BR112020024496B1 - Sistema para medir o conteúdo de óleo de um fluido, método para medir o conteúdo de óleo de um fluido em uma cavidade e sistema para medir o conteúdo de óleo de um fluido - Google Patents
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Abstract
sensor de recuperação de óleo. a presente divulgação se refere a sistemas e métodos para medir o conteúdo de óleo-água em misturas de óleo-água, independentemente da salinidade da mistura. o conteúdo de óleo é medido usando um sensor dielétrico. é determinado se o conteúdo de óleo está acima ou abaixo de um limiar. se o conteúdo de óleo estiver acima do limiar, o conteúdo de óleo é relatado usando a medição do sensor dielétrico. se o conteúdo de óleo estiver abaixo do limiar, o conteúdo de óleo é relatado usando a medição do sensor de corrente parasita.
Description
[001] Este pedido reivindica o benefício do Pedido Provisório dos EUA No. 62/678.407, depositado em 31 de maio de 2018, cuja divulgação é aqui incorporada por referência.
[002] Esta invenção foi feita com o apoio do governo sob o Prêmio D01 E17PC00011, Contrato BMI n° CON00026017 concedido pelo Bureau de Segurança e Fiscalização Ambiental do Departamento do Interior dos Estados Unidos. O governo tem certos direitos sobre a invenção. FUNDAMENTOS
[003] A presente divulgação se refere a sistemas e métodos para determinar o conteúdo de óleo-água de misturas de óleo-água. Isso é feito usando um sensor dielétrico ou um sensor de corrente parasita.
[004] De acordo com o Departamento de Energia dos EUA, 1,3 milhão de galões (4,9 milhões de litros) de petróleo são derramados nas águas dos EUA a partir de navios e oleodutos em um ano típico. Um grande derramamento de óleo pode facilmente dobrar essa quantidade. Geralmente, escumadores mecânicos de superfície removem misturas de óleo e água de superfície.
[005] Os sistemas atuais para medir o conteúdo de óleo em misturas de óleo-água encontram dificuldades quando a mistura de óleo-água tem alta condutividade elétrica, como pode ocorrer com água do mar ou qualquer água altamente salina encontrada em aplicações industriais ou de óleo e gás. Seria desejável fornecer sistemas e métodos que abordassem essas dificuldades.
[006] A presente divulgação fornece sistemas e métodos para medir o conteúdo de óleo-água de misturas de óleo-água, independentemente da salinidade da água na mistura. Resumidamente, dois sensores diferentes são usados, um sensor dielétrico e um sensor de corrente parasita. O sensor dielétrico é usado se o conteúdo de óleo estiver acima de um valor de limiar, que pode ser o ponto de transição entre as misturas ou emulsões óleo-em-água e água-em-óleo, e o sensor de corrente parasita é usado se o conteúdo de óleo estiver abaixo do valor de limiar. Programas e sistemas de computador para determinar qual medição de sensor é mais precisa também são descritos neste documento.
[007] De acordo com um aspecto do presente pedido, são divulgados sistemas para medir o conteúdo de óleo de um fluido. O sistema pode incluir um sensor dielétrico, um sensor de corrente parasita e um ou mais processadores. O sensor dielétrico compreende um primeiro circuito de ressonância formado por um primeiro capacitor, um primeiro indutor, e um par de eletrodos adaptados para serem anexados a uma cavidade associada através da qual o fluido pode fluir. O sensor dielétrico também compreende um primeiro analisador de razão de onda estacionária (SWR) configurado para medir uma frequência de ressonância do primeiro circuito de ressonância. O sensor de corrente parasita compreende um segundo circuito de ressonância formado por um segundo capacitor e um segundo indutor. O segundo indutor é configurado para criar um campo magnético dentro da cavidade associada. O sensor de corrente parasita também compreende um segundo analisador de SWR configurado para medir a altura de um pico de uma frequência de ressonância do segundo circuito de ressonância. O um ou mais processadores são configurados para: determinar se o conteúdo de óleo está acima ou abaixo de um limiar; e se o conteúdo de óleo estiver acima do limiar, medir o conteúdo de óleo usando o sensor dielétrico; e se o conteúdo de óleo estiver abaixo do limiar, medir o conteúdo de óleo usando o sensor de corrente parasita. Conforme descrito aqui, os dois sensores podem ser fixados a uma cavidade existente e então usados, ou uma cavidade pode ser fornecida.
[008] O limiar pode ser um conteúdo de óleo de 70 por cento. O limiar pode, alternativamente, ser um conteúdo de óleo correspondendo a uma frequência ressonante que permite a distinção entre misturas de óleo-em-água e misturas de água-em-óleo. Em algumas modalidades, o limiar é definido com base no conteúdo de óleo (desejado para a aplicação particular). Em algumas implementações, a frequência operacional do segundo analisador de SWR é selecionada com base em: (i) um raio de um tubo da cavidade de sensor e (ii) uma condutividade do fluido. O segundo indutor pode ser uma bobina enrolada em torno de um tubo da cavidade de sensor. O segundo indutor geralmente não está em contato físico direto com o fluido que passa através da cavidade de sensor.
[009] Em algumas implementações, o um ou mais processadores são ainda configurados para determinar se o conteúdo de óleo está acima ou abaixo do limiar usando o sensor dielétrico. Em algumas implementações, o sensor de corrente parasita é configurado para contabilizar a salinidade da água por calibração do sensor de corrente parasita realizada com água tendo uma determinada salinidade. Em algumas implementações, o sensor de corrente parasita é configurado para contabilizar a salinidade de água pela entrada manual de um valor de salinidade. Em algumas implementações, o primeiro indutor, o primeiro capacitor e a cavidade de sensor são todos conectados em paralelo.
[0010] De acordo com outro aspecto da presente divulgação, métodos para medir o conteúdo de óleo de um fluido em uma cavidade são divulgados. O método pode incluir: usar um sensor dielétrico, medir o conteúdo de óleo do fluido; e usar um ou mais processadores para determinar se o conteúdo de óleo está abaixo de um limiar; e em resposta à determinação de que o conteúdo de óleo está abaixo do limiar, usar um sensor de corrente parasita para medir e relatar o conteúdo de óleo do fluido.
[0011] Os métodos podem incluir ainda: usar o um ou mais processadores, determinar que o conteúdo de óleo está acima do limiar; e em resposta à determinação de que o conteúdo de óleo está acima do limiar, usar um sensor dielétrico para medir e relatar o conteúdo de óleo do fluido. Em algumas implementações, o limiar é um conteúdo de óleo de 70 por cento. Em algumas implementações, o limiar é um conteúdo de óleo que permite a distinção entre misturas de óleo-em-água e água-em-óleo. Em algumas implementações, o sensor de corrente parasita compreende: um circuito de ressonância formado por um capacitor, um indutor e a cavidade, em que o indutor é configurado para expor o fluido da cavidade de sensor a um campo magnético; e um analisador de razão de onda estacionária (SWR) configurado para medir a altura de um pico de uma frequência de ressonância do circuito de ressonância. O indutor pode ter a forma de uma bobina enrolada em torno de um tubo da cavidade de sensor.
[0012] Em algumas implementações, a determinação de que o conteúdo de óleo está abaixo do limiar é feita com base em uma medição de um sensor dielétrico. Em algumas implementações, os métodos incluem ainda contabilizar a salinidade da água por calibrar o sensor de corrente parasita usando água de uma determinada salinidade. Em algumas implementações, o método inclui ainda a contabilização da salinidade da água inserindo manualmente um valor de salinidade no sensor de corrente parasita ou no (s) processador (es).
[0013] De acordo com outro aspecto, outros sistemas para medir o conteúdo de óleo de um fluido também são divulgados. O sistema pode incluir um sensor dielétrico, compreendendo: um primeiro circuito de ressonância formado por um primeiro capacitor, um primeiro indutor e uma cavidade de sensor através da qual o fluido pode passar; e um primeiro analisador de razão de onda estacionária (SWR) configurado para medir uma frequência de ressonância do primeiro circuito de ressonância. O sistema pode incluir ainda um sensor de corrente parasita, compreendendo: um segundo circuito de ressonância formado por um segundo capacitor e um segundo indutor, em que o segundo indutor é configurado para expor a cavidade de sensor a um campo magnético; e um segundo analisador de SWR configurado para medir uma altura de um pico de uma frequência de ressonância do segundo circuito de ressonância. O sistema pode incluir ainda: pelo menos um processador; e pelo menos uma memória incluindo código de programa de computador. A pelo menos uma memória e o código de programa de computador podem ser configurados para, com o pelo menos um processador, fazer com que o sistema: determine se o conteúdo de óleo está acima ou abaixo de um limiar; se o conteúdo de óleo estiver acima do limiar, medir e relatar o conteúdo de óleo usando o sensor dielétrico; e se o conteúdo de óleo estiver abaixo do limiar, medir e relatar o conteúdo de óleo usando o sensor de corrente parasita.
[0014] Vantajosamente, os sistemas e métodos descritos neste documento têm a capacidade de monitorar com precisão e relatar porcentagens de óleo-água de 0 a 100%, independentemente da salinidade da água. A título de comparação, os sensores dielétricos sozinhos não podem funcionar com misturas de alta condutividade elétrica, por exemplo, misturas à base de água do mar que contêm mais de ~ 30% da água do mar. As abordagens divulgadas funcionam com água de qualquer salinidade que seja relativamente estável (ou seja, não muda rapidamente com o tempo). Isso inclui água doce e água do mar de diferentes mares, mesmo se muito concentrada.
[0015] Vantajosamente, nas abordagens aqui descritas, a resposta é independente da dispersão de óleo- água, incluindo misturas que não são homogêneas, homogêneas ou uma emulsão. Em particular, o sistema de sensor pode fornecer resultados precisos se a mistura de óleo-água é uma mistura de óleo-em-água ou uma mistura água-em-óleo.
[0016] O sistema de detecção também pode operar com um tubo aberto de qualquer tamanho servindo como a cavidade de sensor. Além disso, não há necessidade de instalar um dispositivo de condicionamento de fluxo a montante ou a jusante do (s) sensor (es). Por exemplo, não há necessidade de um homogeneizador, o que geralmente não é uma boa opção para operações de escumação de óleo, pois eles ficam obstruídos rapidamente durante as operações e aumentam a queda de pressão.
[0017] A medição de sistema de sensor também pode ser realizada a qualquer pressão. O sistema de sensor também pode detectar com segurança a cavidade de sensor que está vazia. Eletrodos de metal não precisam fazer contato físico com a mistura de óleo-água a ser testada. Vantajosamente, o sensor usa energia mínima. A medição pode ser realizada com apenas 0,1 mW de potência. O sistema de sensor pode ser certificado conforme os critérios ATEX Nível 2 (para uso em atmosferas potencialmente explosivas).
[0018] Estes e outros aspectos não limitativos da presente divulgação são descritos em mais detalhes abaixo. BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
[0019] A seguir está uma breve descrição dos desenhos, que são apresentados com a finalidade de ilustrar as modalidades exemplares divulgadas neste documento e não com a finalidade de limitá-las.
[0020] A Figura 1 ilustra um sensor dielétrico.
[0021] A Figura 2 ilustra um sensor de corrente parasita.
[0022] A Figura 3 mostra os componentes de um algoritmo para cálculo do conteúdo de óleo-água com base em medições de dielétricos e correntes parasitas combinadas.
[0023] A Figura 4 é um diagrama de uma modalidade exemplar de um sistema de sensor que inclui analisadores de SWE e um computador de placa única.
[0024] A Figura 5 é um gráfico que mostra a resposta de um sensor dielétrico medido como frequência de ressonância versus conteúdo de óleo em diferentes velocidades de codificador. O eixo y é a frequência em MHz, e vai de 34 a 42 em incrementos de 1. O eixo x é o conteúdo de óleo em vol% e vai de 0 a 100 em incrementos de 20. A linha pontilhada indica a resposta de frequência para um tubo vazio.
[0025] A Figura 6 é um gráfico que mostra a resposta de um sensor de corrente parasita medido como altura de frequência de ressonância de pico versus conteúdo de óleo em diferentes velocidades de codificador. A frequência de ressonância foi de 21,72 MHz. O eixo y é a altura de pico em decibéis (dB) e vai de 3 a 30 em incrementos de 3. O eixo x é o conteúdo de óleo em vol% e vai de 0 a 100 em incrementos de 20. A linha pontilhada indica a altura de pico para um tubo vazio.
[0026] A Figura 7 é um gráfico que mostra a resposta de um sensor de corrente parasita medido como altura de frequência de ressonância de pico versus conteúdo de óleo em diferentes velocidades de codificador e diferentes salinidades (2% em peso e 4% em peso). A frequência de ressonância foi de 21,72 MHz. O eixo y é a altura de pico em decibéis (dB) e vai de 3 a 27 em incrementos de 3. O eixo x é o conteúdo de óleo em vol% e vai de 0 a 100 em incrementos de 20.
[0027] A Figura 8 mostra a comparação entre a fração de óleo medida (com base em algoritmos aqui descritos) e a fração de óleo verdadeira, para mostrar a precisão do algoritmo e do sistema de sensor. O eixo y é a fração de óleo medida em vol% e vai de 0 a 100 em incrementos de 20. O eixo x é a verdadeira fração de óleo em vol% e vai de 0 a 100 em incrementos de 20.
[0028] A Figura 9 mostra uma modalidade incluindo um sensor de recuperação de óleo instalado em um arranjo de armadilha em U que garante que a cavidade de sensor permaneça livre de ar.
[0029] A presente divulgação pode ser entendida mais prontamente por referência à seguinte descrição detalhada das modalidades desejadas e os exemplos nela incluídos. No seguinte relatório descritivo e nas reivindicações que seguem, será feita referência a uma série de termos que serão definidos para terem os seguintes significados.
[0030] Embora termos específicos sejam usados na descrição a seguir por uma questão de clareza, esses termos são destinados a referir-se apenas à estrutura particular das modalidades selecionadas para ilustração nos desenhos e não se destinam a definir ou limitar o escopo da divulgação. Nos desenhos e na seguinte descrição abaixo, deve ser entendido que designações numéricas semelhantes se referem a componentes de função semelhante.
[0031] As formas singulares "um", "uma" e "o/a" incluem referentes plurais, a menos que o contexto indique claramente o contrário.
[0032] O termo "compreendendo"é usado neste documento como requerendo a presença dos componentes/passos nomeados e permitindo a presença de outros componentes/passos. O termo "compreendendo" deve ser interpretado como incluindo o termo "consistindo em", que permite a presença apenas dos componentes/passos nomeados.
[0033] Os valores numéricos devem ser entendidos como incluindo valores numéricos que são os mesmos quando reduzidos ao mesmo número de algarismos significativos e valores numéricos que diferem do valor declarado por menos do que o erro experimental da técnica de medição convencional do tipo descrito na presente aplicação para determinar o valor.
[0034] Todos os intervalos divulgados neste documento incluem o ponto final recitado e independentemente combináveis (por exemplo, o intervalo de "de 2 gramas a 10 gramas" inclui os pontos finais, 2 gramas e 10 gramas e todos os valores intermediários). Os pontos finais dos intervalos e quaisquer valores divulgados neste documento não estão limitados ao intervalo ou valor preciso; eles são suficientemente imprecisos para incluir valores que se aproximam desses intervalos e/ou valores.
[0035] O modificador "cerca de" usado em conexão com uma quantidade inclui o valor declarado e tem o significado ditado pelo contexto. Quando usado no contexto de um intervalo, o modificador “cerca de” também deve ser considerado como divulgando o intervalo definido pelos valores absolutos dos dois pontos finais. Por exemplo, o intervalo de "de cerca de 2 a cerca de 10"também divulga o intervalo de "de 2 a 10". O termo "cerca de" pode se referir a mais ou menos 10% do número indicado. Por exemplo, "cerca de 10%" pode indicar um intervalo de 9% a 11% e "cerca de 1" pode significar de 0,9-1,1.
[0036] O presente pedido está relacionado com misturas de água-óleo. Deve ser entendido que o conteúdo de óleo mais o conteúdo de água geralmente é igual a 100% (solutos e outros materiais no fluido não sendo considerados).
[0037] Um sensor dielétrico pode ser usado para medir o conteúdo de água em misturas de óleo-água, misturas de gás-água e níveis de umidade em sólidos. O princípio da medição está relacionado ao grande valor da constante dielétrica relativa da água (permissividade), que é cerca de 80. Este valor é muito maior do que a constante dielétrica de gases (perto de 1), líquidos orgânicos (como óleos e petróleo bruto) como bem como sólidos (abaixo de cerca de 10). Os sensores dielétricos são geralmente construídos como capacitores que contêm uma cavidade que é preenchida com a mistura de óleo-água. A cavidade pode ser um dispositivo de fluxo (por exemplo, um tubo) ou um dispositivo de lote (por exemplo, um recipiente ou tanque). O sensor dielétrico detecta mudanças na capacitância elétrica causadas por diferentes conteúdos de água do fluido na cavidade. Tais mudanças são detectadas por uma medição direta de capacitância, ou frequentemente por uma detecção de uma mudança de frequência de um circuito de ressonância que inclui a própria cavidade.
[0038] No entanto, a medição dielétrica não é confiável quando a mistura sendo medida é altamente condutora eletricamente, por exemplo, água do mar ou qualquer água altamente salina encontrada em aplicações industriais ou de óleo e gás. A alta condutividade da mistura pode ser representada no sensor dielétrico como uma baixa resistência conectada em paralelo com a capacitância da cavidade que efetivamente encurta a cavidade. Este efeito não pode ser resolvido modificando a forma ou tamanho da cavidade na qual o fluido / mistura é medido, uma vez que a contribuição relativa da capacitância e resistência da cavidade é independente da geometria. Teoricamente, a contribuição da resistência relativa pode ser reduzida aumentando a frequência da medição dielétrica, uma vez que a contribuição da capacitância é aumentada em frequências mais altas, enquanto a contribuição resistiva permanece constante. No entanto, um aumento de frequência causa redução da profundidade da pele, o que determina a extensão da penetração das ondas eletromagnéticas na mistura testada. Essa diminuição na penetração da profundidade da pele torna um sensor sensível apenas às áreas próximas aos seus eletrodos, o que pode ser uma pequena fração do volume geral do sensor, especialmente para sensores maiores. Devido à alta salinidade da água do mar típica, o efeito da condutividade é grave o suficiente para impedir o desenvolvimento bem-sucedido de sensores dielétricos que, por si só, são eficazes em ambientes marinhos. No caso de sensores óleo-água operando com água do mar, os sensores dielétricos são capazes de medir o conteúdo de óleo apenas para misturas/emulsões de água-em-óleo de baixa condutividade que contêm um mínimo de 60-70% de óleo.
[0039] Os sistemas e métodos descritos neste documento referem-se a configurações de sensores capazes de medir o conteúdo de óleo ou água de misturas de óleo-água. As medições são precisas mesmo nos casos em que a água contém grandes quantidades de sal, por exemplo, água do mar. Muito geralmente, as medições são feitas usando: (1) uma medição dielétrica e (2) uma medição de perda de corrente parasita. A medição dielétrica pode ser usada para misturas/emulsões de alto conteúdo de óleo que são do tipo água-em-óleo e, portanto, têm condutividade elétrica relativamente baixa. Para este tipo de mistura/emulsão, o sensor dielétrico fornece uma medição confiável do conteúdo de óleo. Por outro lado, a medição de correntes parasitas é usada para misturas/emulsões de baixo conteúdo de óleo que são do tipo óleo-em-água e têm alta condutividade elétrica. Para este tipo de mistura/emulsão, a medição da corrente parasita fornece uma medição confiável do conteúdo de óleo. As medições podem ser comparadas a uma tabela de referência que leva em conta o conteúdo de óleo e salinidade, etc. O uso de ambos os sensores nas implementações conforme descrito neste documento permite uma medição inequívoca e precisa do conteúdo de óleo ou água para uma ampla gama de misturas de óleo-água, incluindo misturas de óleos crus e/ou misturas com água salina.
[0040] Os sistemas e métodos descritos neste documento fornecem uma medição confiável do conteúdo de óleo para uma ampla gama de misturas que vão desde água salina pura até óleo puro. Em um aspecto, o dispositivo funciona em diferentes salinidades de água e para diferentes tipos de petróleo e bruto, e é insensível ao estado de dispersão de óleo-água. Os sensores podem ser usados em qualquer aplicação onde as misturas de óleo-água precisem ser avaliadas quanto ao conteúdo de óleo ou corte de água. Uma aplicação dos sistemas de sensor aqui descritos é para aplicações fora da costa, por exemplo, para avaliação da eficiência da recuperação de óleo durante as operações de limpeza de derramamento.
[0041] Os sensores podem ser operados em frequências operacionais relativamente altas, de 1 MHz a 1 GHz, o que minimiza as preocupações relacionadas à polarização de eletrodo. Os sensores propostos também fornecem uma sensibilidade relativamente uniforme em uma seção transversal de tubo, o que permite o uso de tubos abertos com um amplo intervalo de diâmetro, sem qualquer mistura ou dispositivos de homogeneização, embora ainda obtenha medições precisas.
[0042] A Figura 1 apresenta um projeto de um sensor dielétrico 100, que é usado em algumas modalidades da presente divulgação. O sensor é instalado em uma cavidade 110 que contém o fluido cujo conteúdo de óleo-água será medido. A própria cavidade pode ser considerada parte do sistema de sensor. A cavidade é ilustrada aqui como um cano ou tubo através do qual o fluido pode fluir. A cavidade pode ser feita de qualquer material adequado, por exemplo acrílico ou PVC. A cavidade pode ter qualquer diâmetro desejado. Em experimentos relatados mais adiante neste documento, a cavidade tem um diâmetro de 3 polegadas. Um par de eletrodos 120 é fixado à cavidade 110. Os eletrodos são feitos de um metal adequado. Os eletrodos são geralmente fixados ao exterior da cavidade 110. Juntos, a cavidade e os eletrodos agem como um capacitor, cuja capacitância mudará dependendo do fluido na cavidade que está sendo medido.
[0043] O sensor dielétrico 100 também inclui um primeiro capacitor 130 e um primeiro indutor 140. O primeiro capacitor pode ter uma capacitância de cerca de 10 picofarads (pF) a cerca de 100 pF. O primeiro indutor pode ter uma indutância de cerca de 0,1 microhenrys (μH) a cerca de 2 μH. Os eletrodos 120, o primeiro capacitor 130 e o primeiro indutor 140 são conectados uns aos outros em paralelo, ou seja, em um circuito paralelo. Juntos, esses componentes formam um primeiro circuito de ressonância 150.
[0044] Uma bobina de captação secundária 155 é instalada próxima ao primeiro indutor 140 e conectada a um primeiro analisador de razão de onda estacionária (SWR) 160. O primeiro analisador de SWR é usado para identificar a frequência de ressonância de pico do primeiro circuito de ressonância. Exemplos de analisadores de SWR adequados incluem AA-170 e AA-1400, ambos produzidos pela Rig Expert. Se desejado, um dispositivo ou método diferente pode ser empregado para medir o pico de ressonância. Por exemplo, um contador de frequência pode ser usado para determinar a frequência de ressonância. A distância entre o primeiro indutor e a bobina de captação secundária pode ser ajustada para otimizar a nitidez do pico de ressonância. O analisador de SWR fará a varredura de um intervalo de frequência operacional, desejavelmente perto da frequência de ressonância esperada. A frequência de ressonância, definida por um pico máximo, é registrada para a mistura de óleo- água.
[0045] Os sistemas de sensor da presente divulgação também incluem um sensor de corrente parasita. Uma medição de corrente parasita é eficaz para medir o conteúdo de óleo- água em misturas de óleo-em-água, embora livre das desvantagens de medição de condutividade elétrica presentes no sensor dielétrico. O efeito da corrente parasita é observado em todos os materiais condutores expostos a campos magnéticos variáveis. As correntes parasitas são correntes elétricas que causam dois efeitos: (1) têm orientação e intensidade que tendem a cancelar o campo magnético externo que as gera e (2) causam perdas de energia devido à geração de calor no meio condutor. Na verdade, as correntes parasitas são responsáveis pela penetração finita da pele das ondas eletromagnéticas em meios condutores. As perdas de energia devido a correntes parasitas permitem a medição desse efeito por meio de um circuito de ressonância. Se o indutor que está gerando o efeito da corrente parasita fizer parte do circuito de ressonância, as perdas de energia da corrente parasita no material testado causarão perdas no circuito de ressonância. Essas perdas causarão alargamento e redução da altura de um pico de ressonância, ambos efeitos facilmente mensuráveis.
[0046] A Figura 2 ilustra um sensor de corrente parasita 200. Um segundo indutor 240 é fixado à cavidade 110 de uma maneira que expõe a mistura de óleo-água dentro da cavidade a um campo magnético. Desejavelmente, o segundo indutor 240 está na forma de uma bobina enrolada em torno da cavidade 110, uma vez que isso garante a sensibilidade mais uniforme em toda a seção transversal da cavidade. De preferência, as bobinas do segundo indutor estão no exterior da cavidade e não estão em contato elétrico direto com o fluido testado dentro da cavidade, uma vez que isso introduziria efeitos de condutividade diretos e resultaria em problemas de medição adicionais. As bobinas dos indutores descritos na presente divulgação podem ser feitas de qualquer metal condutor adequado, sendo o cobre o mais adequado.
[0047] O segundo indutor 240 está conectado a um segundo capacitor 230 e forma um segundo circuito de ressonância 250. O segundo indutor e o segundo capacitor estão dispostos em série um com o outro. O segundo capacitor 230 pode ter uma capacitância de cerca de 50 a cerca de 700 pF, incluindo de cerca de 100 pF a cerca de 300 pF. O segundo indutor pode ter uma indutância de cerca de 0,1 microhenrys (μH) a cerca de 2 μH.
[0048] Uma bobina de captação secundária 255 é instalada próxima ao segundo indutor 240 e conectada a um segundo analisador de razão de onda estacionária (SWR) 260. Esta configuração para o sensor de corrente parasita tem uma frequência de ressonância de cerca de 21,72 megahertz (MHz). O segundo analisador de SWR é usado para identificar a magnitude do pico de ressonância, que se correlaciona com o conteúdo de óleo-água do fluido dentro da cavidade. Novamente, exemplos de analisadores de SWR adequados incluem o AA-170 e AA-1400, ambos produzidos pela Rig Expert. A distância entre o segundo indutor e a bobina de captação secundária pode ser ajustada para otimizar seu acoplamento e a nitidez do pico de ressonância.
[0049] Foi descoberto que a medição do sensor dielétrico é mais precisa para misturas de óleo-água com um conteúdo de óleo acima de um valor de limiar, enquanto a medição do sensor de corrente parasita é mais precisa para misturas de óleo-água com um conteúdo de óleo abaixo do valor de limiar. Em uma modalidade, o valor de limiar pode ser um conteúdo de óleo de 70 por cento. Em outras modalidades, o valor de limiar pode ser um conteúdo de óleo correspondente a uma frequência ressonante que permite a distinção entre misturas de óleo-em-água e misturas de água-em-óleo (esta frequência de ressonância pode variar dependendo dos valores do capacitor e indutor usados no sensor dielétrico). Assim, espera-se que um sistema que use os dois tipos de sensores seja mais preciso em todo o intervalo de valores possíveis de óleo-água. As medições feitas pelo respectivo sensor podem ser comparadas às tabelas de referência para determinar o conteúdo de óleo.
[0050] Um sistema usando ambos os tipos de medições pode ser construído com a cavidade na forma de um único tubo ou tubo através do qual a mistura de óleo-água flui, com os dois sensores sendo montados no único tubo e espaçados um do outro. As duas medições (pelo sensor dielétrico e pelo sensor de corrente parasita) podem ser realizadas simultaneamente ou em curta sucessão. Espera-se que duas medições simultâneas e contínuas sejam possíveis com a seleção adequada de frequências de operação que não se sobreponham, incluindo a sobreposição de harmônicos. Ambas as medições requerem energia muito pequena; o analisador de SWR usado em ambos os sensores tem uma potência de saída de -10 dBm, que é equivalente a 0,1 mW.
[0051] A Figura 3 ilustra esquematicamente um algoritmo que pode ser usado para relatar uma medição precisa do conteúdo de óleo-água. A primeira parte 310 do algoritmo identifica que tipo de mistura ou emulsão está enchendo a cavidade de sensor. Isso pode ser determinado pela frequência de ressonância obtida pelo sensor dielétrico. Por exemplo, uma emulsão de óleo-em-água é identificada se a frequência de ressonância for menor que um determinado valor (que é afetado pelos valores do capacitor e do indutor), e uma emulsão de água-em-óleo é identificada se a frequência de ressonância estiver acima deste valor. Isso determina se o conteúdo de óleo-água relatado é baseado na medição do sensor dielétrico ou do sensor de corrente parasita. Se a mistura de óleo-água for uma emulsão de água-em-óleo, a medição do sensor dielétrico 320 é relatada. Se a mistura de óleo-água for uma emulsão de óleo-em-água, a medição do sensor de corrente parasita 330 é relatada.
[0052] A Figura 4 é um diagrama de blocos que ilustra uma modalidade exemplar de um sistema de sensor da presente divulgação. O sistema de sensor 400 inclui componentes que estão próximos à cavidade de sensor 410, eletrônicos 412 para processar as medições feitas pelos sensores e controles externos 414. Os componentes próximos à cavidade de sensor 410 incluem o sensor dielétrico 420, o detector de corrente parasita 430 e um sensor de temperatura 460 que é usado para contabilizar as mudanças na condutividade da água devido à temperatura. Conforme descrito acima, os componentes do sensor dielétrico 420 e do detector de corrente parasita 430 são externos à cavidade de sensor e não precisam entrar em contato com a mistura de óleo-água que está presente dentro da cavidade de sensor. Os eletrônicos 412 incluem o primeiro analisador de SWR 425 para o sensor dielétrico 420 e o segundo analisador de SWR 435 para o detector de corrente parasita 430. Um computador de placa única 440 é usado para controlar os analisadores de SWR, realizar cálculos de algoritmo e lidar com operações de entrada e saída. Por exemplo, o computador de placa única pode comparar as medições do sensor a tabelas ou bancos de dados de referência que identificam o conteúdo de óleo-água com base nas medições feitas pelo sensor dielétrico e/ou sensor de corrente parasita.
[0053] O (s) analisador (es) de SWR pode varrer um intervalo de frequência pré-selecionado em qualquer lugar de uma fração de megahertz até dezenas, ou para algumas unidades, centenas de megahertz. Os analisadores de SWR estão disponíveis como instrumentos portáteis com um teclado simples e uma exibição. Os analisadores de SWR selecionados devem ser incorporados em instrumentos maiores e são construídos como uma única placa eletrônica sem periféricos. Esses analisadores de SWR usam portas seriais ou USB para comunicação externa e controle. A potência de saída dos analisadores de SWR é muito pequena, da ordem de miliwatts, o que é suficiente para a presente aplicação.
[0054] Em algumas modalidades, dois analisadores de placa única RigExpert AA-30 ZERO são usados para os sensores. Um computador de placa única de código aberto BeagleBone Black pode ser usado para controlar os analisadores de SWR, realizar cálculos de algoritmo e lidar com operações de entrada e saída. O BeagleBone Black fornece controle direto e simultâneo de dois analisadores AA-30 mais um sensor de temperatura, armazenamento embutido de dados de fração de óleo e hospedagem de um site usado para interface de usuário 450.
[0055] Para o sensor dielétrico, as frequências de operação abaixo de 10 MHz devem ser evitadas por causa dos efeitos de polarização de interface de eletrodo e óleo-água. Geralmente, qualquer frequência operacional no intervalo de cerca de 10 MHz a cerca de 300 MHz pode ser usada. Outros intervalos de frequência de operação incluem cerca de 40 MHz a cerca de 270 MHz e cerca de 20 MHz a cerca de 24 MHz. A consideração da profundidade da película não afeta significativamente a medição dielétrica, devido às condutividades muito baixas das misturas de água com óleo.
[0056] Para o sensor de corrente parasita, as frequências operacionais abaixo de 10 MHz também devem ser evitadas devido aos efeitos de polarização de interface de eletrodo e óleo-água. A frequência operacional deve ser selecionada para fornecer intervalo dinâmico efetivo da medição de corrente parasita. Dois métodos de seleção de frequência podem ser usados. Primeiro, a frequência operacional é selecionada para ser a frequência máxima, o que permite a medição confiável da altura da corrente parasita para água pura com salinidade máxima esperada para um determinado sensor e implementação eletrônica. Em segundo lugar, a frequência de operação é selecionada para fornecer uma penetração de profundidade de pele de água pura perto de um raio da cavidade de sensor. Isso pode ser determinado de acordo com a seguinte Equação (1):
onde R é o raio da cavidade de sensor em cm, e u é a condutividade do fluido em S/m. Por exemplo, para água do mar com condutividade de 5 S/m e um tubo de 4 polegadas de diâmetro, a frequência operacional da ordem de 19 MHz pode ser apropriada. Em algumas modalidades particulares, a frequência operacional para o sensor de corrente parasita é de cerca de 15 MHz a cerca de 16 MHz.
[0057] A sobreposição entre as frequências de operação do sensor dielétrico e do sensor de corrente parasita, incluindo seus harmônicos, deve ser evitada para evitar interferência de sinal.
[0058] A física do efeito da corrente parasita pode ser afetada pela salinidade da água. Assim, várias modalidades aqui descritas são responsáveis pela salinidade da água. Isso pode ser realizado, por exemplo, pela calibração do sistema de sensor realizada com água pura com uma determinada salinidade, ou inserindo diretamente o valor da salinidade no sensor. Isso permite que as tabelas / bancos de dados de referência apropriados sejam usados para identificar o conteúdo de óleo-água com base nas medições do sensor.
[0059] Se não houver interações significativas entre o óleo e a água, a condutividade elétrica da mistura de óleo- água (CMixture) pode ser expressa como o produto da condutividade elétrica da água salina pura (CWater) e um fator geométrico (g), que considera para presença de óleo na água, conforme mostrado na Equação (2) abaixo.
[0060] A condutividade da água salina pura (CWater) é uma função da salinidade e da temperatura da água, e seu valor pode ser calculado usando correlações publicadas. O fator geométrico (g) é uma função da fração de volume de óleo, e da dispersão de óleo-água. Experimentos realizados com diferentes tipos de óleo, várias misturas e emulsões de óleo-em-água, e frequências no intervalo de megahertz (10 50 MHz) indicam que a equação 1 acima pode ser resolvida aproximadamente pela seguinte Equação (3).
onde A é uma constante e está entre 60% e 70%. A condutividade de mistura (CMixture), medida pelo sensor de corrente parasita, é uma função monotônica da altura de pico parasita, que pode ser determinada pelo procedimento de calibração do sensor adequado. É importante ressaltar que a medição da fração de óleo com base na Equação (3) não é sensível à homogeneidade da dispersão de óleo-água e pode ser usada com misturas grosseiras e emulsões estáveis.
[0061] Em algumas modalidades, os sistemas de sensor descritos neste documento são projetados especificamente para atender às necessidades da indústria de recuperação de óleo. Atualmente, não há como os navios de oportunidade saberem a proporção de óleo para água em operações de escumação. Os sistemas de sensor divulgados da presente divulgação resolverão esse problema. As abordagens descritas aqui economizam dinheiro para os operadores, reduzindo o armazenamento de água do mar e aumentando o espaço para o óleo recuperado. Além disso, as abordagens descritas neste documento permitirão menos viagens entre os navios de recuperação e as barcaças de armazenamento, e ainda resultarão em custo reduzido para processamento de resíduos e filtragem de água do mar. Esses sistemas de sensor ajudarão a melhorar a eficiência e reduzir a quantidade de água do mar que deve ser processada, reduzindo assim os custos operacionais.
[0062] Os sistemas e métodos descritos neste documento também podem ser usados no processamento de óleo e como um sensor de corte de óleo ou sensor de corte de água para detectar quando os poços estão produzindo uma quantidade inesperada de água subterrânea.
[0063] Os sistemas descritos neste documento têm a capacidade de monitorar percentagens de óleo-água de 0% a 100%, independentemente da salinidade da água. Além disso, a sensibilidade do sistema de sensor é muito uniforme em toda a cavidade de sensor, tornando o sistema de sensor independente da dispersão de óleo-água, incluindo misturas que não são homogêneas, homogêneas ou em estado de emulsão.
[0064] As técnicas descritas neste documento são adequadamente implementadas na forma de um ou mais processadores eletrônicos executando instruções lidas a partir de um meio de armazenamento não transitório, como um disco rígido ou outro meio de armazenamento magnético, um disco ótico ou outro meio de armazenamento ótico, meio de armazenamento baseado em nuvem, como uma matriz de disco RAID, memória flash ou outro meio de armazenamento eletrônico não volátil, ou assim por diante. Algumas modalidades também incluem computadores conectados por meio de uma rede eletrônica (por exemplo, WiFi, Ethernet, Internet, várias combinações dos mesmos, ou assim por diante) para formar um recurso de computação paralela, recurso de computação em nuvem ad hoc ou assim por diante.
[0065] Os exemplos a seguir são fornecidos para ilustrar os sistemas e métodos da presente divulgação. Os exemplos são meramente ilustrativos e não se destinam a limitar a divulgação aos materiais, condições ou parâmetros de processo aqui estabelecidos.
[0066] Duas seções de tubos de acrílico de cronograma 40 de 3 polegadas foram conectadas para formar um sistema de recirculação de fluido de circuito fechado capaz de bombear misturas de óleo e água salina e serviram como a cavidade de sensor. Uma das seções de tubo foi usada como cavidade de detecção. Uma hélice movida por um motor de velocidade variável foi inserida na segunda seção de tubo e usada para forçar o fluxo através da cavidade de sensor. Dois eletrodos de metal foram fixados na parte externa da seção de tubo da cavidade sensorial em lados opostos do tubo. Esses eletrodos foram conectados com um capacitor (por exemplo, 10-47 pF) e um indutor (por exemplo, várias voltas, 0,4 polegadas de diâmetro) para formar um sensor dielétrico como ilustrado na Figura 1.
[0067] A Figura 5 mostra uma resposta típica do sensor dielétrico para várias misturas de óleo refinado HYDROCAL 300 e 3% em peso de soluções de sal do Mar Vermelho (principalmente NaCl com alguns minerais característicos de um ambiente marinho), onde óleo + água era igual a 100%. Cada mistura de conteúdo de óleo foi testada em quatro valores de velocidade de codificador a partir de 500 a 1.000 rotações por minuto (rpm). A velocidade mínima de 500 rpm foi escolhida porque forneceu uma mistura de óleo-água uniforme sem formação de pequenas gotículas ou emulsão. A velocidade de 1.000 rpm gerou emulsões estáveis especialmente para conteúdo de óleo acima de 80%. A frequência de operação estava entre 35 MHz e 41 MHz.
[0068] Como é claramente visível na Figura 5, a relação de frequência de ressonância versus conteúdo de óleo tem dois regimes distintos. Para misturas acima de 70% do conteúdo de óleo, a frequência é quase uma função linear do conteúdo de óleo, conforme esperado a partir dos princípios do sensor dielétrico. Para essas misturas, a relação pode ser facilmente invertida, assim permitindo o cálculo do conteúdo de óleo com base em uma frequência de ressonância medida. É importante ressaltar que para esta parte do gráfico, a frequência de ressonância não depende fortemente da velocidade de codificador indicando baixa sensibilidade à dispersão de óleo-água.
[0069] Em contrapartida, as misturas com conteúdo de óleo abaixo de 70% geram frequência de ressonância muito semelhante para todos os valores de conteúdo de óleo com a isenção de dados obtidos na velocidade de codificador mínima de 500 rpm. Esta parte da frequência versus conteúdo de óleo não pode ser revertida, o que significa que o conteúdo de óleo não pode ser medido pelo método de dielétrico para misturas desse tipo. A resposta da medição dielétrica mostrada na Figura 5 não melhora sensivelmente com a frequência. Isso foi demonstrado em testes equivalentes realizados a 90 MHz e 270 MHz que produziram resultados muito semelhantes.
[0070] As duas partes distintas dos dados apresentados na Figura 5 se correlacionam com os tipos de emulsão observados durante os experimentos. As misturas ou emulsões de óleo-em-água têm viscosidade muito mais baixa em comparação com as misturas ou emulsões de água-em-óleo. Esta diferença de viscosidade pode ser facilmente determinada visualmente durante os experimentos. Todas as misturas com conteúdo de óleo abaixo de 70% eram de baixa viscosidade, portanto do tipo óleo-em-água. Em contraste, todas as misturas com conteúdo de óleo acima de 70% eram viscosas e do tipo água-em-óleo. As misturas com conteúdo de óleo de 70% podem ser de ambos os tipos, dependendo de como esse conteúdo de óleo foi alcançado. Diferentes óleos se comportam de maneira diferente quando dispersos em água e o ponto de transição entre os dois tipos de emulsões pode ser diferente, embora geralmente ocorra entre 30-80% de conteúdo de óleo. Outros fatores como temperatura, presença de aditivos de dispersão ou impurezas, condições de mistura e histórico da mistura também podem afetar o ponto de transição entre os dois tipos de mistura. Finalmente, a transição é conhecida por ter um efeito de histerese significativo e não ser muito reproduzível.
[0071] A medição de corrente parasita foi testada para o mesmo intervalo de misturas de óleo-água usado nas medições dielétricas. A principal quantidade registrada durante o teste de correntes parasitas foi a altura de um pico de ressonância. A frequência de ressonância também foi registrada, entretanto, permaneceu constante (21,72 MHz) para todas as misturas, bem como para uma medição de tubo vazio. A Figura 6 mostra a resposta do sensor de corrente parasita a misturas de óleo com diferentes conteúdos de óleo e velocidades de codificador.
[0072] A resposta do sensor de correntes parasitas foi medida como a altura de pico de ressonância. A altura de pico aumentou monotonicamente com conteúdo de óleo de até 70% e era independente da velocidade de codificador. A dependência de altura de pico com o conteúdo de óleo foi bastante forte, considerando que a escala de decibéis é logarítmica. Juntos, a Figura 5 e Figura 6 indicam que as medições dielétricas e de correntes parasitas são complementares e, se usadas em conjunto em um sistema de sensor, podem fornecer uma medição de conteúdo de óleo confiável para todo o intervalo de misturas de óleo-água.
[0073] Deve ser notado que a frequência de ressonância do sensor dielétrico (Figura 5) mudou de cerca de 36 MHz para as misturas de óleo-em-água a cerca de 39 MHz para as misturas de água-em-óleo. Assim, por exemplo, valores de frequência de ressonância entre 37 MHz e 38 MHz podem ser usados pelo sistema de sensor para determinar se deve relatar a medição do sensor dielétrico ou a medição do sensor de corrente parasita (ver Figura 3).
[0074] Uma característica importante da medição da corrente parasita é sua dependência da salinidade da água. Isso é demonstrado na Figura 7, que mostra os sinais de corrente parasita obtidos em salinidades de água de 2 e 4% em peso.
[0075] A eficácia da combinação de um sensor dielétrico com um sensor de corrente parasita foi testada para vários tipos de óleo, tanto refinado quanto bruto, e para níveis de salinidade de 2%, 3% e 5%. A Figura 8 mostra a comparação entre a fração de óleo verdadeiro e a fração de óleo obtida a partir do sistema de sensor combinado. O acordo foi excelente em todo o intervalo de misturas de óleo-água. O erro médio de medição foi inferior a 3% e o erro máximo foi inferior a 12% (ambos medidos em unidades da fração de óleo).
[0076] Além disso, algumas modalidades, que são baseadas em uma combinação de um sensor dielétrico e um sensor de corrente parasita, fornecem informações precisas sobre a fração de óleo se a cavidade de sensor estiver totalmente preenchida com a mistura de óleo-água líquida com nenhuma ou apenas uma quantidade mínima de ar. No entanto, se a corrente testada contiver um volume significativo de ar, ou outro gás ou vapor, o sensor interpretará o volume do gás como óleo e superestimará efetivamente a fração de óleo. Isso é particularmente limitante para muitos tipos de operações de recuperação de óleo que produzem fluxos contendo uma fração significativa de ar e resultam em uma condição de “parcialmente vazio” em tubos e mangueiras usados nessas operações. Uma prática típica de operações de recuperação de óleo envolve mangueiras ou tubos longos e horizontais e velocidades de fluxo que são muito pequenas para evitar a estratificação de fluxo devido à gravidade. Essas condições resultam em um fluxo estratificado com a mistura de óleo- água ocupando a parte inferior da mangueira e o ar presente no topo.
[0077] Um método eficaz para mitigar este efeito adverso para sensores com correntes contendo ar é usar um arranjo de armadilha em U 900, como mostrado na Figura 9. Neste arranjo, os sensores 100, 200 são instalados abaixo da entrada 920 e da saída 925 do arranjo de armadilha em U 900, garantindo que sua cavidade permaneça predominantemente preenchida com líquidos. Em tal arranjo, bolsas de ar que passam são rapidamente deslocadas pela flutuabilidade e passam um tempo relativamente mais curto dentro dos sensores 100, 200. Isso garante que os efeitos do ar sejam reduzidos e a fração de óleo medida esteja mais próxima de seu valor real.
[0078] As modalidades relacionadas ao método de armadilha em U podem ser melhoradas ainda mais se uma segunda conexão 910 (por exemplo, uma passagem de ar) for instalada no topo da armadilha em U principal 905 para permitir a passagem de ar. Esta conexão deve ter uma seção transversal menor, pois o ar tem uma viscosidade muito menor em comparação com o óleo ou água. Uma conexão de diâmetro menor garantirá um fluxo de ar relativamente livre, mas restringirá o fluxo de líquidos. Por exemplo, para um sensor de diâmetro de 3 ou 4 polegadas e uma conexão de transferência de ar de ^ polegada de diâmetro pode ser usada.
[0079] O exemplo mostrado na Figura 9 mostra o projeto de armadilha em U com o sensor montado horizontalmente. No entanto, isso não é obrigatório. Qualquer orientação do sensor, incluindo vertical, pode ser usada. Ainda assim, o sensor montado horizontalmente oferece alguns benefícios, incluindo: a altura geral da armadilha em U é minimizada; a armadilha em U tem menos probabilidade de reter impurezas sólidas que podem estar presentes no fluxo de óleo-água; e a separação de óleo-água devido à flutuabilidade é minimizada.
[0080] A presente divulgação foi descrita com referência a modalidades exemplares. Modificações e alterações podem ocorrer a outras pessoas ao ler e compreender a descrição detalhada anterior. Pretende-se que a presente divulgação seja interpretada como incluindo todas essas modificações e alterações, na medida em que caiam no escopo das reivindicações anexas ou seus equivalentes.
Claims (23)
1. Sistema para medir o conteúdo de óleo de um fluido, caracterizado pelo fato de que compreende: um sensor dielétrico (100), compreendendo: um primeiro circuito de ressonância (150) formado por um primeiro capacitor (130), um primeiro indutor (140), e um par de eletrodos (120) adaptados para serem anexados a uma cavidade (110) associada através da qual o fluido pode fluir; e um primeiro analisador de razão de onda estacionária (SWR) (160) configurado para medir uma frequência de ressonância do primeiro circuito de ressonância (150); um sensor de corrente parasita (200), compreendendo: um segundo circuito de ressonância (250) formado por um segundo capacitor (230) e um segundo indutor (240) configurado para produzir um campo magnético dentro da cavidade (110) associada; e um segundo analisador de SWR (435) configurado para medir uma altura de um pico de uma frequência de ressonância do segundo circuito de ressonância (250); e um ou mais processadores configurados para: determinar se o conteúdo de óleo está acima ou abaixo de um limiar; se o conteúdo de óleo estiver acima do limiar, relatar o conteúdo de óleo usando o sensor dielétrico (100); e se o conteúdo de óleo estiver abaixo do limiar, relatar o conteúdo de óleo usando o sensor de corrente parasita (200).
2. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o limiar é um conteúdo de óleo de 70 por cento.
3. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o limiar é um conteúdo de óleo correspondente a uma frequência ressonante que permite a distinção entre misturas de óleo-em-água e misturas de água-em-óleo.
4. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o limiar é definido com base no conteúdo de óleo.
5. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que uma frequência operacional do segundo analisador de SWR (435) é selecionada com base em: (i) um raio de um tubo da cavidade de sensor (410) e (ii) uma condutividade do fluido.
6. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o segundo indutor (240) é uma bobina enrolada em torno de um tubo da cavidade de sensor (410).
7. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que nenhuma bobina do segundo indutor (240) está em contato elétrico direto com o fluido.
8. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o um ou mais processadores são ainda configurados para determinar se o conteúdo de óleo está acima ou abaixo do limiar usando o sensor dielétrico (100).
9. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o sensor de corrente parasita (200) é configurado para levar em conta a salinidade da água por calibração do sensor realizada com água em uma determinada salinidade.
10. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o sensor de corrente parasita (200) é configurado para contabilizar a salinidade de água pela entrada manual de um valor de salinidade.
11. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o primeiro indutor (140), o primeiro capacitor (130) e a cavidade de sensor (410) são todos conectados em paralelo.
12. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o primeiro capacitor (130) tem uma capacitância de cerca de 10 pF a cerca de 100 pF, e o primeiro indutor (140) tem uma indutância de cerca de 0,1 μH a cerca de 2 μH.
13. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o segundo capacitor (230) tem uma capacitância de cerca de 50 pF a cerca de 700 pF, e o segundo indutor (240) tem uma indutância de cerca de 0,1 μH a cerca de 2 μH.
14. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que inclui ainda uma armadilha em U (900) compreendendo uma entrada e uma saída; em que o sensor dielétrico (100) e o sensor de corrente parasita (200) são montados na armadilha em U (900): (i) entre a entrada e a saída e (ii) abaixo da entrada e da saída.
15. Sistema, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que o sistema inclui ainda uma passagem de ar posicionada acima da armadilha em U (900) e tendo um diâmetro menor do que um diâmetro da armadilha em U (900).
16. Método para medir o conteúdo de óleo de um fluido em uma cavidade, caracterizado pelo fato de que compreende: usando um sensor dielétrico (100), medir o conteúdo de óleo do fluido na cavidade; usando um ou mais processadores, determinar que o conteúdo de óleo está abaixo de um limiar; e em resposta à determinação de que o conteúdo de óleo está abaixo do limiar, usar um sensor de corrente parasita (200) para medir o conteúdo de óleo do fluido.
17. Método, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que compreende ainda: usando o um ou mais processadores, determinar que o conteúdo de óleo está acima do limiar; e em resposta à determinação de que o conteúdo de óleo está acima do limiar, usar o sensor dielétrico (100) para medir o conteúdo de óleo do fluido.
18. Método, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que o limiar é um conteúdo de óleo de 70 por cento.
19. Método, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que o limiar é um conteúdo de óleo correspondente a uma frequência ressonante que permite a distinção entre misturas de óleo-em-água e misturas de água-em-óleo.
20. Método, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que o sensor de corrente parasita (200) compreende: um circuito de ressonância formado por um capacitor, um indutor e a cavidade, em que o indutor é configurado para expor o fluido dentro da cavidade a um campo magnético; e um analisador de razão de onda estacionária (SWR) (260) configurado para medir uma altura de um pico de uma frequência de ressonância do circuito de ressonância.
21. Método, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que compreende ainda a contabilização da salinidade da água por calibrar o sensor de corrente parasita (200) usando água a uma determinada salinidade.
22. Método, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que compreende ainda a contabilização da salinidade da água inserindo manualmente um valor de salinidade para o sensor de corrente parasita (200).
23. Sistema para medir o conteúdo de óleo de um fluido, caracterizado pelo fato de que compreende: um sensor dielétrico (100), compreendendo: um primeiro circuito de ressonância (150) formado por um primeiro capacitor (130), um primeiro indutor (140) e uma cavidade de sensor (410) através da qual o fluido pode fluir; e um primeiro analisador de razão de onda estacionária (SWR) configurado para medir uma frequência de ressonância do primeiro circuito de ressonância (150); um sensor de corrente parasita (200), compreendendo: um segundo circuito de ressonância (250) formado por um segundo capacitor (230) e um segundo indutor (240), em que o segundo indutor (240) é configurado para expor fluido dentro da cavidade de sensor (410) a um campo magnético; e um segundo analisador de SWR (435) configurado para medir uma altura de um pico de uma frequência de ressonância do segundo circuito de ressonância (250); pelo menos um processador; e pelo menos uma memória incluindo instruções; em que a pelo menos uma memória e as instruções são configuradas para, com o pelo menos um processador, fazer o sistema: determinar se o conteúdo de óleo está acima ou abaixo de um limiar; se o conteúdo de óleo estiver acima do limiar, medir o conteúdo de óleo usando o sensor dielétrico (100); e se o conteúdo de óleo estiver abaixo do limiar, medir o conteúdo de óleo usando o sensor de corrente parasita (200).
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