FR2735571A1 - Debitmetre a venturi pour mesure dans une veine d'ecoulement d'un fluide - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un dispositif de mesure débit Q d'un fluide dans une veine de fluide, dans un puits, comportant une première section à venturi (18, 34) et des premiers moyens (22) sensibles à la différence de pression DELTAP1 , au niveau de la première section à venturi, entre deux points (26, 28) distants l'un de l'autre dans le sens de l'écoulement. Il comporte une seconde section à venturi (20, 36), et des seconds moyens (24), sensibles à la différence de pression DELTAP2 , au niveau de la seconde section à venturi, entre deux points (30, 32) distants l'un de l'autre dans le sens de l'écoulement, les deux sections à venturi étant disposées l'une par rapport à l'autre de telle façon que, pour un sens donné de l'écoulement du fluide, le diamètre de l'une des deux soit croissant tandis que le diamètre de l'autre est décroissant.
Description
DEBITMETRE A VENTURI POUR MESURE DANS UNE VEINE
D'ECOULEMENT D'UN FLUIDE
DESCRIPTION
Domaine technique et art antérieur L'invention concerne un dispositif de mesure du débit d'un fluide dans une veine, notamment d'un puits d'hydrocarbure. Un dispositif connu selon l'art antérieur est décrit dans le document EP-A-234 747. Un tel dispositif est illustré sur la figure 1 et comporte essentiellement une première section 1 d'une veine, de diamètre uniforme, suivie d'une seconde section 2 dont le diamètre va en se rétrécissant pour former un venturi. Trois points de prise de pression 3, 4, 5 sont prévus, le point 4 étant situé à l'entrée du venturi, le point 3 en amont du point 4 et le point 5 en aval du venturi. Le sens d'écoulement du fluide est repéré par la flèche désignée par la référence 6. Une première mesure de pression différentielle APm peut être réalisée entre les points 3 et 4, aux extrémités de la section 1 de diamètre constant. Cette pression différentielle APm permet de déterminer la densité moyenne du fluide qui s'écoule. Une deuxième mesure de pression différentielle APv peut être réalisée entre les points 4 et 5, aux extrémités du venturi. Cette mesure permet de déterminer le débit du fluide, à condition que la densité de ce dernier ait été
préalablement déterminée à l'aide de la mesure APm.
Plus précisément, le débit v peut être calculé à partir de la relation: APv=apv2+b (po-p) o p est la densité du fluide et po correspond à la densité d'un fluide présent dans le circuit de mesure des capteurs de pression différentielle. Le coefficient a est égal à 1/2(1-d4/D4), o d et D sont respectivement le diamètre de la section la plus
étroite et de la section la plus large du venturi.
Cette relation montre que la pression différentielle mesurée est la somme de deux termes dont l'un est proportionnel au carré du débit, tandis que l'autre (composante "gradio") est indépendante de ce débit. Par conséquent, lorsque le débit est faible, la composante "gradio" est prépondérante, si bien que la moindre erreur sur la détermination de la densité se
traduit immédiatement en un débit apparent.
L'utilisation de deux capteurs différentiels de pression, ayant typiquement une précision de 15 mpsi (10-3bar), peut faire apparaître des débits apparents de l'ordre de 1000 barils/jour (6,6 m3/h), et ceci même lorsqu'aucun fluide ne circule dans la veine. Ceci est illustré sur la figure 2 qui donne, pour deux densités différentes (I: 1250 kg/m3, II: 500 kg/m3) l'évolution, en fonction du débit, des deux composantes de la pression différentielle: l'une de ces composantes dépend du débit, tandis que l'autre (composante "gradio") en est indépendante. Il apparaît, d'après ce graphique, que la composante "gradio" est largement prépondérante pour des débits inférieurs à environ 600 barils/jour (3,96 m3/h). En fait, jusqu'à 2000 barils/jour (13,2 m3/h), la mesure de la pression différentielle et, par conséquent, la mesure du débit,
est très sensible à la composante "gradio".
Par ailleurs, le dispositif connu repose bien, comme dans tout autre système mettant en oeuvre un venturi, sur une diminution d'un diamètre de la veine ou du canal dans lequel circule le fluide. Cependant, le débit à mesurer est le débit dans la partie de la veine de diamètre d, c'est-à-dire dans la section normale du venturi. Dans le cas d'application aux essais de puits en vue de l'exploitation pétrolière (DST), des valeurs standards sont à respecter en ce qui concerne les diamètres de la colonne de production, c'est-à-dire le diamètre d: ce dernier est fixé à la valeur de 2,25 pouces (57,15 mm). Par conséquent, la seule façon de réaliser une restriction afin de former un venturi est d'abord d'élargir le diamètre interne de la colonne, jusqu'au diamètre D, et ensuite de le ramener à son diamètre standard d. Ceci a pour conséquence que, dans l'expression APv ci-dessus, le terme v est affecté d'un coefficient 1-d4/D4 qui est inférieur à 1. Dans le cas o d=2,25 pouces (57,15 mm) et D=3 pouces (76,2 mm), le terme v2 est donc affecté d'un coefficient d'atténuation d'environ 0,3. En conséquence, la sensibilité de APv au débit mesuré est faible, notamment à faible débit. Typiquement, pour un débit de l'ordre de 1000 barils/jour (6,6 m3/h), une erreur de 30% est courante, tandis que l'erreur sur des débits de l'ordre de 600 barils/jour (3,96 m3/h) peut atteindre 50 à 60%. On atteint des erreurs de moins de % seulement pour des débits supérieurs à environ
5000 barils/jour (33 m3/h).
Par conséquent, le dispositif connu est affecté de deux sources principales d'erreur: - l'une liée au fait que l'on cherche à mesurer un débit dans la petite section d'un venturi, dont le diamètre ne peut être réduit en dessous de la valeur nominale d = 2, 25 pouces (57,15 mm), l'autre liée à la présence de la composante "gradio",
indépendante du débit.
Exposé de l'invention La présente invention a pour objet un dispositif de mesure du débit Q d'un fluide dans une veine de fluide, dans un puits, comportant une première section à venturi, et des premiers moyens sensibles à la différence de pression AP1, au niveau de la première section à venturi, entre deux points distants l'un de l'autre dans le sens de l'écoulement, caractérisé en ce qu'il comporte, en outre, une seconde section à venturi et des seconds moyens sensibles à la différence de pression AP2, au niveau de cette seconde section, entre deux points distants l'un de l'autre dans le sens de l'écoulement, les deux sections à venturi étant disposées l'une par rapport à l'autre de telle façon que, pour un sens d'écoulement donné du fluide, le diamètre de l'une des deux soit croissant tandis que le
diamètre de l'autre est décroissant.
Un tel dispositif de mesure permet: - de supprimer totalement la présence de la composante "gradio" parasite, - de réduire considérablement l'erreur sur la mesure du débit: pour un même débit, des valeurs d'erreur 5 à fois plus faibles qu'avec le dispositif de l'art
antérieur peuvent être obtenues.
Les distances entre les deux points de prise de pression des deux venturi sont de préférence égales. Il en va de même pour les sections normales
(respectivement larges) des venturi.
Selon un mode particulier de réalisation, la première et la seconde sections à venturi peuvent être chacune constituées par une portion localement plus
épaisse de la paroi délimitant extérieurement la veine.
La meilleure détermination du débit, dans le cas d'un appareil selon la présente invention, s'obtient cependant au prix d'une légère dégradation de la précision sur la densité, à débit élevé. Ceci peut être compensé par l'ajout d'une mesure d'une différence de pression, dans une portion droite de la veine. On obtient alors à la fois une excellente mesure de la
densité et une très bonne mesure du débit.
Les deux sections à venturi peuvent être fixées dans un train de tiges d'essai de production, des moyens d'enregistrement pouvant de plus être prévus dans ce train de tiges pour mémoriser des signaux
représentatifs de AP1 et AP2.
L'invention concerne également un système de mesure du débit d'un fluide comportant un dispositif tel que décrit ci-dessus et des moyens de calcul du débit du fluide, par combinaison linéaire des différences de pression AP1 et AP2. Un tel système peut en outre comporter des moyens de détermination de la densité du fluide. Des moyens peuvent être prévus pour déterminer le débit Qi (i = 1,2) du fluide, au niveau d'au moins un des deux venturi, à partir de la différence de pression APi, ainsi que, éventuellement, des moyens pour comparer Qi et Q. L'invention a également pour objet un procédé de mesure du débit d'un fluide dans une veine de fluide, dans un puits, à l'aide d'un dispositif ou d'un système tel qu'il vient d'être décrit, ce procédé comportant: - une étape de mesure d'une première différence de pression AP1, au niveau de la première section à venturi, - une étape de mesure d'une seconde différence de pression AP2, au niveau de la seconde section à venturi, - une étape de calcul du débit du fluide à partir des valeurs AP1 et AP2 mesurées au cours des deux étapes
précédentes, en éliminant la composante gradio.
Les distances entre les deux points de prise de pression des deux venturi sont de préférence égales. Il en va de même pour les sections normales
(respectivement larges) des venturi.
L'élimination de la composante gradio peut être
obtenue par combinaison linéaire de AP1 et AP2.
Ce procédé peut en outre comporter une étape de
calcul de la composante "gradio".
Par ailleurs, il peut également comporter une étape de détermination du sens d'écoulement du fluide dans la veine comprenant les sous-étapes suivantes: - supposer un sens d'écoulement, - déterminer, pour ce sens d'écoulement, le débit Qi (i = 1,2) du fluide au niveau d'au moins un des deux venturi, à partir de la différence de pression APi, - comparer Q et Qi pour vérifier l'hypothèse sur le
sens d'écoulement.
Les différences de pression (APi)j correspondant à différents instants tj peuvent être mesurées, les données correspondantes étant mémorisées après avoir éventuellement été comprimées, des valeurs Qj du débit pour différents instants tj étant ensuite calculées.
On obtient ainsi un ensemble de données Qj(tj).
Brève description des figures
De toute façon, les caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront mieux à la
lumière de la description qui va suivre. Cette
description porte sur les exemples de réalisation,
donnés à titre explicatif et non limitatif, en se référant à des dessins annexés sur lesquels: - la figure 1 représente un dispositif de mesure de débit selon l'art antérieur, - la figure 2 représente le poids des deux composantes dans une mesure de pression différentielle selon l'art antérieur, - les figures 3 et 4 représentent deux dispositifs selon la présente invention.
Description détaillée de modes de réalisation de
l'invention Un premier exemple d'un dispositif conforme à l'invention est illustré sur la figure 3. Sur cette figure, les références 12, 14, 16 représentent différentes sections de la paroi interne d'un train de tiges d'essai de puits (DST). Ces sections ont une configuration telle qu'un fluide circulant par exemple dans le sens indiqué par la flèche 13 traverse d'abord un venturi divergent: la paroi interne de la colonne s'élargit de façon à ce que le fluide traverse une section de diamètre d (section normale), puis une section de diamètre D (section large). Dans le cas d'un train de tiges d'essai de puits, le diamètre d est fixé à une valeur nominale de 2,25 pouces (57,15 mm), tandis que l'élargissement central présente un diamètre D de 3 pouces (76,2 mm). Puis, le fluide traverse un venturi convergent 20: il y a rétrécissement de la paroi, le fluide traversant une section de diamètre D et revenant à une section de diamètre d. Un capteur de pression différentielle 22 permet de mesurer la différence de pression entre deux points de prise de pression 26 et
28 situés en amont et en aval du venturi divergent 18.
Un capteur de pression différentielle 24 permet de mesurer la différence de pression entre deux points de prise de pression 30 et 32 situés respectivement en amont et en aval du venturi convergent 20. Les points
28 et 30 peuvent également être confondus.
Un autre mode de réalisation est illustré sur la figure 4. Le fluide, circulant par exemple dans le sens représenté par la flèche 33 traverse d'abord un venturi convergent 34, la paroi définissant une section large de diamètre D (3 pouces, 76,2 mm) et une section normale de diamètre d (2,25 pouces, 57,15 mm). Un premier capteur de pression différentielle 38 permet de mesurer la différence de pression entre deux points de prise de pression 40, 42 situés respectivement à l'entrée et à la sortie du venturi convergent 34, tandis qu'un capteur de pression différentielle 44 permet de mesurer la pression entre deux points de prise de pression 46, 48 situés respectivement à l'entrée et à la sortie du venturi divergent 36. Là
encore, les points 46 et 42 peuvent être confondus.
Dans les deux cas, la hauteur qui sépare les deux points de prise de pression d'un même venturi est de préférence égale à la hauteur qui sépare les deux
points de prise de pression de l'autre venturi.
Cependant, l'invention couvre également toute
réalisation o ces deux hauteurs seraient différentes.
De même, les sections normales (respectivement les sections larges) des deux venturi sont de préférence égales, mais l'invention couvre également
les cas o elles ne le seraient pas.
Dans tous les cas, les capteurs de pression différentielle 22, 24, 38, 44 peuvent être reliés, de manière connue par l'homme de l'art, à des moyens, non représentés sur les figures, permettant de mémoriser et/ou d'exploiter les données fournies par ces capteurs. Notamment, dans le cas d'une exploitation d'hydrocarbure, ces moyens peuvent comporter des moyens
informatiques situés en surface.
On peut, à partir des signaux produits par les capteurs de pression pour différents instants tj, par exemple pendant une séquence de test donnée, obtenir des signaux donnant l'évolution temporelle Q(t) du débit. Dans les deux cas illustrés sur les figures 3 et 4, ce sont les mêmes équations qui régissent les variations de pression entre l'entrée et la sortie des venturi, et le dispositif présente, du point de vue de l'écoulement des fluides, les mêmes avantages par rapport à l'art antérieur. Du point de vue de la mise en oeuvre pratique, le dispositif selon la figure 4 est
plus simple à réaliser que celui selon la figure 3.
Si l'on considère le cas du dispositif illustré sur la figure 3, la pression AP1 mesurée entre les points 26 et 28 est donnée par la relation: AP1=alpxv2+b(po-px) (1) La différence de pression entre les points 30 et 32 est par ailleurs donnée par la relation: AP2=a2pxv2-b((PO-px) (2) Dans les équations ci-dessus, Px désigne la densité du fluide s'écoulant, po désigne la densité d'une huile de référence présente dans les conduits des capteurs différentiels 22, 24 (38 et 44 pour le mode de réalisation de la figure 4),et v désigne la vitesse d'écoulement du fluide. En outre: al = k / Cd2 et a2 = k / Cd2 avec:
k -
2g d4 Cd1 et Cd2 étant des coefficients de calibration des venturis. A partir de la mesure de AP1 et AP2, il est possible de déduire la densité et/ou la vitesse d'écoulement du fluide par les relations: 1 al - a2 Px = PO1 + a (AP1 + AP2) - (APl - AP2) (3) 2 b al + a2 et: v2 = 1 (ANP + AP2) (al + a2) Px Cette dernière relation (4) donne la vitesse d'écoulement dans la section de diamètre D. Le débit volumique du fluide est calculé par: D2 Q = K-v (5) De ce système d'équation, il est possible de déduire plusieurs conséquences relatives aux caractéristiques du dispositif à double venturi
conforme à l'invention.
Tout d'abord, la composante "gradio", bien que présente dans les formules 1 et 2, y est affectée de signes différents, si bien qu'elle disparaît complètement lorsqu'on réalise la somme de AP1 et AP2: par conséquent, quel que soit le débit, cette
composante n'a aucune influence sur le résultat.
On peut remarquer ici que les équations ci-
dessus ont été données pour le cas o la hauteur entre les deux points de prise de pression d'un venturi est égale à la hauteur entre les deux points de prise de pression de l'autre venturi. Dans le cas contraire (hauteur différentes), ce n'est plus en formant la somme de AP1 et AP2 qu'on élimine la composante "gradio", mais en formant une combinaison linéaire de AP1 et AP2, les coefficients de cette combinaison
tenant compte du rapport des hauteurs.
Les mesures AP1 et AP2 réalisés avec chacun des capteurs peuvent encore être affectées de l'erreur ou
de l'incertitude liée à ces capteurs eux-mêmes.
Néanmoins, par rapport au système de mesure gradioventuri, l'erreur liée au capteur a une influence beaucoup moins importante sur le résultat final. Dans le cas du système gradioventuri, cette erreur évolue systématiquement en l/v, c'est-à-dire de manière inversement proportionnelle au débit. Dans le cas du double venturi selon l'invention, l'erreur globale dépend du signe de l'erreur de chaque capteur: il est possible d'obtenir une erreur qui évolue de manière inversement proportionnelle au débit (auquel cas l'erreur est de toute façon de l'ordre de 5 à 10 fois plus petite que dans le cas du gradioventuri), mais il est également possible d'obtenir une erreur constante sur l'ensemble de la gamme de débits mesurés, notamment lorsque l'erreur sur l'un des capteurs compense l'erreur sur l'autre capteur. Or, cette dernière alternative était mathématiquement impossible dans le
cas o un seul venturi était utilisé.
Un autre intérêt du dispositif à double venturi est de permettre d'obtenir une très bonne estimation du
coefficient de décharge sur une large gamme de débits.
Dans un venturi simple, le coefficient de décharge est une fonction dont l'expression analytique n'est pas rigoureusement établie. Certaines expressions font intervenir l'équation de STOLZ, d'autres sont plus empiriques, mais elles ont toutes en commun le fait de faire intervenir le nombre de Reynolds. Dans le cas des débitmètres à venturi, la norme ISO-5167 fournit un tableau qui donne l'évolution approximative du coefficient de décharge en fonction du nombre de Reynolds. Ce tableau est reproduit ci-dessous
(Tableau I).
TABLEAU I
4.104 0,957
6.104 0,966
0,976
1,5.105 0,982
Pour le domaine de l'extraction d'hydrocarbure, les débits mesurés sont compris environ entre 500 barils/jour et 15000 barils/jour (soit de 3,3 m3/h à 99 m3/h). Pour un débit de 1000 barils/jour (6,6 m3/h, correspondant à une vitesse d'écoulement d'environ 0,7 m/s), on calcule un nombre de Reynolds RE=4.104, tandis que pour un débit de 10000 barils/jour (66 m3/h, soit environ 7 m/s) on peut calculer un nombre de Reynolds RE=4.105. De la comparaison avec le tableau I ci- dessus, on en déduit que le coefficient de décharge Cd n'est pas constant sur la gamme de débits mis en jeu. Le dispositif de double venturi conforme à la présente invention permet de surmonter cette difficulté, puisque le coefficient de décharge équivalent de l'ensemble du système peut être donné comme étant une moyenne quadratique des coefficients de décharge Cd1 et Cd2 de chacun des venturis. De manière plus précise, le coefficient de décharge équivalent est donné par:
1 I 1 +1(6
= - +__ i (6) Cde Cd2 d2 Il en résulte une atténuation des variations du coefficient de décharge sur tout le domaine de débits exploré. Dans le tableau II ci-dessous, est donné pour deux débits différents (1000 barils/jour et 10000 barils/jours) la valeur du coefficient de décharge respectivement pour un venturi convergent (Cdl), un venturi divergent (Cd2) et pour le système de double venturi conforme à l'invention (Cde). L'erreur donnée en bas de chaque colonne correspond à l'erreur obtenue sur le débit lorsqu'est appliqué, au faible débit (1000 barils/jour), le coefficient de décharge calculé pour 10000 barils/jour: cette erreur tombe à 2,5% pour le double venturi conforme à l'invention, tandis qu'elle est d'environ 5% pour le venturi
convergent et de plus de 15% pour le venturi divergent.
Par conséquent, le double venturi conforme à l'invention permet de disposer d'un seul coefficient de
décharge pour tout le régime de débits mis en jeu.
TABLEAU II
1000 B/j 0,94 1,43 0,785 (6,6 m3/h) 10000 B/j 0,988 1,21 0,765 (66 m3/h)
ERREUR 5,1% 15,4% 2,5%
Le fait que les coefficients de décharge ne soient pas les mêmes pour un venturi convergent et un venturi divergent a pour conséquence qu'une mesure de la densité effectuée avec un dispositif selon l'invention est affectée d'une composante parasite proportionnelle à la somme des signaux des deux capteurs (AP1 + AP2), qui est elle-même proportionnelle au carré de la vitesse du fluide (voir équations 3 et 4 ci-dessus). Par conséquent, l'erreur sur la détermination du coefficient de décharge de chacun des venturi se répercute sur la densité et ceci de manière d'autant plus importante que la vitesse d'écoulement du fluide est élevée. Ceci signifie que l'amélioration de la détermination du débit est obtenue au prix d'une
moindre précision sur la densité.
Afin de remédier à cet inconvénient, il est possible de déterminer la densité à bas régime (par exemple à vitesse d'écoulement nulle), et ensuite d'utiliser la valeur de la densité ainsi obtenue pour déterminer la vitesse d'écoulement à régime de débit
plus élevé.
Une autre méthode pour compenser cette perte de précision sur le débit consiste à rajouter un capteur de pression différentielle dans une section ne présentant pas de variation de diamètre (par exemple entre les points 28 et 30 de la figure 3 ou entre les points 42 et 46 de la figure 4), afin de mesurer une composante "gradio", indépendante de la vitesse d'écoulement du fluide: ceci permet d'avoir à la fois une très bonne détermination de la densité et une bonne
mesure du débit.
Du fait de la configuration symétrique du double venturi dans un dispositif selon la présente invention, ce dernier peut être traversé par un fluide, dans l'un ou l'autre sens, et la vitesse d'écoulement peut être déterminée dans tous les cas. En particulier, l'invention trouve également application dans les puits d'injection. Ceci n'est pas possible avec la structure gradioventuri de l'art antérieur, pour laquelle le venturi convergent doit être orienté dans le sens
d'écoulement du fluide.
Réciproquement, le dispositif selon l'invention
permet de déterminer le sens d'écoulement du fluide.
Ceci peut être particulièrement intéressant dans le cas de régime transitoire, par exemple après fermeture d'une vanne. On peut procéder de la manière suivante: - on suppose un sens d'écoulement du fluide, par exemple le sens indiqué par la flèche 13 (respectivement 33) sur la figure 3 (respectivement 4), - on mesure ensuite les valeurs de AP1 et AP2 et on en déduit la vitesse d'écoulement et la densité à l'aide des équations (3) et (4), - on reprend l'équation (1) pour en déduire la vitesse d'écoulement v1 à travers le venturi 18 (divergent si le fluide s'écoule dans le sens 13) et à partir de la valeur de la densité p et de la pression différentielle AP1; on peut poser: Cdl=l, - on reprend l'équation (2) pour en déduire la vitesse d'écoulement du fluide v2 à travers le venturi 20 (convergent si le fluide s'écoule dans le sens 13), à partir de la densité p et de la pression différentielle AP2; on peut poser: Cd2=l, si le fluide circule dans le sens indiqué par la flèche 13 (figure 3), on doit avoir: v1>v et v2<v, - si, au contraire, v1<v et v2>v, alors cela signifie que le venturi 18 est convergent pour le sens de circulation du fluide tandis que le venturi 20 est divergent et que, par conséquent, le fluide s'écoule en sens inverse du sens indiqué par la flèche 13 (ou 33). La densité doit alors être recalculée, avec un sens inverse de circulation du fluide. La valeur de la vitesse d'écoulement est ensuite corrigée pour
prendre en compte la nouvelle valeur de la densité.
Toutes les méthodes décrites ci-dessus, en particulier les méthodes de calcul du débit et/ou de la densité d'un fluide, ou de détermination du sens de circulation du fluide peuvent être mises en oeuvre à l'aide de moyens informatiques appropriés convenablement programmés; par exemple dans le cas d'une exploitation d'hydrocarbure, ces moyens peuvent être les moyens situés en surface et déjà mentionnés
dans la description ci-dessus.
Enfin, l'invention a été décrite dans le cas d'une application à un puits d'hydrocarbure. Les dispositifs et les procédés de mesure décrits ne sont pas limités à ce type d'application, et l'invention peut s'appliquer à toute mesure de fluide dans une veine non horizontale (dans le cas d'un écoulement
horizontal, il n'y a pas de composante "gradio").
Claims (22)
1. Dispositif de mesure du débit Q d'un fluide dans une veine de fluide, dans un puits, comportant une première section à venturi (18, 34) et des premiers moyens (22, 38) sensibles à la différence de pression AP1, au niveau de la première section à venturi, entre deux points (26, 28, 40, 42) distants l'un de l'autre dans le sens de l'écoulement, caractérisé en ce qu'il comporte, en outre, une seconde section à venturi (20, 36), et des seconds moyens (24, 44), sensibles à la différence de pression AP2, au niveau de la seconde section à venturi, entre deux points (30, 32, 46, 48) distants l'un de l'autre dans le sens de l'écoulement, les deux sections à venturi étant disposées l'une par rapport à l'autre de telle façon que, pour un sens donné de l'écoulement du fluide, le diamètre de l'une des deux soit croissant tandis que le diamètre de
l'autre est décroissant.
2. Dispositif de mesure selon la revendication 1, les distances entre les deux points de prise de
pression des deux venturi étant égales.
3. Dispositif selon l'une des revendications 1
ou 2, les sections normales des deux venturi étant égales.
4. Dispositif selon l'une des revendications 1
à 3, les sections larges des deux venturi étant égales.
5. Dispositif de mesure selon l'une des
revendications 1 à 4, la première et la seconde section
à venturi étant constituées chacune par une portion localement plus épaisse de la paroi délimitant
extérieurement la veine.
6. Dispositif selon l'une des revendications 1
à 5, comportant en outre des moyens pour mesurer une différence de pression entre deux points d'une portion de la veine dans laquelle il n'y a pas de variation de diamètre.
7. Dispositif selon l'une des revendications 1
à 6, dans lequel le puits est équipé d'un train de tiges d'essai de production, les deux sections à venturi (18, 34, 20, 36) étant fixées dans ce train de tige.
8. Dispositif selon la revendication 7, des moyens d'enregistrement étant prévus dans le train de tiges pour mémoriser des signaux représentatifs de AP1
et AP2.
9. Système de mesure du débit d'un fluide dans une veine de fluide, comportant un dispositif selon
l'une des revendications 1 à 8 et des moyens de calcul
du débit du fluide, par combinaison linéaire des
différences de pression AP1 et AP2.
10. Système de mesure du débit d'un fluide dans une veine de fluide, comportant un dispositif selon la revendication 2 et des moyens de calcul du débit du fluide, par sommation des différences de pression AP1
et AP2.
11. Système de mesure selon l'une des
revendications 9 ou 10, comportant en outre des moyens
de détermination de la densité du fluide.
12. Système de mesure selon la revendication 11, comportant en outre des moyens pour déterminer le débit Qi (i = 1,2) du fluide au niveau d'au moins un des deux venturi, à partir de la différence de pression
APi et des moyens de comparaison de Q et de Qi-
13. Procédé de mesure du débit Q d'un fluide dans une veine de fluide, dans un puits, à l'aide d'un
dispositif selon l'une des revendications 1 à 8, ou
d'un système selon l'une des revendications 9 à 12,
comportant: - une étape de mesure d'une première différence de pression AP1, au niveau de la première section à venturi, - une étape de mesure d'une seconde différence de pression AP2, au niveau de la seconde section à venturi, - une étape de calcul du débit à partir des valeurs AP1 et AP2 mesurées au cours des deux étapes
précédentes, en éliminant la composante gradio.
14. Procédé de détermination du débit Q d'un fluide dans une veine de fluide, dans un puits, à partir: - d'une première mesure d'une différence de pression AP1 obtenue au niveau d'une première section à venturi (18, 34), entre deux points (26, 28, 40, 42) distants l'un de l'autre dans le sens de l'écoulement, et - d'une deuxième mesure d'une différence de pression AP2 obtenue au niveau d'une deuxième section à venturi (20, 36), entre deux points (20, 22, 46, 48) distants l'un de l'autre dans le sens de l'écoulement, les deux sections à venturi étant disposées l'une par rapport à l'autre de telle façon que, pour un sens donné de l'écoulement du fluide, le diamètre de l'une des deux soit croissant tandis que le diamètre de l'autre est décroissant, le débit Q étant obtenu par combinaison des APi (i=1,2) de façon à éliminer chaque
composante gradio présente dans l'expression des APi.
15. Procédé selon la revendication 14, la distance entre les deux points (26, 28, 40, 42) de la première section à venturi (18, 34) étant égale à la distance entre les deux points (20, 22, 46, 48) de la
deuxième section à venturi (20, 36).
16. Procédé selon l'une des revendications 14
ou 15, les sections normales des deux venturi étant égales.
17. Procédé selon l'une des revendications 14 à
16, les sections larges des deux venturi étant égales.
18. Procédé selon l'une des revendications 13 à
17, l'élimination de la composante gradio étant obtenue
par combinaison linéaire de AP1 et AP2.
19. Procédé selon la revendication 18, la combinaison linéaire de AP1 et AP2 étant la somme
de AP1 et AP2.
20. Procédé selon l'une des revendications 13 à
19 comportant en outre une étape de calcul de la
composante "gradio".
21. Procédé selon l'une des revendications 13 à
comportant en outre une étape de détermination du sens d'écoulement du fluide comprenant les sous-étapes suivantes: - supposer un sens d'écoulement, - déterminer, pour ce sens d'écoulement, le débit Qi (i = 1,2) du fluide au niveau d'au moins un des deux venturi, à partir de la différence de pression APi, - comparer Q et Qi pour vérifier l'hypothèse sur le
sens d'écoulement.
22. Procédé selon l'une des revendications 13 à
21, les différences de pression (APi)j correspondant à différents instants tj étant mesurées, les données correspondantes étant mémorisées après avoir éventuellement été comprimées, des valeurs Qj du débit
pour différents instants tj étant ensuite calculés.
SP 10498 PM.
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