FR2902875A1 - Systeme de mesure de consommation des composants d'un ecoulement de gaz-liquide a trois composants dans des puits de petrole - Google Patents

Abstract

Le système de l'invention comporte trois résonateurs haute fréquence coaxiaux (2, 3, 4), chacun deux ayant deux entrées-sorties mutuellement orthogonales (5, 6), des bobines de restriction (11) et de restriction-séparation (12) court-circuitées, un détecteur de pression (36) et un détecteur de température (37), une unité de calcul et de commande (15), un oscillateur haute fréquence commandé (18), un commutateur commandé (19), une commande de mode (20), une unité à retard (21), des amplificateurs d'entrée (22) et six sections d'envoi-réception (28, 29, 30, 31, 32, 33), contenant chacune deux condensateurs de séparation, un amplificateur d'entrée, un détecteur d'amplitude et un convertisseur analogique-numérique. On peut calculer la consommation d'un composant d'un milieu de gaz-liquide en utilisant un radiosondage haute fréquence dans deux directions orthogonales pour mesurer la teneur de ses composants.

Description

SYSTEME DE MESURE DE CONSOMMATION DES COMPOSANTS D'UN ECOULEMENT DE

GAZ-LIQUIDE A TROIS COMPOSANTS DANS DES PUITS DE PETROLE.

L'invention revendiquée concerne des instruments de mesure et peut être utilisée dans l'exploitation de mines pétrolifères pour la commande de la sortie de puits de pétrole. On connaît un système de mesure de la consommation d'un composant d'un écoulement multiphase provenant de puits de pétrole, comportant du pétrole, du gaz et de l'eau (tel que par exemple décrit dans le document RU - 2 270 981, dans les classes internationales de brevet GO1F15/08, GO1F1/74, GO1 F 1184, E21B47/10).

Ce système comporte un séparateur, assurant la séparation des composants gazeux et liquides de l'écoulement commandé, ainsi qu'un dispositif de mesure d'humidité par micro-ondes destiné à identifier la teneur en eau dans le composant liquide en utilisant un procédé de radiosondage.

Ce système a un inconvénient constitué de l'impossibilité d'identifier la composition d'un écoulement multiphase sans sa séparation au préalable : division mécanique en fractions liquide et gazeuse.

Cet inconvénient n'existe pas dans les systèmes de mesure de la consommation d'un composant d'un écoulement de gaz-liquide à trois composants, utilisant un détecteur d'onde radioélectrique de la composition du composant concerné de l'écoulement, un oscillateur à ultra haute fréquence et une unité de calcul et de commande (voir RU - 2 063 615, dans la classe internationale de brevet GO1F56, ou RU - 43 068, dans la classe internationale de brevet G01F1/74, et RU - 2 275 604, dans la classe internationale de brevet G01F1/74). De tels systèmes ne nécessitent pas une séparation de l'écoulement de gaz-liquide, cependant ils ont un autre inconvénient constitué de l'impossibilité d'avoir un radio-sondage fiable de l'écoulement commandé dans le cas de la présence d'eau salée dans celui-ci. Cet inconvénient est provoqué par l'évanouissement d'un rayonnement de micro-ondes, ayant pour origine des oscillateurs à ultra haute fréquence de conception connue, dans de l'eau salée sensiblement électroconductrice. Puisque la teneur en sel dissous dans l'eau du puits est égale à des douzaines de grammes par litre, l'eau du puits est très électroconductrice, ce qui la rend largement non-radiotransparente à un rayonnement de micro-ondes, ne fournissant donc pas une radiocommande fiable de la teneur en eau utilisant des fréquences ultra hautes.

L'analogue le plus proche de l'invention proposée, en termes de sujet technique et de résultats atteints, est un système connu de mesure de la consommation d'un composant d'un écoulement de gaz-liquide à multiples composants. Un tel système incorpore un détecteur d'onde radio muni de résonateurs haute fré- quence, dont chacun est un conducteur en forme de zigzag ayant la forme d'un enroulement de fil de laiton, ainsi qu'un dispositif de calcul et de commande électronique, constitué d'une unité de calcul et de commande et d'un oscillateur haute fréquence commandé ayant la forme d'un synthétiseur de fréquence commandé (voir la Demande de Brevet Russe n 2002 100 228/28, des classes internationales de brevet G01FI/00, G01F5/00). Ce système est considéré comme l'analogue le plus proche (précurseur) de l'invention proposée.

Le fonctionnement du système connu est basé sur deux procédés de mesure. Une mesure de composition d'écoulement en ce qui concerne un composant est effectuée en utilisant le procédé de radiosondage haute fréquence d'un milieu commandé par un résonateur haute fréquence. Ce procédé utilise des paramè- tres informatifs du signal reflétant la composition du composant du milieu commandé, tel que les paramètres d'absorption résonante d'un champ électro- magnétique haute fréquence par ce milieu, une telle absorption ayant lieu sur plusieurs fréquences de résonance, par exemple sur deux fréquences de réso- nance Fr.est, Ft.es2 dans un diapason haute fréquence.

Le débit de l'écoulement commandé dans le système connu est mesuré en utilisant le procédé autocorrélé de mesure de débit, sur la base de la mesure du temps de transit, pour une certaine longueur de base d'un détecteur d'onde radio, d'une inhomogénéité locale de la composition d'écoulement. Ce temps est identifié en déterminant soit par la limite supérieure de la fonction d'intercorrélation (CCF) de réalisations temporelles de signaux d'onde radio haute fréquence, caractérisant cette inhomogénéité, ou la limite inférieure d'une caracté- ristique discriminatoire, qui est une CCF de la première dérivée d'une réalisation temporelle pour un des signaux ci-dessus et d'une réalisation temporelle de l'autre de ces signaux.

Le détecteur d'onde radio de ce système est constitué d'un premier et d'un deuxième résonateur à onde radio haute fréquence de forme cylindrique, ou-verts, installés successivement, dont chacun est muni de sa propre entrée et sa propre sortie. Le dispositif de calcul électronique et de commande de ce système est constitué d'une unité de calcul et de commande, d'un oscillateur haute fréquence commandé, d'un amplificateur d'entrée ainsi que de deux sections de transmission, dont chacune est un enchaînement d'un amplificateur d'entrée, d'un détecteur d'amplitude et d'un convertisseur analogique-numérique.

Chacune des sorties du premier et du deuxième résonateur de forme cylindrique ouverte du système connu est couplée à une des entrées correspondantes d'une unité de calcul et de commande via une des sections de transmission correspondantes. Les entrées du premier et du deuxième résonateur sont couplées à la sortie de l'oscillateur haute fréquence commandé via l'amplificateur d'entrée. L'entrée et la sortie de chacun des résonateurs ci-dessus sont couplées chacune à l'un de deux points diamétralement opposés différents d'un conduc- Leur en forme de zigzag court-circuité d'un résonateur correspondant. Chacun des deux résonateurs à onde radio haute fréquence de forme cylindrique ou-verte du système connu est un enroulement de cuivre et laiton, qui est disposé sous la forme d'un zigzag sur la surface cylindrique extérieure du tube diélectrique dudit résonateur haute fréquence. Le tube est monté coaxialement à l'in- térieur du corps métallique en forme de tube de ce résonateur haute fréquence.

Du fait que le système connu utilise un champ électromagnétique haute fréquence en tant que signal de radiosondage, ce système est capable de sonder l'écoulement de gaz-liquide sur une fréquence qui est relativement basse par comparaison à un rayonnement de micro-ondes. Par conséquent, il est possible de commander de manière fiable les paramètres d'un écoulement de gaz-liquide même si de l'eau salée est présente dans celui-ci.

Cependant, ce système a encore un inconvénient, constitué d'une faible préci-35 sion de la mesure de consommation concernant un composant, une telle faible précision étant caractéristique des deux modes ultimes de l'écoulement commandé û dans le cas d'un écoulement stable ou d'un écoulement instable.

Dans le cas d'un écoulement essentiellement instable d'un milieu de gaz-liquide, qui est caractéristique de la majorité des puits de pétrole russes, la composition et le débit de l'écoulement changent de manière abrupte et chaotique au cours du temps, le résultat étant des erreurs significatives provoquées par ces changements d'écoulement abrupts et chaotiques.

Pour autant que des puits de pétrole fonctionnant de manière stable soient concernés, la composition et le débit de l'écoulement sont largement constants, et le milieu commandé est un mélange finement dispersé pratiquement homo-gène de certains composants. Il est difficile d'utiliser le système connu dans de tels puits, puisque le procédé de mesure de débit à onde radio autocorrélé utili- saut un radiosondage unilatéral du milieu commandé ne peut être fiable que dans le cas d'inhomogénéités locales prononcées, qui sont absentes dans un écoulement stable.

Le but de l'invention proposée est l'augmentation de la fiabilité et de la préci- sion de la mesure de la consommation concernant un composant dans le cas à la fois d'un écoulement instable et d'un écoulement stable du milieu commandé.

Pour atteindre le but fixé, il est proposé un système de mesure de la consom- mation des composants d'un écoulement de gaz-liquide à trois composants dans des puits de pétrole, un tel système étant constitué d'un premier et d'un deuxième résonateur installés coaxialement, dont chacun est un conducteur en forme de zigzag court-circuité ayant la forme d'un méandre rectangulaire, positionné sur la surface cylindrique extérieure d'un tube diélectrique, ce tube étant installé coaxialement à l'intérieur d'un corps métallique en forme de tube ; d'un oscillateur haute fréquence commandé, d'un amplificateur d'entrée ; d'une unité de calcul et de commande ; de deux sections de transmission ; d'un détecteur de pression et d'un détecteur de température, situés à l'intérieur du corps, la sortie de chacun d'eux étant couplée à une entrée correspondante d'une unité de calcul et de commande, chacun des deux résonateurs étant connecté à une des entrées d'une unité de calcul et de commande via sa section de transmission, sa sortie étant couplée à l'entrée d'un oscillateur haute fréquence commandé, où chacune des sections de transmission est un enchaînement d'un amplificateur de sortie, d'un détecteur d'amplitude et d'un convertisseur analogique-numérique.

La présente invention se distingue de son précurseur par le fait que le système a de plus un troisième résonateur supplémentaire, qui est installé coaxialement aux premier et deuxième résonateurs sur le tube diélectrique commun à l'intérieur du corps commun ; chacun des trois résonateurs a la première entrée- sortie et la seconde entrée-sortie installées de manière orthogonale, les première et seconde entrées- sorties de chaque résonateur étant situées sur des plans mutuellement diamétralement perpendiculaires. En plus de ceci, le système comporte de manière supplémentaire quatre sections de transmission, identiques aux deux sections déjà existantes, ainsi qu'une commande de mode et une unité à retard, qui a son entrée couplée à la sortie d'une commande de mode ; un amplificateur d'entrée et un commutateur commandé qui sont couplés à la sortie d'un oscillateur haute fréquence commandé et ayant deux sorties, dont chacune est couplée à une entrée d'un des amplificateurs d'entrée, un tel commutateur étant connecté via son entrée de commande à une unité de calcul et de commande. Chacune des six sections de transmission du système est munie de manière supplémentaire d'une entrée et de deux condensateurs de séparation, interconnectés à un point commun, un de ces condensateurs étant couplé à l'entrée d'un amplificateur de sortie, et l'autre à l'entrée de la section de transmission correspondante, chaque section de transmission associée à ces condensateurs de séparation étant protégée de manière séparée et formant une section d'envoi-réception. Chaque entrée-sortie de chaque résonateur du système est connectée à une seule des sections d'envoi-réception û au point commun de ses condensateurs de séparation. Dans ce cas, la sortie du convertisseur analogique-numérique, couplée à l'une des entrées d'une unité de calcul et de commande, agit comme une sortie de chaque section d'envoi-réception. Chaque section d'envoi-réception, connectée à la première entrée-sortie de l'un des résonateurs est couplée via son entrée à un des amplificateurs d'entrée, et chacune du reste des sections d'envoi-réception est couplée à l'autre amplificateur d'entrée. La sortie de chaque section du troisième résonateur est couplée de plus à une des entrées d'une commande de mode, et la sortie d'une unité à retard est couplée à une unité de calcul et de commande, la sortie de cette dernière étant connectée à l'unité de commande d'une unité à retard. Pour un confinement spatial précis du champ électromagnétique, qui est excité dans chacun des résonateurs, les segments terminaux d'un tube diélectrique ont une bobine de restriction, des bobines de restriction-séparation étant également présentes entre les résonateurs. Les bobines de restriction, les bobines de restriction-séparation et les conducteurs en forme de zigzag de chaque résonateur ont une forme rectangulaire en coupe transversale. Les proportions qui suivent ont été fixées entre les dimensions des conducteurs en forme de zigzag, des bobines de restriction et de restriction-séparation : l'épaisseur b d'une section transversale rectangulaire d'un conducteur en forme de zigzag, d'une bobine de restriction ou d'une bobine de restriction-séparation est définie en utilisant l'inégalité qui suit : b>_KFrn , où : F,,,,X est la limite supérieure de la fréquence de signal à la sortie d'un oscillateur haute fréquence commandé ; ^ K est un facteur dimensionnel de proportionnalité, ^ la largeur d'un conducteur en forme de zigzag a est égale à la largeur d'un espace entre ses segments parallèles adjacents, et est limitée par une double inégalité : 10ba5b.

Le fonctionnement du système proposé est représenté sur les figures 1, 2, 3, 4 et 5. Sur celles-ci : ^ la figure 1 représente le schéma fonctionnel du système proposé, ^ la figure 2 est une vue partiellement arrachée de résonateurs, ^ la figure 3 est une vue en coupe d'un conducteur en forme de zigzag d'un résonateur, ^ la figure 4 est une vue en coupe d'un résonateur, et la figure 5 est un schéma structurel d'une section d'envoi-réception.

Les figures 1, 2, 3, 4 et 5 représentent les parties qui suivent : un corps 1, un premier résonateur 2, un deuxième résonateur 3, un troisième résonateur 4, une première entrée-sortie de résonateur 5, une seconde entrée-sortie de résonateur 6, un tube diélectrique 7, un support de centrage 8, une bague anti-extrusion extérieure 9, une bague anti-extrusion intérieure 10, une bobine de restriction 11, une bobine de restriction-séparation 12, une bague diélectrique 13, un substrat diélectrique 14, une unité de calcul et de commande 15, un ordinateur 16, une unité de commande 17, un oscillateur haute fréquence commandé 18, un commutateur commandé 19, une commande de mode 20, une unité à retard 21, un amplificateur d'entrée 22, un condensateur de séparation d'entrée 23, un condensateur de séparation de sortie 24, un amplificateur de sortie 25, un détecteur d'amplitude 26, un convertisseur analogique-numérique 27, une première section d'envoi-réception du premier résonateur 28, une première section d'envoi-réception du deuxième résonateur 29, une première section d'envoi-réception du troisième résonateur 30, une seconde section d'envoi-réception du premier résonateur 31, une seconde section d'envoi-réception du deuxième résonateur 32, une seconde section d'envoi-réception du troisième résonateur 33, un carter de protection 34, un carter de protection commun 35, un détecteur de pression 36, un détecteur de température 37, et des systèmes externes 38.

Le système est constitué d'un corps 1, qui est une pièce constituée d'un tube métallique qui a des brides sur ses extrémités pour connecter le corps 1 à un pipeline extérieur, et de trois résonateurs enchaînés à onde radio haute fré- quence, qui sont installés à l'intérieur du corps 1 : le premier résonateur 2, le deuxième résonateur 3, et le troisième résonateur 4 (voir figure 1). Chacun des résonateurs 2, 3, 4 est un conducteur en forme de zigzag court-circuité disposé sous la forme d'un méandre rectangulaire, situé sur la surface (voir figures 2 et 4).

Un point sur le conducteur en forme de zigzag de chacun des résonateurs 2, 3, 4 est couplé à la première entrée-sortie 5, et l'autre point dudit conducteur de chacun des résonateurs 2, 3, 4 est couplé à la seconde entrée-sortie 6. Les points de couplage de chaque première entrée-sortie 5 de chacun des résona- teurs 2, 3, 4 et les points de couplage de chaque seconde entrée-sortie de chacun de ces résonateurs sont situés dans des plans mutuellement orthogonaux, l'angle entre ceux-ci faisant 0,5 n (voir figure 4). Lesdits points de couplage de la première entrée-sortie 5 et de la seconde entrée-sortie 6 avec le conducteur en forme de zigzag peuvent être situés soit sur les extrémités opposées de cha- cun des résonateurs 2, 3, 4 comme représenté sur les figures 1 et 2, soit sur la même extrémité du résonateur 2, 3, 4 correspondant.

Les résonateurs 2, 3, 4 sont successivement, l'un après l'autre, positionnés coaxialement sur la surface cylindrique extérieure de leur tube diélectrique commun 7, qui est installé de manière axialement symétrique à l'intérieur du corps 1 par l'intermédiaire de deux supports de centrage métallique 8, dont chacun a deux bagues anti-extrusion : la bague anti-extrusion extérieure 9 et la bague anti-extrusion intérieure O.

En plus des résonateurs 2, 3, 4, la surface extérieure du tube diélectrique 7 a également deux paires de bobines métalliques court-circuitées : deux bobines de restriction 11 et deux bobines de restriction-séparation 12, une des bobines de restriction 11 étant disposée à proximité de la bague extérieure du premier résonateur 2 et l'autre à proximité de la bague extérieure du troisième résonateur 4 et une des bobines de restriction-séparation 12 étant entre les premier et deuxième résonateurs 2 et 3, de manière correspondante, et l'autre étant entre les deuxième et troisième résonateurs 3 et 4.

Chacune des premières entrées-sorties 5 et des secondes entrées-sorties 6 de chacun des résonateurs 2, 3, 4 passe à travers sa propre ouverture dans la paroi du corps 1 et est isolée à partir du corps 1 par la bague diélectrique 13. Les bagues diélectriques 13 et les bagues anti-extrusion 9, 10 assurent l'imperméabilité de la cavité intérieure remplie de gaz du détecteur d'onde radio du système de mesure de la consommation concernant un composant, cette cavité étant confinée par le corps 1, le tube diélectrique 7 et les supports de centrage 8.

25 La section transversale de chacun des conducteurs en forme de zigzag court-circuités de chacun des résonateurs 2, 3, 4 a une forme rectangulaire, et en vue éclatée ces conducteurs ont une forme de méandre rectangulaire (voir figures 2, 3) ; du cuivre électrotechnique peut être utilisé en tant que matériau pour le conducteur en forme de zigzag. 30 Le choix de la forme rectangulaire en coupe transversale pour le conducteur court-circuité en forme de zigzag, où la largeur a est beaucoup plus grande que l'épaisseur b : al 1, 35 permet une réduction significative d'une distorsion de signal entre les segments parallèles adjacents de ce conducteur par comparaison à la distorsion de signal entre les bobines d'enroulement du résonateur utilisé dans le système connu, où un fil de laiton est utilisé, et où a/b = 1 Donc, la qualité du résonateur est drastiquement augmentée. L'épaisseur b de la coupe transversale rectangulaire du conducteur en forme de zigzag est sélectionnée en fonction de la profondeur de pénétration d'une onde électromagnétique ayant la fréquence Fi,,ax dans le matériau de ce conducteur ayant une électroconductivité spécifique 6 : > 2C b =KFmâ -\,/2n Finax où C est la vitesse de la lumière ; Fiäax est la limite supérieure de fréquence de signal à la sortie de l'oscillateur haute fréquence commandé ; K est le facteur dimensionnel de proportionnalité : K= 1 2C 'N/ 2706 où l'électroconductivité spécifique 6 est considérée comme étant égale à 6M ù électroconductivité spécifique du cuivre.

La largeur a de la section transversale rectangulaire du conducteur en forme de zigzag est sélectionnée comme étant égale à la largeur d de l'espace entre deux segments de ce conducteur adjacents parallèles à l'axe 00, sur la base des conditions d'une symétrie bilatérale (voir figure 3) et est limitée par une double inégalité révélée de manière empirique : 10b a >_Sb, qui fournit la condition de compromis pour minimiser des distorsions de signal entre deux segments longitudinaux parallèles dudit conducteur dans le diapason haute fréquence allant de F,,,;,, à F,,,ax, étant donné la densité maximum de tels segments sur le circuit de 2iR (où F111 1 est la limite inférieure de la fré- quence d'excitation des résonateurs 2, 3, 4, cette fréquence étant produite par un oscillateur haute fréquence commandé 18 du diapason haute fréquence, et R est le rayon extérieur du tube diélectrique 7).

Les bobines de restriction et de restriction-séparation 11, 12, de manière correspondante, sont utilisées dans le système proposé pour le confinement spatial précis du champ électromagnétique à l'extrémité de chacun des résonateurs 2, 3, 4 et afin d'assurer l'indépendance de l'emplacement des limites de champ vis-à-vis de toute influence d'éléments métalliques proches du détecteur d'onde radio.

Pour assurer l'identité et la symétrie axiale mutuelle et de miroir des éléments actifs des résonateurs 2, 3, 4 et des bobines de restriction et de restriction-séparation 11, 12, tous ces éléments sont situés non pas sur des tubes diélectriques séparés et non pas dans des corps séparés, comme dans le système connu, mais sur un tube diélectrique 7, commun pour tous les résonateurs 2, 3, 4 et toutes les bobines 11, 12, ce tube diélectrique étant installé dans un corps 1, commun pour tous les résonateurs 2, 3, 4 et les bobines 11, 12 et centré par rapport à l'axe 00 de ce corps par l'intermédiaire des supports de centrage 8.

Deuxièmement, tous les éléments actifs et bobines ci-dessus sont fabriqués en utilisant le procédé, qui fournit leur identité mutuelle, par exemple, le procédé de photocopie du motif de conducteur en forme de zigzag de chacun des résonateurs 2, 3, 4 et des bobines 11, 12 sur la surface métallique d'un substrat diélectrique de métal en feuille souple 14 ayant une largeur de 27tR, une telle sur-face étant commune pour tous les résonateurs 2, 3, 4 et les bobines 11, 12 (voir figure 2). Après traitement électrochimique de ladite surface métallique, le substrat diélectrique 14 ayant les motifs formés des conducteurs en forme de méandre des résonateurs 2, 3, 4 et des bobines 11, 12 est disposé, en ayant sa couche diélectrique dirigée vers l'intérieur, sur la surface cylindrique extérieure du tube diélectrique 7, et est fixé sur celle-ci. Les points terminaux mutuelle-ment correspondants n; de chacun des conducteurs en forme de méandre de chaque résonateur 2, 3, 4 et les points terminaux mutuellement correspondants m; de chacune des bobines 11, 12 sont connectés galvaniquement de manière telle que chaque point de connexion n; correspond au point de connexion m;, où i = 1, 2, ..., 7 -c'est-à-dire le numéro du point de connexion. 11 est à noter que l'emplacement de tous les résonateurs 2, 3, 4 et les bobines I I , 12 sur leur tube diélectrique commun 7 à l'intérieur de leur corps commun 1 fournit non seulement la symétrie axiale des résonateurs 2, 3, 4 mais aussi l'indépendance des distances axiales La et L, représentées sur la figure 1, entre les centres géométriques des premier et deuxième résonateurs 2, 3 et des deuxième et troisième résonateurs 3, 4, de manière correspondante, par rapport au procédé de connexion des tubes diélectriques séparés et des corps séparés, utilisés dans le système connu. Puisque les distances Lo et L entre les centres sont utilisées dans les algorithmes de calcul de la consommation concernant un composant sous la forme de valeurs constantes, il est possible d'éliminer l'erreur d'instrument, qui est caractéristique du système connu et qui est provoquée par les changements desdites distances entre les centres dus à des condi- tions différentes de connexion de plusieurs corps séparés.

Il est également à noter que dans le système proposé l'entrée-sortie commune du résonateur (à la place d'une entrée séparée et d'une sortie séparée du système connu) permet une connexion galvanique de chacune des premières en- trées-sorties 5 et de chacune des secondes entrées-sorties 6 aux résonateurs 2, 3, 4 correspondants uniquement au niveau d'un point de son conducteur en forme de zigzag. Ceci assure l'identité mutuelle complète des impédances d'entrée et de sortie de chacune des entrées-sorties mentionnées, alors que dans le système connu, ces impédances sont différentes, du fait que chaque entrée et chaque sortie de chacun des résonateurs du système est connectée galvanique-ment à un conducteur en forme de zigzag correspondant dans ses deux points différents, qui vont inévitablement être différents.

Le système proposé comporte aussi l'unité de calcul et de commande 15, dans laquelle l'ordinateur 16 et l'unité de commande 17 sont mis en évidence sur la figure 1 pour une meilleure compréhension du fonctionnement du système proposé ; l'oscillateur haute fréquence commandé 18 ; le commutateur commandé 19, la commande de mode 20, l'unité à retard 21, deux amplificateurs d'entrée 22, six condensateurs de séparation d'entrée 23, six condensateurs de séparation de sortie 24, ainsi que six sections de transmission, chacune étant constituée d'un amplificateur de sortie 25, d'un détecteur d'amplitude 26, et d'un convertisseur analogique-numérique 27 enchaînés.

Pour empêcher une influence mutuelle, toutes les sections de transmission mentionnées associées à leurs condensateurs de séparation d'entrée et de sortie 23 et 24 sont protégées et forment des sections d'envoi-réception, à savoir la première section d'envoi-réception du premier résonateur, la première section d'envoi-réception du deuxième résonateur, la première section d'envoi-réception du troisième résonateur, ainsi que la seconde section d'envoi-réception du premier résonateur, la seconde section d'envoi-réception du deuxième résonateur et la seconde section d'envoi-réception du troisième résonateur.

Les condensateurs de séparation d'entrée 23 et les condensateurs de séparation de sortie 24 sont utilisés pour fournir la connexion simultanée de chacune des premières entrées-sorties 5 et secondes entrées-sorties 6 à deux chaînes diélectriques différentes : via le condensateur de séparation d'entrée 23 pour la chaîne d'excitation des résonateurs 2, 3, 4 comportant un des amplificateurs d'entrée 22, le commutateur commandé 19 et l'oscillateur haute fréquence commandé 18 ; et via le condensateur de séparation de sortie 24 pour la chaîne de mesure et de calcul, comportant une section de transmission de l'une des sections d'envoi-réception 28, 29, 30, 31, 32, 33, ainsi que l'unité de calcul et de commande 15.

Chacune des premières sections d'envoi-réception 28, 29, 30 et secondes sections d'envoi-réception 31, 32, 33 comporte une entrée, une sortie, et un point commun. Chacune des sections d'envoi-réception mentionnées 28, 29, 30, 31, 32, 33 comporte des condensateurs correspondants de séparation d'entrée et de sortie 23 et 24, l'amplificateur de sortie 25, le détecteur d'amplitude 26 et le convertisseur analogique-numérique 27, qui sont installés à l'intérieur d'un des carters de protection 34, qui, à son tour, est connecté galvaniquement au carter de protection commun 35, qui est mis à la masse sur le corps 1.

Le point commun de chacune des premières sections d'envoi-réception 28, 29 et 30 et le point commun de chacune des secondes sections d'envoi-réception 31, 32 et 33 sont connectés à la sortie de la section correspondante à travers son condensateur de séparation de sortie correspondant 24, son amplificateur de sortie 25, son détecteurd'amplitude 26 et son convertisseur analogique-numérique 27. Les points communs mentionnés sont aussi connectés à l'entrée de la section à travers son condensateur de séparation d'entrée correspondant 23.

Chacune des premières entrées-sorties 5 de chacun des résonateurs 2, 3 et 4 est connectée au point commun de sa première section d'envoi-réception correspondante 28, 29 et 30 : la première entrée-sortie 5 du premier résonateur 2 est connectée au point commun de la première section d'envoi-réception 28, la première entrée-sortie 5 du deuxième résonateur 3 l'étant au point commun de la première section d'envoi-réception 29, et la première entrée-sortie 5 du troi- sième résonateur 4 l'étant au point commun de la première section d'envoi-réception 30. Chacune des secondes entrées-sorties 6 des résonateurs 2, 3 et 4 est connectée de manière similaire au point commun de la seconde section d'envoi-réception 31, de la seconde section d'envoi-réception 32 et de la seconde section d'envoi-réception 33.

Chacune des sorties de chacune des sections d'envoi-réception mentionnées 28, 29, 30 et 31, 32, 33 est couplée à l'une des entrées de l'ordinateur 16 par l'intermédiaire de son entrée correspondante dans l'unité de calcul et de commande 15, et la sortie de la première section d'envoi-réception 30 et la sortie de la seconde section d'envoi-réception 33, en plus de ceci, sont couplées à la première ou seconde entrée correspondante de la commande de mode 20.

La sortie de la commande de mode 20 est couplée à l'unité à retard 21. La sortie de cette dernière est couplée à l'entrée correspondante de l'ordinateur 16 par l'intermédiaire de son entrée correspondante dans l'unité de calcul et de commande 15. L'entrée de commande de l'unité à retard 21 est couplée à la sortie correspondante de l'ordinateur 16 par l'intermédiaire d'une des sorties de l'unité de calcul et de commande 15.

L'une des sorties de l'unité de commande 17 est couplée à l'entrée de commande du commutateur commandé 19, par l'intermédiaire de sa sortie correspondante de l'unité de calcul et de commande 15, et l'autre sortie de l'unité de commande 17 est couplée à l'entrée de l'oscillateur haute fréquence commandé 18, par l'intermédiaire de la sortie correspondante de l'unité de calcul et de commande 15.

Le commutateur commandé 19 a deux sorties : la première et la seconde, la première de celles-ci étant couplée aux entrées des premières sections d'envoi-réception 28, 29, 30 à travers l'un des amplificateurs d'entrée 22. La seconde sortie mentionnée est couplée aux entrées des secondes sections d'envoi-réception 31, 32, 33 à travers l'autre amplificateur d'entrée 22.

L'unité de commande 17 est couplée à l'ordinateur 16 par l'intermédiaire d'une connexion d'informations bilatérale. 0 Le système comporte aussi un détecteur de pression 36 et un détecteur de température 37, qui sont installés dans le corps 1. La sortie de chacun de ces détecteurs est couplée à l'une des entrées de l'ordinateur 16 par l'intermédiaire de leur entrée correspondante dans l'unité de calcul et de commande 15 qui, si les 15 systèmes externes 38 sont présents, est connectée à ces systèmes par une ligne de transfert numérique.

Le système de mesure de consommation proposé pour les composants d'un écoulement de gaz-liquide à trois composants dans des puits de pétrole agit 20 conformément au schéma qui suit.

Etant donné la présence dans le tube diélectrique 7 d'un milieu de gaz-liquide commandé, qui se déplace avec une vitesse W, une instruction de début est envoyée à l'entrée de l'ordinateur 16, par exemple, à partir des systèmes externes 25 38 à travers la ligne de transfert numérique.

Cette instruction est transmise depuis l'ordinateur 16 à l'unité de commande 17 par la connexion d'informations bilatérale, et, à partir d'une des sorties de cette unité, à travers la sortie correspondante de l'unité de calcul et de commande 30 15, elle se déplace vers l'entrée de l'oscillateur haute fréquence commandé 18.

Conformément à l'instruction reçue l'oscillateur mentionné produit un signal haute fréquence ayant une fréquence qui change graduellement au cours du temps, montant depuis la valeur F,,,;,, jusqu'à la valeur F,nax• Ce signal est nécessaire pour l'excitation d'un champ électromagnétique haute fréquence dans chacun des trois résonateurs 2, 3, 4 du système proposé.

Lorsque le système proposé est en action, le troisième résonateur 4 est prévu pour recevoir les informations concernant les fractions volumiques relatives V1, V2, V3 de chacun des trois composants de l'écoulement commandé. Le premier et le deuxième résonateur 2 et 3, de manière correspondante, sont pré-vus pour recevoir des informations concernant le débit W de l'écoulement commandé.

A partir de la sortie de l'oscillateur haute fréquence commandé 18, le signal d'excitation passe à l'entrée du commutateur commandé 19. Etant donné la présence d'une instruction "première sortie" sur l'entrée de commande de ce der-nier, cette instruction étant formée dans l'unité de commande 17 et envoyée à partir d'une des sorties de cette unité à travers la sortie correspondante de l'uni-té de calcul et de commande 15, le signal d'excitation est transmis depuis la première sortie du commutateur commandé 19 à travers l'amplificateur d'entrée 22 correspondant jusqu'aux entrées des premières sections d'envoi-réception 28, 29 et 30. Ensuite, il est transmis à travers le condensateur de séparation d'entrée 23 et le point commun de chacune des sections mentionnées, de manière correspondante, vers chacune des premières entrées-sorties 5 des premier, deuxième et troisième résonateurs (positions 2, 3 et 4, de manière correspondante). Un champ électromagnétique haute fréquence ayant une fréquence qui change entre F,n;, et F,na> est excité dans chacun des résonateurs.

Comme le tube diélectrique 7 contient un milieu de gaz-liquide à trois compo- sauts, chacun des trois composants étant caractérisé par certaines valeurs de capacité complexe ci et d'électroconductivité complexe ai, où j = 1, 2, 3 est un numéro de composant, une absorption résonante de l'énergie du champ ex-cité au niveau de plusieurs fréquences résonantes F,.eS aura lieu dans le cas d'une excitation d'un champ électromagnétique haute fréquence dans chacun des résonateurs 2, 3, 4, où : F,,,~ä Fres ,x, par exemple, aux première, deuxième et troisième fréquences de résonance Fresl, Fres2, Fres3, de manière correspondante.

Puisque les paramètres informatifs des signaux, caractérisant une absorption résonante tels que par exemple : ^ les amplitudes des signaux émis aux première, deuxième et troisième fré- quences de résonance I,.esl, Ires2, Ires3, de manière correspondante, ^ les coefficients de la transmission de signal des première, deuxième et troisième fréquences de résonance Dresi, Dres2, Dres3, de manière corres- pondante, ^ les fréquences de résonance Fresi, Fres2, Fres3, ainsi que d'autres paramètres informatifs, sont essentiellement fonction des caractéristiques complexes du milieu commandé E1 , E;, E3 et al*, G;, a3 , cha- cun des signaux de sortie des premier, deuxième et troisième résonateurs (positions 2, 3 et 4, de manière correspondante), contient des informations concernant la teneur concernant un composant d'un écoulement de gaz-liquide.

Chacun des signaux mentionnés passe via une des entrées de l'unité de calcul et de commande 15 vers l'entrée correspondante de l'ordinateur 16 de la manière qui suit : un signal provenant de la première entrée-sortie 5 du premier résonateur 2 passe à travers le condensateur de séparation de sortie 24, l'amplificateur de sortie 25, le détecteur d'amplitude 26 et le convertisseur analogique-numérique 27 enchaînés de la première section d'envoi-réception 28 ; un signal provenant de la première entrée-sortie 5 du deuxième résonateur 3 passe à travers les mêmes éléments 24, 25, 26, 27 de la première section d'envoi-réception 29 et un signal provenant de la première entrée-sortie 5 du troisième résonateur 4 passe à travers les éléments 24, 25, 26, 27 de la première section d'envoi-réception 30. Par ailleurs, ledit signal provenant de la sortie de la pre- mière section d'envoi-réception 30 passe vers la première entrée de la commande de mode 20, dans laquelle a lieu une analyse graduée primaire des paramètres informatifs du signal reçu.

L'analyse graduée primaire a pour but d'attribuer grossièrement un de deux modes à l'écoulement commandé : "stable" ou "instable" ; et ensuite un des sous-modes de spécification du mode défini, par exemple, un des sous-modes qui suit : "stable û pétrole", "stable û eau", "stable û gaz", "stable -pétrole- eau", "stable - pétrole-gaz", "stable - gaz-eau", "stable -pétrole-eau-gaz", ou "instable û pétrole-eau", "instable ûpétrole-gaz" etc. Un signal codé correspondant au sous-mode choisi passe depuis la sortie de la commande de mode 20 jusqu'à l'entrée de l'unité à retard 21, étant donné la présence d'une instruction de retard non-empirique "At" ≠ 0 au niveau de l'entrée de commande de cette unité, le signal y est retardé pendant un temps At, après quoi il est transmis à travers une des entrées de l'unité de calcul et de commande 15 vers l'entrée correspondante de l'ordinateur 16, où un algorithme, approprié au code de sous-mode reçu est choisi parmi le groupe d'algorithmes de la commande de teneur concernant un composant.

Conformément à l'algorithme choisi, l'ordinateur 16 analyse un signal d'informations, reçu en provenance de la première entrée-sortie 5 du troisième résonateur 4 à travers la première section d'envoi-réception 30, et mesure les va-leurs instantanées des fractions volumiques relatives VI, V2 et V3 de chacun des trois composants de l'écoulement commandé.

Dans ce cas, le temps de retard mentionné est At = W L, où L est la distance entre les centres des deuxième et troisième résonateurs 3 et 4, de manière correspondante, qui est calculée par l'ordinateur 16 au niveau d'une valeur non- empirique du débit W ~ 0 de l'écoulement commandé et est envoyée à l'entrée de commande de l'unité à retard 21 sous la forme de l'instruction "At" depuis la sortie de l'ordinateur 16 à travers la sortie correspondante de l'unité de calcul et de commande 15.

A la fin du processus décrit dans l'unité 17, une instruction "seconde entrée" est formée, passant depuis l'une des sorties de cette unité à travers la sortie cor- respondante de l'unité de calcul et de commande 15 vers l'entrée de commande du commutateur commandé 19. En résultat, le signal haute fréquence, qui est produit par l'oscillateur haute fréquence commandé 18, et passe de sa sortie vers l'entrée du commutateur commandé 19, est commuté vers la seconde sortie de ce commutateur, après quoi il passe vers chacune des entrées des secondes sections d'envoi-réception 31, 32 et 33.

A partir de chacun des points communs de chacune des sections d'envoi-réception indiquées, le signal haute fréquence est transmis à travers l'amplificateur d'entrée 22 correspondant vers la seconde entrée-sortie 6 de chacun des résonateurs 2, 3, 4.

Lorsque le signal haute fréquence est commuté depuis les premières entrées- sorties 5 des résonateurs 2, 3, 4 vers leurs secondes entrées-sorties 6, la direction du champ électromagnétique haute fréquence dans chacun des résonateurs indiqués change de manière orthogonale. Ceci assure le sondage électromagnétique de fermeture du milieu commandé, qui est orthogonal au sondage primaire, et l'obtention d'informations supplémentaires sur la teneur concernant un composant de l'écoulement de gaz-liquide non-axisymétrique.

Des signaux, donnant des informations de fermeture supplémentaires, sont en-registrés sur chacune des secondes entrées-sorties 6 des résonateurs 2, 3, 4. Chacun de ces signaux passe vers le point commun de la seconde section d'en- voi-réception correspondante (position 31, 32, 33) et, à partir de la sortie de chacune d'elles, il est transmis à l'entrée correspondante de l'ordinateur 16 et à une des entrées de l'unité de calcul et de commande 15.

De plus, à partir de la sortie de la seconde section d'envoi-réception 33, ledit signal passe vers la seconde entrée de la commande de mode 20, où le sous-mode défini précédemment de l'écoulement commandé est spécifié sur la base de l'analyse des paramètres informatifs du signal reçu, après quoi un signal de code, correspondant au sous-mode spécifié, est transmis à travers l'unité à retard 21 (avec un temps de retard At) et via une des entrées de l'unité de calcul et de commande 15 vers l'entrée correspondante de l'ordinateur 16, où, sur la base de l'analyse du signal reçu par l'ordinateur 16 par l'intermédiaire de l'entrée-sortie 6 supplémentaire du troisième résonateur 4 à travers la seconde section d'envoi-réception 33, si nécessaire, une spécification de l'algorithme choisi et une correction des valeurs instantanées calculées précédemment des frac- tions volumiques relatives VI, V2, V3 de chacun des trois composants de l'écoulement commandé ont lieu.

Pour mesurer le débit W dans le système proposé, un procédé d'autocorrélation est utilisé. En fonction du mode de l'écoulement commandé, l'analyse est basée sur les informations concernant les mouvements du marqueur d'écoulement na- S turel ou sur les informations de mouvement d'une inhomogénéité d'écoulement, ou les informations de mouvement d'une particularité d'écoulement locale.

Dans le premier cas, lorsque la commande de mode 20 définit un mode consti- 10 tué de l'écoulement sensiblement instable, des signaux d'informations décrits précédemment, reçus à l'entrée de l'ordinateur 16 en provenance des premières entrées-sorties 5 et des secondes entrées-sorties 6 des premier et deuxième résonateurs 2, 3 de manière correspondante sont constamment enregistrés et maintenus dans la mémoire de l'ordinateur 16 sous la forme de réalisations 15 temporelles pour chacun de ces signaux.

Des fonctions des amplitudes de signal I,es i (t), Ires2(t), I,.es3(t) en fonction du temps t, similaires à celles mentionnées ci-dessus, des première, deuxième et troisième fréquences de résonance F,esi, F,.es2, F,-es3, des manière correspon- 20 dante, peuvent être utilisées en tant que réalisations temporelles des signaux d'informations des résonateurs 2 et 3.

En prenant en considération le sous-mode d'écoulement sensiblement instable, défini par la commande de mode 20, un algorithme correspondant au code de 25 sous-mode est sélectionné dans l'ordinateur 16 à partir du groupe d'algorithmes "Calcul de débit" et, conformément à l'algorithme choisi, le traitement des réalisations temporelles mentionnées ci-dessus des signaux d'informations, qui sont formés par chacun des résonateurs 2 et 3, est effectué.

30 Après le traitement de ces réalisations, leur fonction de corrélation mutuelle est déterminée et alors une des réalisations est décalée par rapport à l'autre dans le temps t, jusqu'à ce que la valeur maximale de la fonction d'intercorrélation soit atteinte.

Lorsque la valeur maximale de la fonction d'intercorrélation est atteinte dans le processus constitué d'un tel décalage de réalisations, l'ordinateur 16 enregistre le temps de décalage et, comme ce temps est égal à l'intervalle de temps AT lorsque le marqueur d'écoulement naturel, c'est-à-dire la fluctuation d'écoule- ment stable, s'étend sur une certaine longueur fixée de l'onde radio de détecteur, prise pour la longueur de base Lo, le débit W de l'écoulement commandé est calculé conformément à la formule W = Lo/AT, où L0 est une longueur de base, égale à l'intervalle axial entre les centres géo-10 métriques des premier et deuxième résonateurs 2 et 3, de manière correspondante.

La valeur de débit W obtenue est utilisée par l'ordinateur 16 pour calculer les valeurs instantanées des consommations volumiques relatives à un composant 15 Q1, Q2, Q3 de chacun des trois composants de l'écoulement de gaz-liquide, ainsi que pour calculer le temps de retard At et le temps de transmission de l'instruction correspondante "At" à l'entrée de commande de l'unité à retard 21. L'instruction "At" est prévue pour synchroniser le moment où l'ordinateur 16 sélectionne l'algorithme, correspondant au code du mode d'écoulement com- 20 mandé, et le moment t2, où la partie de l'écoulement commandé, qui au moment tl était au centre du troisième résonateur 4 et avait subi un radiosondage, vient au centre du deuxième résonateur 3 : At=t2ùtl =L/W, où L est un intervalle axial entre les centres géométriques des deuxième et toi-25 sième résonateurs 3, 4, de manière correspondante (voir figure 1).

Dans le second cas, lorsque la commande de mode 20 définit un mouvement stable de l'écoulement commandé fortement homogène et que dans le milieu commandé il n'y a pas de fluctuation locale prononcée du contenu en compo-30 saut, la mesure du débit W effectuée en utilisant le procédé décrit ci-dessus peut s'avérer non-fiable. Dans ce cas, on utilise dans le système proposé non pas la fluctuation locale de la teneur en composant d'écoulement, mais une par- ticularité d'écoulement locale qui est caractérisée par le fait d'être sensiblement différente, par comparaison au rapport moyen des signaux d'informations des 35 résonateurs 2 et 3, obtenus pendant des radiosondages mutuellement orthogonaux du milieu commandé, en tant que caractéristique de l'écoulement commandé de manière fiable.

Le procédé des sondages mutuellement orthogonaux permet d'enregistrer de telles particularités locales de l'écoulement stable fortement homogène sous la forme, par exemple, d'une asymétrie d'écoulement axial locale, d'une caractéristique de vortex d'écoulement en spirale local, d'une caractéristique de vortex d'écoulement en hélice accumulé, d'une turbulence locale et d'autres particularités locales, qui ne sont pas identifiées par un sondage unilatéral.

Dans le cas où la commande de mode 20 identifie un écoulement commandé pratiquement homogène et spécifie son sous-mode correspondant, un code correspondant au sous-mode spécifié est transmis à l'ordinateur 16, et un algorithme, correspondant au code obtenu est sélectionné dans l'ordinateur parmi le 5 groupe d'algorithmes "Calcul de débit".

Conformément à l'algorithme choisi, des réalisations temporelles de la corrélation de chacun des signaux, qui sont formés à la première entrée-sortie 5 du premier résonateur 2 et à la première entrée-sortie 5 du deuxième résonateur 3 20 de manière correspondante, avec un signal formé à la seconde entrée-sortie 6 du deuxième résonateur, sont traitées.

Après le traitement des signaux, qui diffère de manière significative de la moyenne de ces signaux, l'ordinateur 16 définit, de la même manière que dans 25 le cas précédent, une fonction de corrélation mutuelle de leurs réalisations temporelles et du temps de décalage des réalisations, auquel cette fonction atteint son maximum. Comme dans le cas d'un écoulement sensiblement instable, ce temps est égal à l'intervalle AT lorsque le marqueur naturel circule à travers l'écoulement (sa particularité locale), caractérisé par le fait d'être signi- 30 ficativement différent du rapport de valeur moyenne des signaux, obtenu par un sondage mutuellement orthogonal du milieu commandé, de la longueur de base L0.

Le débit dans ce cas, comme ci-dessus est égal à : 35 W = L0/A'r.

Les valeurs mesurées du débit W et des fractions volumiques relatives VI, V2 et V3 des composants de l'écoulement commandé permettent de calculer la consommation relative à un composant QI, Q2, Q3 de chacun des trois composants d'un milieu de gaz-liquide : Q1 = S'W'Vl, Q2 = S•W•V2, Q3 = S.W.V3, où S = atR2 est la surface de la section transversale du tube diélectrique 7.

S'il est nécessaire de définir une consommation massique relative à un composant Q1, Q,,,2, Qiii3 de chacun des trois composants du milieu de gaz-liquide, l'ordinateur 16 en plus du processus décrit analyse les signaux des valeurs instantanées de pression et de température du milieu commandé, allant jusqu'aux entrées correspondantes de l'ordinateur 16 en provenance de la sortie du détecteur de pression 36 et de la sortie du détecteur de température 37, et aussi les données concernant la densité nominale pi, p2, p3 de chacun des trois compo- sauts mentionnés ci-dessus, qui sont maintenues dans la mémoire de l'ordinateur 16.

Des informations concernant la consommation volumique relative à un composant et, si nécessaire, la consommation massique relative à un composant de l'écoulement commandé peuvent être transmises, depuis l'ordinateur 16, à travers la ligne de transfert numérique, aux systèmes externes 38.

Ainsi, la tâche destinée à augmenter la fiabilité et la précision de la mesure de la consommation relative à un composant dans le cas de deux modes ultimes d'écoulement du milieu commandé, c'est-à-dire un écoulement instable ou stable, est réalisée du fait de l'application des nouvelles techniques qui suivent dans le système proposé : premièrement, la conduite d'une analyse préliminaire du mode d'écoulement dans la commande de mode 20 en utilisant le résonateur 3 ; deuxièmement l'application de deux directions différentes de radiosondage à l'aide de deux entrées-sorties mutuellement orthogonales 5 et 6 et d'un commutateur commandé 19 ; et troisièmement l'identité et la symétrie mutuelle des résonateurs 2, 3, 4 et de leurs éléments actifs, tels que les bobines de restriction et de restriction-séparation 11 et 12. 1 : corps 2 : premier résonateur 3 : deuxième résonateur 4 : troisième résonateur : première entrée-sortie de résonateur 6 : seconde entrée-sortie de résonateur 7 : tube diélectrique 8 : support de centrage 9 : bague anti-exclusion extérieure : bague anti-exclusion intérieure 1 1 : bobine de restriction 12 : bobine de restriction-séparation 13 : bague diélectrique 14 : substrat diélectrique : unité de calcul et de commande 16 : ordinateur 17 : unité de commande 18 : oscillateur haute-fréquence commandé 19 : commutateur commandé : commande de mode 21 : unité à retard 22 : amplificateur d'entrée 23 : condensateur de séparation d'entrée 24 : condensateur de séparation de sortie : amplificateur de sortie 26 : détecteur d'amplitude 27 : convertisseur analogique-numérique 28 : première section d'envoi-réception du premier résonateur 29 : première section d'envoi-réception du deuxième résonateur : première section d'envoi-réception du troisième résonateur 31 : seconde section d'envoi-réception du premier résonateur 32 : seconde section d'envoi-réception du deuxième résonateur 33 : seconde section d'envoi-réception du troisième résonateur 34 : carter de protection : carter de protection commun 36 : détecteur de pression 37 : détecteur de température 38 : systèmes externes

Claims (1)

1. REVENDICATIONS 11 Système de mesure de consommation des composants d'un

   écoulement de gaz-liquide à trois composants dans des puits de pétrole, caractérisé en ce qu'il comporte des premier et deuxième résonateurs (2, 3) installés coaxialement, chacun étant un conducteur en forme de zigzag court-circuité ayant la forme d'un méandre rectangulaire, positionné sur la surface cylindrique extérieure d'un tube diélectrique (7), ce tube étant installé coaxialement à l'intérieur d'un corps (1) métallique en forme de tube, un oscillateur haute fréquence commandé (18), un amplificateur d'entrée (22), une unité de calcul et de commande (15), deux sections de transmission contenant chacune un amplificateur de sortie (25), un détecteur d'amplitude (26) et un convertisseur analogique-numérique (27), un détecteur de pression (36) et un détecteur de température (37), situés à l'intérieur du corps (1), la sortie de chacun d'eux étant couplée à une entrée correspondante d'une unité de calcul et de commande (15), chacun des deux résonateurs (2, 3) étant connecté à une des entrées de l'unité de calcul et de commande (15), via sa section de transmission, ayant sa sortie couplée à l'entrée d'un oscillateur haute fréquence commandé (18), le système étant caractérisé en ce qu'il comporte de plus un troisième résonateur (4), qui est installé coaxialement aux premier et deuxième résonateurs (2, 3) sur le tube diélectrique commun (7) à l'intérieur du corps commun (1), chacun des trois résonateurs (2, 3, 4) a une première entrée-sortie (5) et une seconde entrée-sortie (6) installées orthogonalement, les première et seconde entrées-sorties (5, 6) de chaque résonateur (2, 3, 4) étant situées dans des plans mutuellement diamétralement perpendiculaires, le système comportant de plus un amplificateur d'entrée (22) et un commutateur commandé (19), couplé à la sortie d'un oscillateur haute fréquence commandé (18) et ayant deux sorties, chacune étant couplée à une entrée d'un des amplificateurs d'entrée (22), ce commutateur (19) étant connecté via son entrée de commande à l'unité de calcul et de commande (15), le système comportant de plus une commande de mode (20) et une unité à retard (21), qui a son entrée couplée à la sortie de la commande de mode (20), et quatre sections de transmission, identiques aux deux sections déjà existantes, chacune des six sections de transmission du système étant munie de plus d'uneentrée et de deux condensateurs de séparation (23, 24), interconnectés à un point commun, un de ces condensateurs (23, 24) étant couplé à l'entrée d'un amplificateur de sortie (25), et l'autre à l'entrée de la section de transmission correspondante, chaque section de transmission associée à ces condensateurs de séparation (23, 24) étant protégée de manière séparée et formant une section d'envoi-réception (28, 29, 30, 31, 32, 33), la première ou seconde entrée-sortie (5, 6) de chaque résonateur (2, 3, 4) du système est connectée à une seule des sections d'envoi-réception (28, 29, 30, 31, 32, 33), au point commun de ses condensateurs de séparation (23, 24), dans ce cas, la sortie du convertisseur analogique-numérique (27), couplée à l'une des entrées de l'unité de calcul et de commande (15), agit comme une sortie de chaque section d'envoi-réception (28, 29, 30, 31, 32, 33), chaque section d'envoi-réception (28, 29, 30, 31, 32, 33), connectée à la première entrée-sortie (5) de l'un des résonateurs (2, 3, 4), est couplée via son entrée à un des amplificateurs d'entrée (22), et chacune du reste des sections d'envoi-réception (28, 29, 30, 31, 32, 33) est couplée à l'autre amplificateur d'entrée (22), la sortie de chacune des sections d'envoi-réception (28, 29, 30, 31, 32, 33) du troisième résonateur (4) est de plus couplée à l'une des entrées de la commande de mode (20), et la sortie de l'unité à retard (21) est couplée à l'unité de calcul et de commande (15), la sortie de cette dernière étant connectée à l'entrée de commande de l'unité à retard (21), les segments terminaux d'un tube diélectrique (7) ont une bobine de restriction (11), des bobines de restriction-séparation (12) étant également présentes entre les résonateurs (2, 3, 4), les bobines de restriction (11), les bobines de restriction-séparation (12) et les conducteurs en forme de zigzag de chaque résonateur (2, 3, 4) ont une forme rectangulaire en coupe transversale, l'épaisseur b en coupe transversale rectangulaire du conducteur en forme de zigzag, d'une bobine de restriction (11) ou d'une bobine de restriction-séparation (12) est définie en utilisant l'inégalité qui suit : i b >_ KF où Finax est la limite supérieure de la fréquence de signal à la sortie d'un oscillateur haute fréquence commandé (18), K est un facteur de proportionnalité fonction de la dimension, la largeur a du conducteur en forme de zigzag est égale à la largeur d'un espace entre ses segments parallèles adjacents, et est limitée par une double inégalité : 10b >_ a >_ 5b.