NO321565B1

NO321565B1 - System and method for painting the liquid / gas fraction in a fluid stream

Info

Publication number: NO321565B1
Application number: NO19992988A
Authority: NO
Inventors: Geir Anton Johansen
Original assignee: Geir Anton Johansen
Priority date: 1999-06-17
Filing date: 1999-06-17
Publication date: 2006-06-06
Also published as: NO992988L; NO992988D0

Description

Denne oppfinnelsen angår et system for måling av væske/gass-fraksjonen i en fluidstrøm omfattende en gamma-strålingskilde for utsendelse av en stråle med en kjent intensitet plassert på den ene siden av fluidstrømmen, en første sensor plassert på den motsatte siden av fluidstrømmen innenfor strålen for måling av gammastråling som har passert gjennom fluidstrømmen, samt en beregningsenhet for sammenligning av den utsendte intensiteten med den detekterte intensiteten for beregning av i det minste dempningen i fluidstrømmen, der det i beregningen også inngår kjente parametre ved fluidene basert på kalibreringsmålinger foretatt på fluider med kjente sammensetninger. This invention relates to a system for measuring the liquid/gas fraction in a fluid flow comprising a gamma radiation source for emitting a beam of known intensity located on one side of the fluid flow, a first sensor located on the opposite side of the fluid flow within the beam for measuring gamma radiation that has passed through the fluid flow, as well as a calculation unit for comparing the emitted intensity with the detected intensity for calculating at least the attenuation in the fluid flow, where the calculation also includes known parameters of the fluids based on calibration measurements made on fluids with known compositions.

Oppfinnelsen angår også en tilhørende fremgangsmåte. The invention also relates to an associated method.

US-patent 5.315.117 representerer tidligere kjent teknikk og omhandler et system for å måle gass/væske-fraksjonen i en væskestrømning ved å bruke en gammastrålings-kilde og detektorer som måler gammastråling som er transmittert gjennom væskestrømningen. US patent 5,315,117 represents prior art and relates to a system for measuring the gas/liquid fraction in a liquid flow using a gamma radiation source and detectors that measure gamma radiation transmitted through the liquid flow.

I teknikker som inkluderer flytende blandinger av væske og gass, for eksempel ved produksjon av hydrokarboner, er det ofte viktig å kjenne det relative innholdet av væske og gass. Den mest vanlige metoden for måling av gassfraksjoner i an væskestrøm er bruken av gammastråle densitometere omfattende en radioaktiv isotop som sender ut gammastråling plassert på en side av strømmen, vanligvis et rør, med en strålings-sensor plassert på den andre siden av strømmen. Siden dempningen av gammastrålingen relaterer seg i det vesentlige til den gjennomsnittlige tettheten til det strømmende mediet kan gassf raks j onen Og finnes fra intensiteten Imix målt av sensoren. In techniques that include fluid mixtures of liquid and gas, for example in the production of hydrocarbons, it is often important to know the relative contents of liquid and gas. The most common method for measuring gas fractions in a liquid stream is the use of gamma ray densitometers comprising a radioactive isotope that emits gamma radiation placed on one side of the stream, usually a pipe, with a radiation sensor placed on the other side of the stream. Since the attenuation of the gamma radiation essentially relates to the average density of the flowing medium, the gas fraction Og can be found from the intensity Imix measured by the sensor.

Der både li og Ig blir funnet ved kalibreringsmålinger med ren væske eller gass, henholdsvis, i røret. Where both li and Ig are found by calibration measurements with pure liquid or gas, respectively, in the tube.

Gammadensitometeret er et robust og pålitelig instrument som, avhengig av strålingskilden, også kan brukes på stålrør. The gamma densitometer is a robust and reliable instrument which, depending on the radiation source, can also be used on steel pipes.

Brukt i gass/væske-målinger er det imidlertid særlig to faktorer som kan skape problemer. Used in gas/liquid measurements, however, there are two factors in particular that can cause problems.

Den første faktoren er at det flytende mediet ikke er homogent blandet. I en annulær, vertikal strøm i hvilken gassen beveger seg i den sentrale delen av røret og væsken beveger seg langs veggene vil resultatet være for stor målt gassfraksjon på grunn av at gassfraksjonen i det målte volumet av strømmen er større enn gassfraksjonen i hele strømmen. Dette kan ofte korrigeres basert på kjennskap til strømforholdene i røret. The first factor is that the liquid medium is not homogeneously mixed. In an annular, vertical flow in which the gas moves in the central part of the pipe and the liquid moves along the walls, the result will be too large a measured gas fraction due to the fact that the gas fraction in the measured volume of the flow is greater than the gas fraction in the entire flow. This can often be corrected based on knowledge of the current conditions in the pipe.

Det andre problemet oppstår hvis væskekomponenten inneholder salt, og saltinnholdet, saliniteten, endres fra saliniteten til væsken som ble brukt ved kalibreringsmålingene. Dette er ofte tilfellet i gass/olje/vann-strømmer som kommer opp fra brønner til havs. Saliniteten til produsert vann endres fordi det kan være gradienter i saliniteten til vannet i formasjonene, og fordi vannet som injiseres inn i brønnen for å øke brønntrykket og olje-produksjonen har en annen salinitet enn formasjonsvannet. En økning i saliniteten etter kalibrering resulterer i en reduksjon i den målte gassfraksjonen, hvilen fører til gale målinger. Grunnen til dette er at salt har en større dempningskoeffisient enn vann, olje og gass. Selv små konsentrasjoner av salt kan gi store effekter på målingene, særlig hvis den utstrålte energien er lav, hvilket ofte er tilfellet i flerfasemålinger for gass, olje og vannstrømmer. The second problem occurs if the liquid component contains salt, and the salt content, the salinity, changes from the salinity of the liquid used in the calibration measurements. This is often the case in gas/oil/water streams that come up from offshore wells. The salinity of produced water changes because there can be gradients in the salinity of the water in the formations, and because the water that is injected into the well to increase well pressure and oil production has a different salinity than the formation water. An increase in salinity after calibration results in a decrease in the measured gas fraction, the rest leads to incorrect measurements. The reason for this is that salt has a greater damping coefficient than water, oil and gas. Even small concentrations of salt can have large effects on the measurements, especially if the radiated energy is low, which is often the case in multiphase measurements for gas, oil and water flows.

Ligningen (1) over er basert på det faktum at en lineær dempningskoeffisient for en homogent blandet gass/vann-strøm som kan uttrykkes som: Equation (1) above is based on the fact that a linear damping coefficient for a homogeneously mixed gas/water flow which can be expressed as:

der Hg og n„ er de lineære dempningskoeffisientene til henholdsvis gassen og vannet. Videre er ag og c^, de tilsvarende volumfraksjonene, dvs fraksjonene av det totale volumet som okkuperes av de respektive komponentene. where Hg and n„ are the linear damping coefficients of the gas and the water respectively. Furthermore, ag and c^ are the corresponding volume fractions, ie the fractions of the total volume occupied by the respective components.

Siden summen av dg og o, er enhet, kan ligning 3 uttrykkes som: Since the sum of dg and o is unity, equation 3 can be expressed as:

Når en gammastrålekilde med en intensitet Io er innfallende på et materiale med en tykkelse x og en lineær dempningskoeffisient \ i, blir strålen dempet og gir en transmittert intensitet I som kan utledes og uttrykkes som: When a gamma ray source with an intensity Io is incident on a material with a thickness x and a linear attenuation coefficient \ i, the beam is attenuated and gives a transmitted intensity I which can be derived and expressed as:

Her er B den såkalte oppbygningsfaktoren (build-up factor) som korrigerer for spredte gammastråler, dvs fotoner som ikke kommer direkte kommer direkte fra kilden men som har undergått en eller flere interaksjoner i materialet. I tilfellet med dempningsmålinger i rørstrømmer vil x bli den indre "effektive" diameteren, d, til røret, og I0 strålens intensitet med tomt rør. Systemet har blitt kalibrert for å bestemme stråleintensiteten Iw når røret er fullt av vann, det vil si når a», er en og ag er null, og stråleintensiteten lg når røret er fullt av gass, dvs når dg er en og ctw er null. Here B is the so-called build-up factor which corrects for scattered gamma rays, i.e. photons that do not come directly from the source but have undergone one or more interactions in the material. In the case of attenuation measurements in pipe flows, x will be the internal "effective" diameter, d, of the pipe, and I0 the beam intensity with the pipe empty. The system has been calibrated to determine the beam intensity Iw when the tube is full of water, ie when a» is one and ag is zero, and the beam intensity lg when the tube is full of gas, ie when dg is one and ctw is zero.

Ved bruk av ligning (4) betyr dette at: When using equation (4), this means that:

og likeledes: and likewise:

Den lineære dempningskoeffisienten for blandingen kan på samme måte uttrykkes som: der Imix er den målte intensiteten når begge komponenter er tilstede i røret. Gass-fraksjonen blir dermed funnet ved kombinasjon av ligningene (3), (5), (6) og (7): The linear attenuation coefficient for the mixture can similarly be expressed as: where Imix is the measured intensity when both components are present in the tube. The gas fraction is thus found by combining equations (3), (5), (6) and (7):

Approksimasjonen er en antagelse at oppbygningsfaktorene Bw, Bg og Bmix er like, hvilket vil si at effekten av spredningen blir kansellert ut. Egentlig er dette bare sant for sterkt kollimerte stråler, dvs smale koniske stråler, der alle oppbygningsfaktorene nærmer seg enhet. I praksis blir ofte "effektive" uttrykk for målt lineær dempningskoef f isient, \ i' , brukt. Da kan ligningen (8) omskrives som: The approximation is an assumption that the build-up factors Bw, Bg and Bmix are equal, which means that the effect of the spread is cancelled. Actually, this is only true for highly collimated beams, i.e. narrow conical beams, where all the build-up factors approach unity. In practice, "effective" expressions for the measured linear damping coefficient, \ i' , are often used. Then equation (8) can be rewritten as:

Det samme gjelder også ligningene 6 og 7. Uansett hvordan dette er foretatt er resultatet at gassfraksjonen blir funnet ved kontinuerlige målinger av Imix og kalibreringensmålingene av Iw og lg. Hvis strømmen også inneholder olje kan ligning (2) modifiseres til: The same also applies to equations 6 and 7. Regardless of how this is done, the result is that the gas fraction is found by continuous measurements of Imix and the calibration measurements of Iw and lg. If the stream also contains oil, equation (2) can be modified to:

der oljefraksjonen, a0, må bestemmes fra en tilleggsmåling, og den lineære dempningskoef f isienten for olje, \ i0, må finnes fra en tredje kalibreringsmåling av IQ, på samme måte som de tilsvarende for olje og gass, som uttrykt i ligningene (5) og (6). Endringer i saliniteten til vannkomponentene krever rekalibrering av \ iw som uttrykt i ligning (5), ellers vil ikke Iw-verdien brukt i ligning (9) være representativ for vannkomponenten i blandingen. where the oil fraction, a0, must be determined from an additional measurement, and the linear attenuation coefficient for oil, \ i0, must be found from a third calibration measurement of IQ, in the same way as the corresponding ones for oil and gas, as expressed in equations (5) and (6). Changes in the salinity of the water components require recalibration of \ iw as expressed in equation (5), otherwise the Iw value used in equation (9) will not be representative of the water component of the mixture.

For å løse dette problemet går denne oppfinnelsen ut på å tilveiebringe et system og en fremgangsmåte for å måle gass/væske-fraksjonen i et fluid med et varierende innhold av salt eller lignende substanser. Nærmere angivelser av oppfinnelsen samt de nye og særegne trekk ved denne, er å finne i patentkravene. To solve this problem, this invention aims to provide a system and a method for measuring the gas/liquid fraction in a fluid with a varying content of salt or similar substances. Further details of the invention as well as the new and distinctive features thereof can be found in the patent claims.

Oppfinnelsen vil bli beskrevet nedenfor med henvisning til de vedlagte tegningene, som illustrerer oppfinnelsen ved hjelp av eksempler. The invention will be described below with reference to the attached drawings, which illustrate the invention by means of examples.

Figur 1 illustrerer et system ifølge oppfinnelsen innrettet Figure 1 illustrates a system according to the invention set up

til kalibreringsmålinger. for calibration measurements.

Figur 2 illustrerer et system ifølge oppfinnelsen omfattende et flertall sensorer. Figur 1 viser en kilde 3 rettet mot et rør 4 innehold-ende en fluidstrøm, på den andre siden av hvilken en første sensor eller detektor 1 er plassert. Den første sensoren 1 er plassert på linje med kildens akse, og detekterer dermed strålingen transmittert gjennom strømmen. En andre sensor eller detektor 2 er plassert utenfor den utsendte strålingens akse, og måler dermed stråling som er spredt i strømmen. Figure 2 illustrates a system according to the invention comprising a plurality of sensors. Figure 1 shows a source 3 directed towards a pipe 4 containing a fluid flow, on the other side of which a first sensor or detector 1 is placed. The first sensor 1 is placed in line with the axis of the source, and thus detects the radiation transmitted through the current. A second sensor or detector 2 is placed outside the axis of the emitted radiation, and thus measures radiation that is scattered in the stream.

Kilden omfatter en kollimator 7 som tilveiebringer en mulighet for å oppnå den ønskede stråleformen, for eksempel for å dekke den nødvendige delen av strømmen. I en fore-trukket utførelse tilveiebringes en vifteformet stråle 5 som dermed dekkere et snitt av strømmen. På denne måten reduseres problemene forbundet med fordelingen av komponentene i strømmen. The source comprises a collimator 7 which provides an opportunity to achieve the desired beam shape, for example to cover the necessary part of the current. In a preferred embodiment, a fan-shaped jet 5 is provided which thus covers a section of the flow. In this way, the problems associated with the distribution of the components in the flow are reduced.

I figur 1 er den første sensoren også forsynt med en kollimator 6 som skjermer sensoren for stråling som er spredt fra andre deler av røret og dermed konsentrerer synsfeltet til stråling som er transmittert rett fra kilden gjennom strømmen til den første sensoren. Kollimatoren 6 relatert til den første sensoren 1 i tegningen består av en enkelt kanal i et blylegeme rettet mot kilden. In Figure 1, the first sensor is also provided with a collimator 6 which shields the sensor from radiation that is scattered from other parts of the tube and thus concentrates the field of view to radiation that is transmitted directly from the source through the current to the first sensor. The collimator 6 related to the first sensor 1 in the drawing consists of a single channel in a lead body directed towards the source.

Kollimatoren 6 relatert til den første sensoren kan alternativt omfatte et antall med eventuelt tynnere kanaler. The collimator 6 related to the first sensor can alternatively comprise a number of possibly thinner channels.

Dette vil resultere i en mer retningsbestemt gjennomgang uten å begrense mengden med stråling som slippes gjennom til sensoren, og dermed reduseres stråling som er spredt fra andre fra andre deler av strømmen eller omgivelsene. En annen fordel med denne løsningen er at sensoren kan være større uten at det går ut over den retningsegenskaper. This will result in a more directional review without limiting the amount of radiation that is passed through to the sensor, thus reducing radiation that is scattered from others from other parts of the stream or the surroundings. Another advantage of this solution is that the sensor can be larger without affecting its directional properties.

Den andre sensoren 2 er plassert utenfor strålen for kun å måle stråling som er spredt fra mediet. I dette tilfellet er sensoren rettet mot sentrum av strømmen og strålen, med en 90° vinkel i forhold til begge. Den typen sensoren 2 kan også være forsynt med en kollimator av en av typen som ble diskutert i forhold til den første sensoren 1, for derved å muliggjøre målinger av spredning fra en valgt del av strømmen, og for å unngå multippel spredning fra resten av fluidstrømmen eller andre deler av omgivelsene. The second sensor 2 is placed outside the beam to measure only radiation that is scattered from the medium. In this case, the sensor is aimed at the center of the current and the beam, at a 90° angle to both. The type of sensor 2 may also be provided with a collimator of the type discussed in relation to the first sensor 1, thereby enabling measurements of scattering from a selected part of the flow, and to avoid multiple scattering from the rest of the fluid flow or other parts of the environment.

Kilden 3 kan være valgt i henhold til den ønskede strålingsenergien og kan for eksempel være en <241>Am-kilde, mens sensorene 1,2 som er innrettet til å måle strålingen kan være CZT-detektorer. Andre typer detektorer eller sensorer kan også brukes, f.eks Geiger-Miiller-tellere. Kollimatorene 6,7 er fortrinnsvis av bly eller et annet absorberende materiale. The source 3 may be selected according to the desired radiation energy and may for example be an <241>Am source, while the sensors 1,2 which are arranged to measure the radiation may be CZT detectors. Other types of detectors or sensors can also be used, eg Geiger-Miiller counters. The collimators 6,7 are preferably made of lead or another absorbent material.

Målingene som er gjort fra den første sensoren 1 tilveiebringer et tall tilsvarende dempningskoef f isienten (j, til fluidstrømmen, der det detekterte signalet er en kombinasjon av stråling transmittert gjennom strømmen og stråling som er spredt i strømmen mot sensoren 1. The measurements made from the first sensor 1 provide a number corresponding to the attenuation coefficient (j, of the fluid flow, where the detected signal is a combination of radiation transmitted through the flow and radiation that is scattered in the flow towards the sensor 1.

For strålingsenergier brukt ved disse anvendelsene, f.eks. 5 9,5 keV fra <241>Am-isotopen, er dempningen særlig relatert til to effekter, den fotoelektriske effekten x og Compton-spredningen a, slik at n=T+a. Ved høyere energier, f.eks. 661.6 keV fra <137>Cs er dempningen jj, dominert av spredningen a, som er omtrent proporsjonal med tettheten til mediet og uavhengig av komponentenes atomnummer. Ved lavere energier blir den fotoelektriske effekten t mer dominerende før den tar helt over. For radiation energies used in these applications, e.g. 5 9.5 keV from the <241>Am isotope, the attenuation is particularly related to two effects, the photoelectric effect x and the Compton scattering a, so that n=T+a. At higher energies, e.g. 661.6 keV from <137>Cs is the attenuation jj, dominated by the scattering a, which is approximately proportional to the density of the medium and independent of the atomic number of the components. At lower energies, the photoelectric effect t becomes more dominant before it completely takes over.

Fordi den fotoelektriske effekten x er proporsjonal med fjerde eller femte potens av atomnummeret til komponentene i fluidet er dempningskoef f isienten \ i følsom for innholdet av salt i hydrokarbonstrømmen, siden atomnummerne til oksygen og karbon er henholdsvis 8 og 6, mens atomnummeret til klor er 17. Because the photoelectric power x is proportional to the fourth or fifth power of the atomic number of the components of the fluid, the attenuation coefficient \ i is sensitive to the salt content of the hydrocarbon stream, since the atomic numbers of oxygen and carbon are 8 and 6, respectively, while the atomic number of chlorine is 17 .

Den foreliggende oppfinnelsen bruker forskjellen i respons i den fotoelektriske effekten x og spredningen a. Ingen av disse kan måles direkte, men summen, som er dempningskoef f isienten \ i, blir målt ved bruk av den konvensjonelle teknikken som er beskrevet over. Ifølge systemet og metoden i henhold til oppfinnelsen blir spredningen målt utenfor aksen til den emittert strålen, og fortrinnsvis skjermet fra eller fullstendig på utsiden av strålen. The present invention uses the difference in response in the photoelectric effect x and the dispersion a. Neither of these can be measured directly, but the sum, which is the attenuation coefficient \i, is measured using the conventional technique described above. According to the system and method according to the invention, the dispersion is measured off-axis of the emitted beam, and preferably shielded from or completely on the outside of the beam.

For å oppnå pålitelige målinger av gassfraksjonen blir målesystemet vanligvis kalibrert ved bruk av fluider med kjente innhold, f.eks. Gass/væskefraksjoner og salinitet. I figur 1 er røret forsynt med separate kanaler 8 som for kalibrering kan fylles med gass, væske, saltholdig vann osv hver for seg for å skaffe et kjent innhold av forskjellige fluider. Bruken av røret kan selvsagt omfatte én kanal, som illustrert i figur 2. In order to obtain reliable measurements of the gas fraction, the measuring system is usually calibrated using fluids with known contents, e.g. Gas/liquid fractions and salinity. In Figure 1, the pipe is provided with separate channels 8 which for calibration can be filled with gas, liquid, saline water etc. separately to obtain a known content of different fluids. The use of the tube can of course include one channel, as illustrated in Figure 2.

Som et eksempel med en kalibreringsmåling ved bruk av vann med saliniteter på 0, 6, 12 og 18% og gassfraksjoner på 0, 8, 16, 24, 32, 41 og 100% gir det følgende forholdet en gassfraksjon G for denne blandingen som er uavhengig av saliniteten: As an example with a calibration measurement using water with salinities of 0, 6, 12 and 18% and gas fractions of 0, 8, 16, 24, 32, 41 and 100% the following relationship gives a gas fraction G for this mixture which is regardless of the salinity:

der IB er den målte intensiteten til den spredte strålingen og It er den målte intensiteten til den transmitterte strålingen. where IB is the measured intensity of the scattered radiation and It is the measured intensity of the transmitted radiation.

Tilstedeværelsen av olje påvirker ikke ovennevnte forhold så lenge oljefraksjonen er kjent og målesystemet er kalibrert. I dette tilfellet blir kalibreringsmålingene på ren olje utført og oljefraksjonen blir målt med andre teknikker, for eksempel teknikken som er beskrevet i internasjonal patentsøknad PCT/NO89/00087 der kapasitans-målinger blir brukt for å finne oljeinnholdet i et fluid. The presence of oil does not affect the above conditions as long as the oil fraction is known and the measuring system is calibrated. In this case, the calibration measurements are performed on pure oil and the oil fraction is measured with other techniques, for example the technique described in international patent application PCT/NO89/00087 where capacitance measurements are used to find the oil content of a fluid.

Strategien for prinsippet ifølge oppfinnelsen er å bestemme gassfraksjonen fra kombinerte målinger med transmittert og spredt stråling. Avviket mellom denne gass-fraksjonen, som er uavhengig av salinitet, og den som er prediktert ved ligning (9), kan dermed brukes for å bestemme vannets salinitet. De beste resultatene, det vil si nøyaktighet i salinitet, blir oppnådd med en velkollimert stråle for transmisjonsmålinger, hvilket vil si at oppbyg-ningsf aktorene i ligning (9) er nær enhet. Med andre ord vil transmisjons-sensoren bare måle transmittert stråling. The strategy for the principle according to the invention is to determine the gas fraction from combined measurements with transmitted and scattered radiation. The deviation between this gas fraction, which is independent of salinity, and that predicted by equation (9), can thus be used to determine the salinity of the water. The best results, i.e. accuracy in salinity, are obtained with a well-collimated beam for transmission measurements, which means that the building factors in equation (9) are close to unity. In other words, the transmission sensor will only measure transmitted radiation.

Systemet ifølge oppfinnelsen vil selvsagt også bli kalibrert for å ta hensyn til kjennetegn ved rørmaterialet, sensorer, kilde osv, som tilfellet er med konvensjonelle systemer. De nøyaktige detaljene ved disse kalibreringsmålingene vil være opplagte for en fagmann, for eksempel fra det kjente systemet som er beskrevet ovenfor, og vil ikke bli beskrevet i detalj her. The system according to the invention will of course also be calibrated to take into account characteristics of the pipe material, sensors, source etc., as is the case with conventional systems. The exact details of these calibration measurements will be obvious to one skilled in the art, for example from the known system described above, and will not be described in detail here.

Systemet ifølge oppfinnelsen omfatter blant annet en beregningsenhet for å finne væske/gassfraksjonen basert på ovennevnte teori og kalibreringsmålinger, der kalibrerings-innretningene kan være av hvilken som helst tilgjengelig type. The system according to the invention includes, among other things, a calculation unit for finding the liquid/gas fraction based on the above-mentioned theory and calibration measurements, where the calibration devices can be of any available type.

I figur 2 vises et system ifølge oppfinnelsen der ytter-ligere to sensorer er plassert ved forskjellige vinkler i forhold til strålen. Alle sensorene i figur 2 er i tillegg forsynt med separate beholdere 9. De andre sensorene 2 kan være skjermet ved hjelp av blendere eller bly-kollimatorer for å unngå mottak av stråling transmittert direkte fra kilden 3 og for å redusere den multiple spredningen i systemet. Anvendelsen av et antall sensorer kan gi en mulighet for å klassifisere de spredende komponentene i fluidstrømmen hvis strålingsenergien er tilstrekkelig høy til å gjøre spredningen retningsbestemt. Figure 2 shows a system according to the invention in which two further sensors are placed at different angles in relation to the beam. All the sensors in figure 2 are additionally provided with separate containers 9. The other sensors 2 can be shielded by means of blinders or lead collimators to avoid receiving radiation transmitted directly from the source 3 and to reduce the multiple scattering in the system. The use of a number of sensors can provide an opportunity to classify the spreading components of the fluid flow if the radiation energy is sufficiently high to make the spread directional.

Alternativt eller i tillegg kan flere enn én sensor brukes for å måle dempningen til de transmitterte signalene gjennom forskjellige deler av strømmen. Dette kan brukes hvis strømningsforholdene i røret er kompliserte. Alternatively or additionally, more than one sensor can be used to measure the attenuation of the transmitted signals through different parts of the stream. This can be used if the flow conditions in the pipe are complicated.

Claims

1. System for measuring the liquid/gas fraction in a fluid flow comprising a gamma radiation source (3) for emitting a beam {5) of a known intensity placed on one side of the fluid flow (4), a first sensor (1 ) placed on the opposite side of the fluid flow within the beam for measuring gamma radiation that has passed through the fluid flow, as well as a calculation unit for comparing the transmitted intensity with the detected intensity for calculating at least the attenuation in the fluid flow, where the calculation also includes known parameters of the fluids based on calibration measurements made on fluids with known compositions, characterized by a second sensor (2) aimed at the interaction area between the jet (5) and the fluid flow (4) from a position outside the axis of the jet and at an angle from this axis, in order to thereby measure gamma radiation that is scattered in the fluid flow, and where the calculation unit is designed to calculate the liquid/gas fraction in the fluid flow on the basis of, among other things, the measured damping and the measured dispersion.

2. System according to claim 1, where the radiation source (3) is a collimated gamma source with a fan-shaped beam cross-section (5) arranged to cover a significant part of the cross-section of the fluid flow (4).

3. System according to claim 1 or 2, where the second sensor (2) has a sensitivity axis directed 90° to the axis of the fluid flow and the axis of the emitted beam (5).

4. System according to one of the preceding claims, where the fluid flow mainly consists of oil and natural gas including a fraction of saline water, and where the known parameter values for damping in the oil and gas are based on known fractions of the oil and gas components.

5. Method for measuring the liquid/gas fraction in a fluid flow comprising sending gamma radiation through at least part of the fluid flow, where the gamma ray has a predetermined intensity and a given radiation cross-section, and measurement of gamma radiation that has passed through the fluid flow, as well as comparison of the emitted intensity with the detected intensity and calculation of at least the attenuation in the fluid flow, where the calculation includes known parameters of the fluids based on calibration measurements made on fluids with known compositions, characterized by measuring gamma radiation scattered in the fluid flow from a position outside the radiation cross-section and at an angle from the axis of the beam, and calculation of the liquid/gas fraction in the fluid flow on the basis of, among other things, the attenuation and the measured dispersion.

6. Method according to claim 5, where the spread is measured from a position at an angle of 90° to the axis of the fluid flow and the axis of the emitted beam.

7. Method according to one of claims 6 or 7, where the fluid flow mainly consists of oil and natural gas including a fraction of saline water, and where the known parameter values for damping in the oil and gas are based on known fractions of the oil and gas components.