DK173538B1 - Fremgangsmåde til registrering af multi-fasestrømme gennem et transportsystem - Google Patents

Description

1 DK 173538 B1 FREMGANGSMÅDE TIL REGISTRERING AF MULTI-FASESTRØMME GENNEM ET TRANSPORTSYSTEM.

5 Opfindelsen angår en fremgangsmåde til at bestemme sammensætningen af og strømningsbetingelseme for et medium, som strømmer gennem en strukturdetalje, der påvirker strømningen. Akustiske signaler fra det medium, som strømmer gennem den nævnte strukturdetalje, bliver opsamlet ved overfladen af denne. Med en strukturdetalje menes en anordning, gennem hvilken et medium strømmer. Det 10 kan være en ventil, en kanal, eller en rørledning, eller en drøvlemekanisme, der er således udformet, at den frembringer en stærk turbulens/kavitation i mediet eller i en del af mediet.

I forbindelse med overvågningen af olieboringer, når det ønskes at kontrollere 15 produktionsraten, det vil sige forholdet olie/gas, produktion af vand, og under overvågning af produktionen i tilfælde af forekommende sandproduktion, kan kontinuerlig overvågning af produktionens parametre være af stor betydning.

I installationer, som indeholder særlige strukturdetaljer, der kontrollerer 20 produktionsprocessen ved direkte mekanisk påvirkning af strømningsbetingelseme, for eksempel forskellige former for drøvleorganer til trykkontrol, vil overvågning af tilstanden ved disse indretninger være vigtig, især hvis de er vanskeligt tilgængelige, for eksempel i forbindelse med undersøiske installationer og i tilfælde af ubemandede fjernstyrede anlæg. På grund af det 25 forhold at ændringer i de strukturdetaljer, som frembringer turbulens/kavitation er repræsenteret i det optegnede akustiske signalspektmm, vil det være muligt at registrere mekaniske ændringer, (for eksempel slid, ændringer i drøvleraten, alle eventuelle aflejringer).

30 Der findes forskellige kendte metoder og indretninger til overvågning af fluktuationer i en strømning, hovedsagelig baseret på forskellige typer af fremgangsmåder til at detektere fluktuationer i trykket i et rørsystem med turbulent strømning. I denne forbindelse kan vi henvise til DE-AS nr. 14 73 019 og 14 98 271, såvel som til NO-PS nr. 141 327. En ulempe ved disse kendte systemer er, at 35 der kræves en fysisk indgriben i rørsystemet for at måle trykket.

2 DK 173538 B1 US-PS nr. 4 392 374 omhandler en indretning til at registrere inhomogeniteter, for eksempel gasbobler, i en væskestrøm gennem en rørledning. Et elektromekanisk detekteringsorgan er forbundet med ydersiden af rørledningen for at frembringe en akustisk forbindelse. Indretningen er indrettet til at udgøre et bånd-pass filter, som 5 udelukker uønskede vibrationsfrekvenser. Det er blandt andet en ulempe ved denne kendte udformning, at væsentlige informationssignaler går tabt på grund af filtreringen, og at detektoren er ret afhængig af, at den er grundigt fastgjort på rørledningen.

10 I NO-PS nr. 140 838 omtales en overvågningsindretning for faste stoffer, for eksempel sand, i en væskestrøm gennem en rørledning. Indretningen er akustisk forbundet med rørledningen via et rum fyldt med væske og er anbragt ved en bøjning i rørledningen. På grund af deres inerti i forhold til væsken vil nogle af sandskomene glide langs med rørvæggen, hvilket kan frembringe akustiske 15 signaler. Sådanne lette anslag vil blive akustisk registreret af detektororganeme.

Hvis der er tale om ren væske eller for eksempel en væske som indeholder luft og vand, vil der praktisk taget ingen reaktion komme fra detektoren. Hvis rørledningen fører gas, der indeholder kondensat, kan der dannes udfældninger på indersiden af rørledningen, og der vil da være en risiko for en væsentligt reduceret effektivitet af 20 detektionen, hvis væsken senere indeholder sandskorn. En yderligere indretning kendes fra US-A-3 906 780, som har de i indledningen til krav 1 nævnte træk.

Ifølge opfindelsen kan de kendte indretningers ulemper og mangler undgås derved, at der frembringes turbulens/kavitation i det gennemstrømmende medium ved 25 hjælp af strukturdetaljen. Der bliver på denne måde udviklet akustiske energisignaler, som forplanter sig gennem strukturen, og de akustiske energisignaler bliver ved hjælp af akustiske detekteringsorganer, der har en akustisk forbindelse med strukturdetaljen, omdannet til transmitterbare signaler, som bliver behandlet ved hjælp af relevante analytiske metoder for at frembringe 30 fortolkelige informationer om sammensætningen af og strømningsbetingelseme for det gennemstrømmende medium.

Der er således gennem opfindelsen tilvejebragt en fremgangsmåde, som ved enkle midler tillader scanning og registrering af akustiske signaler, der er frembragt ved 35 turbulens og kavitation, uden at detekteringsorganet behøver at blive udsat for mediet. I princippet betyder dette, at man undgår at skulle foretage en mekanisk 3 DK 173538 B1 tilpasning af strukturen, og at detekteringsorganet nemt kan monteres ved eksisterende installationer. Udskiftning og kalibrering af detekteringsorganet er også let. Valget af den form for detekteringsorgan, som skal anvendes, afhænger navnlig af de mængder af og former for informationer, som man ønsker at aflede 5 fra kilden for signalerne.

På grund af det forhold, at gennemstrømningen i større eller mindre grad bliver påvirket af strukturen, vil informationsindholdet i signalspektret også variere. For eksempel vil et registreringssystem, som er følsomt over for acceleration (ac-10 celerometer), over en tilstrækkelig båndbredde være et egnet registreringssystem, der vil være i stand til at opfange et bredt spektrum af signaldetaljer. I tilfælde af signalinformation i et frekvensområde fra 50 kHz og op i MHz området når man grænsen for accelerometerets område for følsomhed og frekvens. Så kan man naturligvis anvende et hastighedsregistrerende system af kendt udformning, for 15 eksempel ved hjælp af en omformer for piezoelektriske signaler, der omformer lydbølger på overfladen af strukturen til elektriske signaler.

Detekteringsorganer for hastighed er i almindelighed en mere enkel form for detekteringsorganer, som er i stand til at omforme tilstrækkelige mængder af 20 signalinformation, også I de lavere frekvensområder. Valget af detekteringsorganer er i høj grad bestemt af den ønskede detaljerede information om strøm-ningsbetingelseme og af sammensætningen af det målte medium. Der er store forskelle i sammensætningen af signalerne. Signaler fra et medium, som indeholder meget gas, viser for eksempel en fuldstændigt forskellig 25 sammensætning i frekvensspektret i forhoid til signalet fra væskestrømninger.

Strømningsparametrene I et transportsystem kan således bestemmes, »det væsker, gasser og faste partikler bliver tvunget ind i en turbulent/kaviterende tilstand på grund af den strukturelle udformning, og dette frembringer akustiske energisignaler, 30 som kan registreres på overfladen af strukturdetaljen. Med en egnet udformning af strukturen, det vil sige, så der forekommer kavitation, vil den akustiske energi indeholde tilstrækkelig information til at muliggøre bestemmelse af strømningsparametrene af det gennemstrømmende medium med hensyn til væsker, gasser, partikler, forholdet mellem gasser og væsker og den gensidige 35 fordeling af disse, i visse tilfælde i form af væske/gaslommer, såkaldt gaslommedannelse.

4 DK 173538 B1

Det akustiske signal biiver frembragt i og nær ved strukturdetaljen og bliver aflæst af et eller flere akustiske detekteringsorganer, som er placeret på strukturen på passende måde og med god akustisk forbindelse til strukturdetaljen. Under visse omstændigheder kan det være hensigtsmæssigt at anvende et detekteringssystem 5 med et tilsluttet signaltransmissionsorgan. Et akustisk detekteringsorgan, hvor både detekteringsorganet og signaltransmissionsorganet er baseret på fiberoptiske principper, vil være egnet i forbindelse med installationer i eksplosive områder, og eventuelt i forbindelse med undersøiske installationer, hvor systemer, der er baseret på elektriske signaler, ville være uegnede. Det akustiske signal bliver om-10 dannet til et transmitterbart signal og overført til en signalbehandlingsenhed, hvor der anvendes i og for sig kendte signalanalyseprincipper til at frembringe fortolkelige informationer om den aktuelle strømningssituation i strukturdetaljen.

En frekvensanalyse af det aktuelle signal kan give en spektral opdeling af signalet i 15 det frekvensniveau, som indeholder detaljerede informationer til registrering af det gennemstrømmende mediums strømningsparametre, såvel som ændringer i strukturen på grund af påvirkninger fra det gennemstrømmende medium eller andre påvirkninger.

20 Ved den foreliggende fremgangsmåde bliver således strømningshastigheden gennem et transportsystem registreret for væske/gas såvel som for eventuelle partikler, hvor strømningen bliver tvunget ind i en meget turbulent tilstand med kavitation ved hjælp af en mekanisk strukturdetalje, som står i direkte kontakt med det strømmende medium. På denne måde bliver der frembragt et komplekst 25 akustisk signal, som forplantes via strukturen. Sådanne målinger er særlig vigtige for at muliggøre registrering af ændringer af faserne af det gennemstrømmende medium, det vil sige forholdet mellem forskellige væsker, væsker og gasser, såkaldt gaslommedannelse, partikler, tryk- og temperaturtilstande og ændringer i et indsnævret område gennem hvilket det strømmende medium passerer. Ændringer 30 i graden af indsnævrethed kan være resultatet af mekaniske ændringer og/eller en gradvis effekt, som kan være frembragt ved erosion, kavitation eller andre følger af slid.

En speciel variant bliver opnået, når ændringer i gennemstrømningen skyldes 35 udfældninger på indersiden af et rørledningssystem, og når de i forbindelse hermed frembragte akustiske signaler bliver anvendt til at registrere ændrede strøm- 5 DK 173538 B1 ningsbetingelser. Et eksempel optræder i forbindelse med gasproduktion. På grund af temperaturfald i transportsystemet dannes der formationer af hydrat, som så påvirker strømningsbetingelseme ved at danne udfældninger på indersiden af rørledningen. Som følge heraf bliver der frembragt signaler, som kan optages uden for 5 transportsystemet. Passende placerede detekteringsorganer tillader lokaliseringen af kilden til disse signaler.

Signalet bliver opfanget ved hjælp af en passende signalkonverter, som er forbundet (mekanisk, via en væske, eller på lignende måde) med overfladen af 10 strukturen, og som således muliggør, at strømningsparametrene kan blive registreret uden direkte kontakt med det strømmende medium og uden indgreb i strukturen, hvilket bevirker meget enkle betjenings- og eventuelt udskiftningsprocedurer. Direkte kontakt med det medium, som skal måles, er særdeles uheldigt når der foreligger forskellige former for erosion, især 15 partikelstrømninger som hurtigt ville komme til at påvirke måleparametrene og derefter ville forårsage destruktion. Dette undgås fuldstændigt ved den foreliggende opfindelse.

Ifølge opfindelsen findes der akustiske detekteringsorganer, som er i tæt 20 forbindelse med en strukturdetalje, der er i direkte kontakt med det gennemstrømmende medium, og fra hvilke det akustiske signal bliver afledet direkte eller indirekte. En sådan strukturdetalje kan være en drøvleventil, gennem hvilken et multifaset medium strømmer. På denne måde bliver mediet påtvunget en kraftig turbulens/kavitation i ventilens drøvlemekanisme, hvilket bevirker, at der 25 frembringes stærke, komplekse akustiske signaler, som er resultater af de faktiske strømningsbetingelser.

Udformningen af drøvlemekanismen vil i høj grad influere på forholdet mellem de informationer, der er indeholdt i det akustiske signal, og det faktiske 30 strømningsforhold, såsom sammensætningen af det strømmende medium og hvorvidt strømmen er homogen, det vil sige dannelse af væske/gaslommer (gaslommedannelse). I tilfælde af, at der forekommer kavitation, vil forskellige væskefraktioner vise karakteristiske lydbilleder på grund af det forhold, at forskellige damptryk i væsken vil frembringe akustiske signaler som følge af 35 implosioner, der frembringes efter en trykstigning, som følger et fald i trykket i området med kavitation. Hvis der ved hjælp af strukturdetaljen kun frembringes en 6 DK 173538 B1 relativt svag turbulens eller en svag stigning af denne, vil indholdet af signalet naturligvis blive tilsvarende reduceret

Ved hjælp af i og for sig kendte metoder til signalanalyse vil det være muligt at 5 finde forholdet mellem det akustiske signalbillede og den faktiske strømningssituation med hensyn til de forskellige variable, som bliver indført, og som delvis kan aflæses direkte fra signalet og delvis aflæses ved hjælp af empiriske metoder. På denne måde kan man fastlægge strømningsforholdene.

10 Anvendelsen af opfindelsen i forbindelse med et undersøisk produktionssystem kan for eksempel give mulighed for kontrol af vigtige parametre for en boring, både for at opnå en optimaliseret produktion og for overvågning af vigtige procesdetaljer, såsom strømningsmæssige tilstande, sammensætningen af det strømmende medium, sandproduktion, ændringer i tryk og temperatur, eventuelle 15 hydratformationer, lækager, slid og indstillingen af strømventileme.

Det registrerede signal er sammensat af et stort antal frekvenser, som udviser betydelige forskelle i henseende til indbyrdes styrke. I signalbehandlingsenheden vil der blive foretaget forskellige former for signalanalyse, som navnlig opdeler 20 signalet i smalle frekvensbånd (spektrum), for eksempel ved hjælp af en FFT-analyse eller en anden form for filtreringsteknik.

Afhængigt af den turbulens/kavitation-frembringende udformning af strukturen vil den spéktrale fordeling af de forskellige frekvenskomponenter i signalet angive 25 strømningstilstandene, således som omtalt ovenfor. Visse fænomener vil fremstå tydeligt fra et enkelt frekvensspektrum, medens andre vil fremgå af omfattende analysemetoder og beregninger. Visse dominerende fænomener kan for eksempel forklares på basis af signalniveauet inden for et karakteristisk frekvensområde. I andre tilfælde er signalet så komplekst, at i og for sig kendte omfattende 30 analysetekniske metoder vil være nødvendige ud over almindelig frekvensanalyse, hvilke metoder også omfatter forskellige former for korrelationsanalyse samt matematiske statiske beregninger, for at man kan nå frem til de ønskede parametre.

35 Ved registrering for eksempel af strømningsparametre i en struktur, der er udformet som en kontrolventil i en olieboring, vil de akustiske signaler blive optaget på DK 173538 B1 7 overfladen af ventilen ved hjælp af bredbåndede accelerometre. Den primære funktion af den nævnte ventil er kontrol af boringen ved hjælp af en drøvlemekanisme, der på sin side virker som en effektiv turbulens/kavitation-frembringende strukturdetalje og som således udgør en god kilde for signaler med 5 et detaljeret indhold vedrørende sammensætningen af det gennemstrømmende medium.

Mediet, som strømmer igennem den nævnte ventil under relativt højt tryk og høj temperatur, kan have ret varierende sammensætning af olie, gas, vand og sand.

10 Gas, som ikke er opløst i væske, forekommer ofte i form af gaslommer. Dette fænomen vil frembringe et komplekst signalbillede, både i henseende til tid og frekvens. Yderligere forekommer der variabler i form af størrelsen af drøvleåbningen, geometrien, og langtidsfølger af erosion og kavitation. Informationerne er hovedsagelig fordelt i et spektrum, hvor lavfrekvensfænomener 15 optræder i det lave frekvenssignalområde, det vil sige gaslommedannelser, i modsætning til afgivelsen af gas fra forskellige væsker, hvilket frembringer højfrekvente komponenter.

Dette eksempel repræsenterer en kompliceret sammenstilling af mange variabler 20 og vil derfor kræve en relativt kompleks signalanalyse, baseret på forskellige anvendelser af i og for sig kendte signalanalysemetoder. Visse parametre er så karakteristiske, at de f. eks. kan forklares ved hjælp af simple frekvensanalyser, medens andre er så komplekse i spektral hense ende, at forskellige former for sofistikeret signalanalyse vil være nødvendige.

25

Med hensyn til for eksempel energispektret af signalet over et vist tidsinterval kan dette også opdeles indenfor frekvensområdet i et stort antal variabler. Disse bliver indført i en multi-variabel regressionsanalyse med kendte målelige mængder for det gennemstrømmende medium, som passerede gennem ventilen i et kendt 30 tidsrum. Ved at gennemføre et antal efter hinanden følgende undersøgelser under forskellige betingelser kan vi konstruere en kalibreringsmodel, som kan forklare sammensætningen af den gennem boringen passerende mediumstrøm, og hvor de variable er direkte forbundet med de mekaniske tilstande i ventilen på basis af variationerne i indholdet af signalspektret.

35 8 DK 173538 B1

Fremgangsmåden i forbindelse med det ovenfor angivne til bestemmelse af, hvordan det gensidige forhold mellem det akustiske signal og de foreliggende strømningstilstande står i relation til individuelle variabler, er i mange tilfælde baseret på en kombination af signalanalyse og matematisk statistisk data-5 behandling. Multi-variabel regression. Partielle mindste kvadrater kan med fordel anvendes til at etablere en kvantitativ model mellem de spektrale variabler, betegnet med X, og kendte variabler, i dette tilfælde betegnet med Y. Der anvendes traditionel regressionsterminologi, hvor den Y variable kaldes den afhængige variable, og X variabierne kaldes uafhængige variabler. Relationen 10 mellem Y variableme og X variableme danner regressionsmodellen. Efter beregningen af denne model kan nye X data anvendes til at forudsige tilhørende Y data.

Regression/forudsigelse omfatter to fasen 15 1. Kalkulation af parametrene for regressionsmodellen baseret på associerede sæt af X og Y data, en slags kalibrerings- eller indlæringsfase.

2. Determinering af et nyt sæt af Y data fra et sæt af nye X data ved introducering 20 af dem i kalibreringsmodellen.

Eksempler på systemer, som kan anvendes, er signalanalyse software fra Signal Technology Inc. USA, og multi-variabel regressions software, Unscrambler fra CAMO, Norge.

25

Andre karakteristiske træk ved opfindelsen vil fremgå af kravene, såvel som af den følgende beskrivelse med henvisning til tegningerne.

For forenklings skyld viser tegningerne systemer, hvor der kun anvendes ét 30 detekteringsorgan. Naturligvis vil et antal detekteringsorganer, som er strategisk placeret på strukturen, i høj grad bidrage til at frembringe et mere mangesidet akustisk informationsbillede. Dette skyldes især det forhold, at det vil muliggøre en højere grad af signalbehandling med korrelationsanalyse mellem de forskellige detekteringsorganer.

35 9 DK 173538 B1

Fig. 1 viser et transportsystem med en indsnævring, som fremkalder turbuiens/kavitation, fig. 2 viser anvendelsen af en drøvleventil som organ til fremkaldelse af 5 turbuiens/kavitation i forbindelse med et juletræ til en produktionsboring, fig. 3 viser en typisk drøvleventil, 10 fig. 4 viser et snit lll-lll gennem drøvleorganet i en drøvleventil i tre forskellige funktionsindstillinger, fig. 5 viser en anden type drøvleventil, 15 fig. 6 viser opfindelsen i forbindelse med en undervandskonstruktion, fig. 7 viser et tre-dimensionalt frekvensspektrum optaget fra en kontrolventil ved en typisk olieproducerende boring, 20 fig. 8 viser et tre-dimensionalt frekvensspektrum optaget fra en kontrolventil ved en typisk gasproducerende boring, og fig. 9 viser to forskellige kraftspektre med og uden sandproduktion.

25 Fig. 1 viser et enkelt basisk kredsdiagram af et transportsystem 1, for eksempel et turbulens/kavitation-frembringende organ 2 i en rørledning, som vil frembringe kraftig turbuiens/kavitation 3 i et strømmende medium 4, der kan bestå af væsker 5, gaslommer 6 og partikler 7.1 rørledningen kan der findes udfældninger af for eksempel hydratformationer 8. Et akustisk detekteringsorgan 9 (for eksempel et 30 accelerometer) er forbundet med organet 2, og signaler, som er optaget af detekteringsorganet 9, bliver transmitteret til en signalregulator 10 og fra denne til en signalprocessor og analysatorenhed 11 og derfra til en skærm 12.

Fig. 2 viser en typisk anvendelse i forbindelse med en drøvleventil 20, der er 35 indskudt efter en pladeventil 21, som på sin side er forbundet med en 10 DK 173538 B1 produktionsboring 22 ved hjælp af et standard-juletræ 23. Det akustiske detekteringsorgan 9 er forbundet med drøvleventilen 20.

Fig. 3 viser et snit gennem en udførelsesform for en typisk drøvleventil 20. Centralt 5 mellem indløbet 33 og udløbet 34 er der placeret drøvleorganer 30, som er indstillelige ved hjælp af et drivorgan 35. Drøvleorganerne består af to indbyrdes roterbare skiver 31, 32, som er forsynet med huller, henholdsvis 40,41 og 42,43.

Fig. 4a-c viser drøvleorganerne i tre forskellige stillinger, fuldstændigt lukkede (fig.

10 4a), i en mellemposition {fig. 4b), og fuldstændigt åbne (fig. 4c). Den øverste skive 31 er i den viste udførelsesform forsynet med to huller 40,41 og den nedre skive er tilsvarende forsynet med to huller 42, 43. Som vist i fig. 4a-c kan den nedre skive 32 være stationær, medens den øverste skive 31 er roterbar, for eksempel mod uret, som antydet med en pil 44.

15

Fig. 5 viser, at drøvleventilen 20 også kan have en anden form for forsnævringsorganer 50 i form af en konus 51, som er anbragt over for et centralt placeret ventilsæde 52, og som danner en indstillelig forsnævring mellem indløbet 53 og udløbet 54. Indstillingen foretages ved hjælp af et drivorgan 55, som 20 forskyder konussen aksialt i forhold til ventilsædet.

Fig. 6 viser en typisk undersøisk anvendelse af opfindelsen, hvor strømmen 60 fra et borerør 61 via et juletræ 23 og en koblings- og kontrolenhed 62 bliver ført til drøvleventilen 20. Henvisningsbetegnelsen 63 angiver hovedkontrolenheden for 25 den undersøiske struktur, 64 angiver en bundramme, 65 en manifold, 66 et forbindelsesmodul og 67 et kabel, som fører til overfladen. Et detekteringsorgan 9 er tilsluttet forbindelsesmodulet 66, og når dette bliver sænket ned mod hovedkontrolenheden 63, kan detekteringsorganet 9 styres nedad, det vil sige gennem et til siden udragende organ 62’ på enheden 62 for at blive positioneret i 30 zonen for de akustiske signaler 68 fra drøvleventilen 20.

Fig. 7 viser et eksempel på et tre-dimensionalt diagram for det akustiske signalspektrum (FFT-analyse) optaget fra en kontrolventil, som står i forbindelse med en boring, der hovedsagelig producerer olie med små mængder af gas, som 35 forekommer på en pulserende måde i fonn af små gaslommer. Det er typisk, at et 11 DK 173538 B1 signalspektmm ved denne type boringer har en smallere båndbredde end den, der er typisk for en gasproducerende boring. Båndvidden er tilnærmelsesvis 40 kHz.

Et antal registreringer fremgår af figuren. I dette tilfælde er der tale om 40 efter 5 hinanden følgende signalspektre, som er arrangeret i forhold til hinanden på en sådan måde, at det er muligt at observere en tendens fra én kurve til den næste og på denne måde opnå et billede af, hvad der foregår i tidens løb.

Fig.8 viser i det væsentlige det samme som fig. 7, men i dette tilfælde er der tale 10 om en typisk gasboring, som frembringer en meget større båndbredde, tilnærmelsesvis 50-70 kHz.

Fig. 9 viser to forskellige energispektre, med og uden sandproduktion fra en kontrolventil, som kontrollerer en olieboring. Denne illustration viser et eksempel 15 med de karakteristiske træk for spektret, hvor der er tale om, at sand bliver revet løs og ført med strømmen fra boringen gennem kontrolventilen. I denne figur repræsenterer den vandrette akse opløsningen i frekvensområdet, det vil sige, at 140 svarer til 81,3 kHz. Som det fremgår af diagrammet, er forskellen mellem en strømning med og uden sand repræsenteret ved det skyggede område mellem 20 kurverne. I dette eksempel er der toppe 90 og 92, ved henholdsvis 43,6 kHz og 5,8 kHz, der er karakteristiske for sandproduktion, medens signalniveauet 91 viser, at der ikke er nogen sandproduktion.

1 det lave frekvensområde er sandproduktion også repræsenteret ved en top 92.1 25 det øvrige område er spektrene relativt sammenfaldende. Spektrene indeholder for øvrigt ud over informationer om sand også informationer om en række andre strømningsparametre således som omtalt ovenfor. Detaljer, der ikke er så karakteristiske som informationerne om sand, vil kræve mere indgående anvendelse af forskellige analysemetoder såvel som statistiske matematiske 30 modeller.

Claims (13)

1. Fremgangsmåde til at bestemme sammensætningen af og strømningsbetingelserne for et medium, som strømmer gennem en strukturdetalje, der 5 påvirker strømningen og derved udvikler akustiske energisignaler, som forplanter sig gennem strukturdetaljen, idet de akustiske energisignaler detekteres og omdannes (10) ved hjælp af akustiske detekteringsorganer (9), som er placeret uden for den nævnte strukturdetalje, kendetegnet ved, at strukturdetaljen frembringer turbulens og/eller kavitation i mediet, når dette strømmer igennem 10 strukturdetaljen, idet en akustisk bredbåndskobling er anordnet imellem strukturdetaljen og de akustiske detekteringsorganer, som er en bredbåndssignalomsætter (9), der detekterer akustiske bredbåndsenergisignaler (68) gennem denne kobling og medfører, at omsatte bredbåndssignaler bliver tilpasset, behandlet og analyseret ved analyse af hele signalets bredbånds-15 frekvensspektrum, for eksempel hurtig Fourier transformation (FFT), til frembringelse af fortolkelig information om parametre for sammensætningen af og strømningsbetingelseme for mediet, der gennemstrømmer strukturdetaljen.

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1,kendetegnet ved, at parametrene 20 udvælges for eksempel fra gruppen: strømningshastighed, væskesammensætning, forholdet mellem gas og væske, dannelse af gaslommer, tilstedeværelse af fast materiale.

3. Fremgangsmåde ifølge krav 1,kendetegnet ved, at strukturdetaljen 25 frembringer et brat trykfald mediet under dets passage mellem de opad- og nedadgående sider af strukturdetaljen, hvilket danner en brat indsnævring i midler, for eksempel en rørledning, der transporterer mediet.

4. Fremgangsmåde ifølge krav 1 eller 3, kendetegnet ved, at det 30 strømmende medium bringes til fuldt ud eller delvis at nå en kritisk hastighed med den deraf følgende afgivelse af akustisk energi.

5. Fremgangsmåde ifølge krav 1 eller 3, kendetegnet ved, at information om den fysiske tilstand af strukturdetaljen, for eksempel slid og erosion, afledes af de 35 akustiske energisignaler. 13 DK 173538 B1

6. Fremgangsmåde ifølge krav 1 eller 3, kendetegnet ved, at information om opbygningen af partikler (for eksempel dannelse af hydrater), som er til stede neden for strukturdetaljen i strømretningen, afledes fra de akustiske energisignaler

7. Fremgangsmåde ifølge krav 1, 2 eller 3, kendetegnet ved, at akustiske signaler frembringes ved dannelse af sedimenter eller andre arter af udfældninger, som forårsager turbulens, og som bliver akkumuleret på indersiden af strukturdetaljen for eksempel en rørledning.

8. Fremgangsmåde ifølge et eller flere af de foregående krav, kendetegnet ved, at information om ændringer i indflydelsen af strukturen på det strømmende medium afledes fra de akustiske energisignaler, for eksempel som tilbagekobling på en ændret ventilstilling.

9. Fremgangsmåde ifølge et eller flere af de foregående krav 1-8,kendeteg- n e t ved, at det akustiske detekteringsorgan (9) er akustisk koblet med strukturdetaljen (20) uden at være mekanisk forbundet med denne, for eksempel ved hjælp af en væske som koblingsmedium.

10. Fremgangsmåde ifølge et ellerflere af kravene 1-9, kendetegnet ved, at de akustiske signaler bliver overført gennem fiberoptik til en signalprocessor (11) ved hjælp af en akustisk/optisk signalomsætter (10).

11. Fremgangsmåde ifølge et eller flere af kravene 1-10, kendetegnet ved, 25 at et medium fra en produktionsboring (61) strømmer gennem strukturdetaljen, hvil ken strukturdetalje består af en kontrolventil.

12. Fremgangsmåde ifølge et eller flere af de foregående krav 1-11,kendete g-n e t ved, at akustisk kobling mellem strukturdetaljen, som forårsager 30 turbulens/kavitation, og detekteringsorganet frembringes ved hjælp af mellemliggende vandmasser, og ved at strukturdetaljen udgør en del af et undersøisk produktionssystem.

12 DK 173538 B1

13. Fremgangsmåde ifølge et eller flere af kravene 1-12, k e n d e t e g n e t ved, 35 at strukturdetaljen (20), som har et tilkoblet akustisk detekteringsorgan (9), er forbundet med et undersøisk produktionssystem (60-64, 23), idet DK 173538 B1 14 detekteringsorganet (9) er forbundet med eller strækker sig ud fra et forbindelsesmodui (66) i produktionssystemet, hvilket modul bliver indført i signalzonen (68) for det akustiske signal, der udgår fra strukturdetaljen (20), ved at modulet sænkes ned på systemets hovedkontrolenhed. 5