-frequency electric field of a given cross section of the control section to identify the preferred scanning frequency ranges. A multi-phase immiscible medium is passed through the control section, for example, a two-phase one with a controlled water content. In this case, the water content is changed, as well as the carrier frequency of the generator signal. The frequency of the calibration scanning signal is selected, at which the amplitude of the recorded signal is proportional to the amount of water, and one or several of the control characteristics obtained as a result of preliminary measurements of the dependence of the signal amplitude on the amount of water in the control section are entered into the data bank. The range of the carrier frequency of the signals lies in the range from 2 MHz to 80 MHz, for example, with a change in the carrier frequency from 10 MHz to 50 MHz. A frequency range is selected for scanning a multi-phase transported medium by a high-frequency electric field when determining the fractional proportion of water in a multi-phase transported medium, covering the zone of maximum amplitude-frequency characteristic of the calibration scanning signal. As a rule, the allocated frequency range for scanning by a high-frequency electric field is selected within 0.9-1.1 of the selected resonant frequency. The expansion of the frequency range leads to an unreasonable increase in the operating time for scanning and processing the scan results.
После встраивания контрольного участка трубы в диагностируемый трубопровод генерируют высокочастотный сигнал, используя высокочастотный генератор 3 сканирующих сигналов (ГСС 1), который передают в блоки 4 и 5 сканирования потока многофазной транспортируемой среды высокочастотным электрическим полем, с помощью которого производят сканирование потока многофазной транспортируемой среды высокочастотным электрическим полем для определения фракционной доли воды в сканируемом сечении потока многофазной среды, транспортируемой по трубопроводу. After embedding the control section of the pipe in the pipeline being diagnosed, a high-frequency signal is generated using a high-frequency scanning signal generator 3 (GSS 1), which is transmitted to blocks 4 and 5 for scanning the flow of a multi-phase transported medium by a high-frequency electric field, with which the flow of a multi-phase transported medium is scanned by a high-frequency electric a field for determining the fractional proportion of water in the scanned section of the flow of a multiphase medium transported through a pipeline.
Причем сканирование измерительной секции трубы осуществляют с частотой, выбранной при предварительных замерах.Moreover, the scanning of the measuring section of the pipe is carried out with a frequency selected during preliminary measurements.
Сканирующий сигнал представляет собой пакет дискретно модулированных высокочастотных электрических колебаний напряжением, например, 2 В, со ступенчатым изменением несущей частоты с диапазоном изменения несущей частоты сигналов, лежащим в пределах от 2 МГц до 80 МГц. Величина ступеньки задаётся управляющим микропроцессором 9 и может составлять 50–150 Гц. Длительность сканирующего сигнала должна быть достаточна для выхода на установившийся режим измерения. Регистрируемые (выходные) сигналы, отражающие результаты сканирования потока, имеют переменную амплитуду и сдвиг по фазе, зависящие от несущей частоты сканирующего сигнала и флуктуаций диэлектрической проницаемости многофазного потока. Абсолютная максимальная амплитуда выходного сигнала будет наблюдаться на резонансной частоте, хотя на других частотах могут наблюдаться частные максимумы амплитуды.The scanning signal is a packet of discretely modulated high-frequency electrical oscillations with a voltage of, for example, 2 V, with a step change in the carrier frequency with a range of changes in the carrier frequency of the signals ranging from 2 MHz to 80 MHz. The step value is set by the
Блоки 4 и 5 регистрирует сигнал сканирования высокочастотным электрическим полем и передает сигнал сканирования, соответственно, в блоки 6 и 7 определения амплитудно-частотных характеристик зарегистрированного сигнала сканирования высокочастотным электрическим полем. Сигнал сканирования потока высокочастотным электрическим полем содержит информацию о флуктуации диэлектрической проницаемости многофазной транспортируемой среды, исследуя которую можно определить фракционную долю воды в транспортируемой многофазной среде. Блоки 6 и 7 определения амплитудно-частотных характеристик зарегистрированного сигнала сканирования высокочастотным электрическим полем обрабатывает полученный из блоков 4 и 5 сигнал сканирования высокочастотным электрическим полем и выделяет в нем зоны максимума амплитудно-частотной характеристики сигнала сканирования высокочастотным электрическим полем. Blocks 4 and 5 register the scanning signal by a high-frequency electric field and transmit the scanning signal, respectively, to blocks 6 and 7 for determining the amplitude-frequency characteristics of the registered scanning signal by a high-frequency electric field. The signal for scanning the flow by a high-frequency electric field contains information about the fluctuations in the dielectric constant of the multiphase transported medium, by examining which it is possible to determine the fractional proportion of water in the transported multiphase medium. Blocks 6 and 7 for determining the amplitude-frequency characteristics of the registered scanning signal by a high-frequency electric field processes the scanning signal obtained from blocks 4 and 5 by a high-frequency electric field and allocates in it the zones of maximum amplitude-frequency characteristics of the scanning signal by a high-frequency electric field.
Обработанный сигнал сканирования высокочастотным электрическим полем передают из блоков 4 и 5 в микропроцессор 9, в котором определяют фракционную долю воды в многофазной транспортируемой среде. В соответствии с основным вариантом осуществления изобретения для определения фракционной доли воды запрашивают из блока 8 хранения эталонных характеристик хранящиеся там аналогичные эталонные характеристики для сканирования потока высокочастотным электрическим полем, полученные при контрольном сканировании. Для сокращения времени обработки запрашивают эталонные характеристики, лежащие в зоне частот, прилежащей к зоне максимума замеренной амплитудно-частотной характеристики. Получив из блока 8 эталонные характеристики, выбирают из них эталонные характеристики наиболее близкие к замеренным амплитудно-частотным характеристикам. При выборе подходящих эталонных характеристик можно использовать известные корреляционные методы. Используя выбранные эталонные характеристики, определяют фракционную долю воды в многофазной транспортируемой среде, например, используя известные линейные и нелинейные интерполяционные методы расчета. The processed scanning signal by a high-frequency electric field is transmitted from blocks 4 and 5 to
После выполнения этих операций становится известным фракционная доля воды в многофазной транспортируемой среде. After performing these operations, the fractional proportion of water in the multiphase transported medium becomes known.
Фракционные доли можно также определить, проанализировав форму амплитудно-частотных характеристик и определив по известным методикам резонансные частоты, фазовые сдвиги, реальную и мнимую составляющие комплексной диэлектрической постоянной, и сравнив их с данными, хранящимися в банке данных в блоке хранения эталонных характеристик. Fractional shares can also be determined by analyzing the shape of the amplitude-frequency characteristics and determining the resonant frequencies, phase shifts, real and imaginary components of the complex dielectric constant by known methods, and comparing them with the data stored in the data bank in the storage unit of the reference characteristics.
Управляющий микропроцессор 9 может обрабатывать поступившие сигналы по нескольким процедурам.The
По первой процедуре управляющий микропроцессор 9 запрашивает из блока 8 хранящиеся там данные эталонных характеристик многофазной среды и сравнивает результирующие амплитудно-частотные характеристики с эталонными, выбирая из них наиболее близкие к замеренным характеристикам, сравнение с которыми позволяет достаточно точно определить фракционные доли многофазного потока. According to the first procedure, the
По второй процедуре микропроцессор 9 обрабатывает непосредственно оцифрованные результаты обработки амплитудно-частотных и фазочастотных характеристик, поступившие из блоков 6 и 7. Фракционные доли можно определить, проанализировав форму амплитудно-частотных характеристик и определив по известным методикам резонансные частоты, фазовые сдвиги, реальную и мнимую составляющие комплексной диэлектрической постоянной, реальную и мнимую составляющие магнитных потерь и сравнив их с данными, хранящимися в банке данных. Результаты измерений передаются во внешнюю ЭВМ 10 для постоянного хранения и анализа. According to the second procedure, the
Процедуру сканирования потока многофазной транспортируемой среды высокочастотным электрическим полем можно выполнять с использованием двух схем. По первой схеме сканирование выполняют, например, единичным высокочастотным сигналом, генерирующим одномерное переменное высокочастотное электрическое поле. По второй схеме сканирование выполняют вращающимся высокочастотным электрическим полем. The procedure for scanning the flow of a multi-phase transported medium by a high-frequency electric field can be performed using two schemes. According to the first scheme, scanning is performed, for example, with a single high-frequency signal generating a one-dimensional alternating high-frequency electric field. According to the second scheme, scanning is performed by a rotating high-frequency electric field.
После получения данных о фракционной доле воды, по крайней мере, в одном из контрольных сечений определяют скорость фракционной доли воды. Для этого используют данные, полученные при обработке сигнала, зарегистрированного приемником датчика 5. При этом сравнивают зоны максимума амплитудно-частотных характеристик сигналов сканирования высокочастотным электрическим полем, зарегистрированных приемником датчика 4 и приемником датчика 5, определяя время сдвига по указанным зонам сравниваемых характеристик. Точное значение времени сдвига определяют путем построения корреляционной функции, максимум которой соответствует значению времени сдвига. Используя полученное значение времени, а также фракционный состав в контрольном сечении и расстояние между двумя контрольными сечениями определяют расход воды в измерительной секции, соответствующий расходу воды в трубопроводе.After obtaining data on the fractional proportion of water, at least in one of the control sections, the rate of the fractional proportion of water is determined. To do this, use the data obtained during processing of the signal recorded by the sensor receiver 5. At the same time, the zones of the maximum amplitude-frequency characteristics of the scanning signals by the high-frequency electric field recorded by the sensor receiver 4 and the sensor receiver 5 are compared, determining the shift time for the specified zones of the compared characteristics. The exact value of the shift time is determined by constructing a correlation function, the maximum of which corresponds to the value of the shift time. Using the obtained time value, as well as the fractional composition in the control section and the distance between the two control sections, the water flow in the measuring section is determined, corresponding to the water flow in the pipeline.
Таким образом, описываемый способ определения расхода фракционной доли воды в многофазной среде позволяет значительно увеличить точность измерения за счет предварительного калибрования системы при помощи проведения контрольного сканирования с выбором соответствующих амплитудно-частотных характеристик, сохраняемых в банке данных эталонных характеристик.Thus, the described method for determining the flow rate of the fractional fraction of water in a multiphase medium can significantly increase the measurement accuracy due to the preliminary calibration of the system by conducting a control scan with the selection of the appropriate amplitude-frequency characteristics stored in the database of reference characteristics.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021121208A RU2768198C1 (en) | 2021-07-19 | 2021-07-19 | Method for determining the flow of fractional share of water in a multiphase immiscible medium |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021121208A RU2768198C1 (en) | 2021-07-19 | 2021-07-19 | Method for determining the flow of fractional share of water in a multiphase immiscible medium |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2768198C1 true RU2768198C1 (en) | 2022-03-23 |
Family
ID=80819298
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2021121208A RU2768198C1 (en) | 2021-07-19 | 2021-07-19 | Method for determining the flow of fractional share of water in a multiphase immiscible medium |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2768198C1 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2194950C2 (en) * | 2001-02-19 | 2002-12-20 | Институт проблем управления им. В.А.Трапезникова РАН | Device for determination of flow rate of two- component agent in pipe line |
| US20060081066A1 (en) * | 2004-10-18 | 2006-04-20 | Andrey Drobyshev | Correlation method for measurements of total and fractional immiscible media flow rates and a device for its embodiment |
| RU2309386C2 (en) * | 2004-10-18 | 2007-10-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственная компания "АКТЕЛ" | Method and device for measuring flow rate of multi-phase immiscible fluids |
| GB2571285A (en) * | 2018-02-22 | 2019-08-28 | Univ Cranfield | Fluid sensor |
| RU2764193C1 (en) * | 2021-05-17 | 2022-01-14 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Цмитэл" | Method for determining water fractional share in multi-phase unmixed medium |
-
2021
- 2021-07-19 RU RU2021121208A patent/RU2768198C1/en active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2194950C2 (en) * | 2001-02-19 | 2002-12-20 | Институт проблем управления им. В.А.Трапезникова РАН | Device for determination of flow rate of two- component agent in pipe line |
| US20060081066A1 (en) * | 2004-10-18 | 2006-04-20 | Andrey Drobyshev | Correlation method for measurements of total and fractional immiscible media flow rates and a device for its embodiment |
| RU2309386C2 (en) * | 2004-10-18 | 2007-10-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственная компания "АКТЕЛ" | Method and device for measuring flow rate of multi-phase immiscible fluids |
| GB2571285A (en) * | 2018-02-22 | 2019-08-28 | Univ Cranfield | Fluid sensor |
| RU2764193C1 (en) * | 2021-05-17 | 2022-01-14 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Цмитэл" | Method for determining water fractional share in multi-phase unmixed medium |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2184353C2 (en) | Device responding to level of separation surface of materials | |
| RU2183012C2 (en) | Method and device for metering multiphase stream | |
| AU638217B2 (en) | Composition monitor and monitoring process using impedance measurements | |
| RU2608343C1 (en) | Method of controlling liquid level in reservoirs by lamb waves characteristics and device for its implementation | |
| KR100684811B1 (en) | Distance measurement method and device | |
| RU2764193C1 (en) | Method for determining water fractional share in multi-phase unmixed medium | |
| US7403863B2 (en) | Correlation method for measurements of total and fractional immiscible media flow rates and a device for its embodiment | |
| US10393558B2 (en) | Method for operating a nuclear magnetic flowmeter | |
| US20210270647A1 (en) | Apparatus for measuring multiphase fluid flows and related methods | |
| RU2768198C1 (en) | Method for determining the flow of fractional share of water in a multiphase immiscible medium | |
| GB2401436A (en) | Microwave method for determining the composition of a fluid | |
| Makeev et al. | Microwave measurement of water content in flowing crude oil | |
| Zhang et al. | A modified adaptive cross correlation method for flow rate measurement of high-water-cut oil-water flow using planar flowmeter | |
| EP0436286B1 (en) | Means and method for analyzing a petroleum stream | |
| CN108412481B (en) | Ultrasonic Doppler multiphase flow phase-split flow logging data interpretation method and device | |
| RU2247947C1 (en) | Method and device for measuring three-phase fluid flow rate | |
| RU2551480C1 (en) | Measuring method of total and fractional flow rates of non-mixed media and system for its implementation | |
| RU152354U1 (en) | METER OF TOTAL AND FRACTIONAL COSTS OF NON-MIXING MEDIA IN THE PIPELINE | |
| Matvienko et al. | Error reduction in determining the wave-packet speed in composite materials | |
| CA3165089A1 (en) | Magnetic induction tomography apparatus and method for monitoring a multiphase fluid | |
| RU2309386C2 (en) | Method and device for measuring flow rate of multi-phase immiscible fluids | |
| RU2612033C1 (en) | Method for measuring composition of three-component water-containing substance in stream | |
| Semenov et al. | Device for measurement and control of humidity in crude oil and petroleum products | |
| RU2486477C2 (en) | Device to measure total and fractional flow rates of non-mixing media | |
| RU2536184C1 (en) | Concentration meter |