NO340335B1

NO340335B1 - System for measuring components in a three-component gas liquid stream from an oil well.

Info

Publication number: NO340335B1
Application number: NO20085039A
Authority: NO
Inventors: Evgeny Fedorovich Furmakov; Oleg Fedorovich Petrov; Yury Viktorovich Maslov; Andrei Yurievich Novikov
Original assignee: Publichnoe Aktsionernoe Obschestvo Tekhpribor
Priority date: 2006-06-23
Filing date: 2008-12-03
Publication date: 2017-04-03
Also published as: FR2902875B1; FR2902875A1; NO20085039L; GB0821550D0; WO2008002185A1; RU2310170C1; GB2453456A; GB2453456B

Description

System for måling av komponenter i en tre-komponent gassvæskestrøm fra en oljebrønn. System for measuring components in a three-component gas-liquid flow from an oil well.

Foreliggende oppfinnelse vedrører måleinstrumenter og kan brukes innen oljeboringsindustrien for kontroll av utbyttet fra en oljebrønn. The present invention relates to measuring instruments and can be used within the oil drilling industry to control the yield from an oil well.

Det er kjent et system for måling av komponentvis forbruk av flerfase strøm fra oljebrønner, innbefattende olje, gass og vann (se Russisk patent nr. A system is known for measuring component-wise consumption of multiphase current from oil wells, including oil, gas and water (see Russian patent no.

2270981, IPC G01F15/08, G01F1/74, G01F1/84, E21B47/10) 2270981, IPC G01F15/08, G01F1/74, G01F1/84, E21B47/10)

Dette systemet innbefatter en separator, som gir separasjon av gass- og væskekomponentene til den kontrollerte strømmen, så vel som mikrobølge fuktighetsmåler for å identifisering av vanninnholdet i væskekomponenten ved å bruke radiobølger. This system includes a separator, which provides separation of the gas and liquid components of the controlled flow, as well as a microwave moisture meter to identify the water content of the liquid component using radio waves.

Dette systemet har en ulempe som består i muligheten for å identifisere sammensetningen av en flerfasestrøm uten forutgående separasjon: mekanisk splitting til væske- og gass-fraksjoner. This system has a disadvantage which consists in the possibility of identifying the composition of a multiphase flow without prior separation: mechanical splitting into liquid and gas fractions.

Denne ulempen er ikke tilstede i systemene for måling av komponentvis forbruk til trekomponent gass-væskestrøm, ved bruk av en radiobølgesensor for komponentvis sammensetning av strømmen, en oscillator med ultra høy frekvens og en beregnings- og kontrollenhet (se russisk patent nr. 2063615, IPC G01F1/56, RU patent nr. 43068, IPC G01F1/74 og RU patent nr. 2275604, IPC G01F1/74). Slike systemer krever ikke separasjon av trefasestrømmen, men de er imidlertid beheftet med en annen ulempe som består i at det er umulig på en pålitelig måte å bruke radiobølger på den kontrollerte strømmen dersom det er tilstede saltvann i denne. Denne ulempen er forårsaket av svekking av mikrobølgebestrålingen som stammer fra oscillatorene med ultra høy frekvens med kjent design, i i det vesentligste elektrokonduktivt saltvann, Siden innholdet av salter oppløst i brønnvannet utgjør flere dusin gram per liter, er brønnvann høyt elektrokonduktivt, hvilket gjør det i det vesentligste ugjennomtrengelig for mikrobølgebestråling, og muliggjør derfor ikke en pålitelig radiobølgekontroll av vanninnholdet ved bruk av ultrahøye frekvenser. This drawback is not present in the systems for measuring component-wise consumption for three-component gas-liquid flow, using a radio wave sensor for component-wise composition of the flow, an ultra-high frequency oscillator and a calculation and control unit (see Russian patent No. 2063615, IPC G01F1/56, RU patent no. 43068, IPC G01F1/74 and RU patent no. 2275604, IPC G01F1/74). Such systems do not require separation of the three-phase current, but they are, however, burdened with another disadvantage which consists in the fact that it is impossible to reliably use radio waves on the controlled current if salt water is present in it. This disadvantage is caused by the weakening of the microwave radiation originating from the ultra-high frequency oscillators of known design, in essentially electroconductive salt water. Since the content of salts dissolved in the well water amounts to several dozen grams per liter, well water is highly electroconductive, which makes it in the essentially impervious to microwave irradiation, and therefore does not enable a reliable radio wave control of the water content using ultra-high frequencies.

Den nærmeste analogen for den foreslåtte oppfinnelsen med hensyn til teknisk innhold og oppnådde resultater er et kjent system for måling av komponentvist forbruk i en flerkomponent gass-væske strøm. Slike systemer innbefatter en radiobølgesensor forsynt med ultra høye frekvens resonatorer, som hver er en sikk-sakk formet leder i form av messing tråd vikling, så vel som en elektronisk beregnings og kontrollanordning, bestående av en beregnings og kontrollenhet og en kontrollert høy frekvens oscillator i form av en kontrollert frekvens synthesizer (se russisk patentsøknad nr. 2002100228/28, IPC G01F1/00, G01F5/00). The closest analogue for the proposed invention with regard to technical content and achieved results is a known system for measuring component-wise consumption in a multi-component gas-liquid stream. Such systems include a radio wave sensor equipped with ultra high frequency resonators, each of which is a zig-zag shaped conductor in the form of a brass wire winding, as well as an electronic calculation and control device, consisting of a calculation and control unit and a controlled high frequency oscillator in form of a controlled frequency synthesizer (see Russian patent application No. 2002100228/28, IPC G01F1/00, G01F5/00).

Virkemåten til det kjente systemet er basert på to målemetoder. Komponentvise strømningssammensetningsmålinger blir utført ved å bruke høyfrekvente radiobølger til et kontrollert medium med en høyfrekvens resonator. Denne metoden anvender slike informative parametre til signalet som reflekterer den komponentvise sammensetningen av det kontrollerte mediet, så som parametrene til resonant absorpsjon av et høyfrekvent elektromagnetisk felt ved dette mediet, slik absorpsjon skjer på flere resonansfrekvenser, for eksempel på to resonansfrekvenser<F>resi . Fres2' et høyfrekvensregister. The operation of the known system is based on two measurement methods. Component-wise flow composition measurements are performed by applying high-frequency radio waves to a controlled medium with a high-frequency resonator. This method applies such informative parameters to the signal that reflect the component-wise composition of the controlled medium, such as the parameters of resonant absorption of a high-frequency electromagnetic field by this medium, such absorption occurring at several resonance frequencies, for example at two resonance frequencies<F>resi . Fres2' a high frequency register.

Strømningsraten til den kontrollerte strømningen i det kjente systemet blir målt ved bruk av den autokorrelerte metoden for mengdemåling, basert på måling av transittiden for en viss basal lengde av en radiobølgesensor ved en lokal inhomogenitet i strømningssammensetningen. Denne tiden blir identifisert ved å bedømme enten den øvre grensen til krysskorrelasjonsfunksjonen (CCF) til temporale realisasjoner av to høyfrekvens radiobølgesignaler, som karakteriserer denne inhomogeniteten, eller av den nedre grensen til en diskriminerende karakteristikk, som er en CCF av første avledning av temporal realisering for et av signalene over og av temporal realisering av det andre av disse signalene. The flow rate of the controlled flow in the known system is measured using the autocorrelated method of quantity measurement, based on the measurement of the transit time for a certain basal length by a radio wave sensor at a local inhomogeneity in the flow composition. This time is identified by judging either the upper bound of the cross-correlation function (CCF) of temporal realizations of two high-frequency radio wave signals, which characterizes this inhomogeneity, or of the lower bound of a discriminant characteristic, which is a CCF of the first derivative of the temporal realization for one of the signals above and of the temporal realization of the other of these signals.

Radiobølgesensoren i dette systemet består av suksessivt installerte første og andre åpne, sylinderformede, høyfrekvente radiobølgeresonatorer, som hver er forsynt med sin egen inngang og utgang. Den elektroniske beregningen og kontrollanordningen til dette systemet består av en beregnings-og kontrollenhet, kontrollert høyfrekvens oscillator, inngangsforsterker, så vel som to sendeseksjoner, som hver sammenkjeding av inngangsforsterker, amplitude detektor og analog-digital omvandler. The radio wave sensor in this system consists of successively installed first and second open, cylindrical, high-frequency radio wave resonators, each of which is provided with its own input and output. The electronic calculation and control device of this system consists of a calculation and control unit, controlled high-frequency oscillator, input amplifier, as well as two transmitting sections, which are each concatenation of input amplifier, amplitude detector and analog-to-digital converter.

Hver av utgangene fra den første og andre åpne sylinderformede resonatoren til det kjente systemet er koblet til en av de korresponderende inngangene til en beregnings- og kontrollenhet via en av de korresponderende sendeseksjonene. Inngangene til den første og andre resonatoren er koblet til utgangen fra den kontrollerte høyfrekvens oscillatoren via inngangsforsterkeren. Inngangen og utgangen til hver av de ovennevnte resonatorene er hver koblet til en av de to forskjellige diametralt motsatte punktene på en kortsluttet sikk-sakk formet leder til en korresponderende resonator. Hver av de to åpne sylinderformede høyfrekvens radiobølgeresonatorene i det kjente systemet er en messing-kobber vikling, som er lagt i form av en sikk-sakk på den ytre sylindriske overflaten til det dieleketriske røret til høyfrekvens resonatoren. Røret er montert koaksialt inne i det rørformede metalliske legemet til denne høyfrekvens resonatoren. Each of the outputs of the first and second open cylindrical resonators of the known system is connected to one of the corresponding inputs of a calculation and control unit via one of the corresponding transmitter sections. The inputs of the first and second resonators are connected to the output of the controlled high frequency oscillator via the input amplifier. The input and output of each of the above resonators are each connected to one of the two different diametrically opposite points on a short-circuited zig-zag shaped conductor to a corresponding resonator. Each of the two open cylindrical high-frequency radio wave resonators in the known system is a brass-copper winding, which is laid in the form of a zig-zag on the outer cylindrical surface of the dielectric tube of the high-frequency resonator. The tube is mounted coaxially inside the tubular metallic body of this high frequency resonator.

På grunn av det faktum at det kjente systemet anvender høyfrekvens elektromagnetisk felt som en radiobølgesignal, der dette systemet i stand til å lodde gass-væskestrømmen på en frekvens, hvilken er relativt lav sammenlignet med mikrobølgebestråling. Derfor muligheten for pålitelig kontroll av parametrene til en gass-væskestrøm selv om saltvann er tilstede i denne. Due to the fact that the known system uses a high-frequency electromagnetic field as a radio wave signal, this system is able to solder the gas-liquid flow at a frequency which is relatively low compared to microwave irradiation. Hence the possibility of reliable control of the parameters of a gas-liquid flow even if salt water is present in it.

Dette systemet har imidlertid en ulempe, som består i en lav presisjon ved komponentvis forbruksmåling, og en slik lav presisjon er karakteristisk for begge ultimate moduser til den kontrollerte strømmen - i tilfellet med en jevn elle ujevn strøm. However, this system has a disadvantage, which consists in a low precision of component-wise consumption measurement, and such a low precision is characteristic of both ultimate modes of the controlled flow - in the case of a steady or uneven flow.

I tilfelle med en i det vesentligste ujevn strøm av et gass-væske medium, hvilket er karakteristisk for mesteparten av russiske oljebrønner, endres sammensetningen og strømningsraten kaotisk brått under tidsforløpet og resulterer i betydelig feil forårsaket av disse brå og kaotiske strøm ningsendringene. In the case of a substantially non-uniform flow of a gas-liquid medium, which is characteristic of most Russian oil wells, the composition and flow rate change chaotically abruptly over time and result in significant error caused by these abrupt and chaotic flow changes.

Når det gjelder jevnt fungerende oljebrønner, er sammensetningen og In the case of smoothly functioning oil wells, the composition and

strømningsraten stort sett konstant, og det kontrollerte mediet er en praktisk talt homogen finfordelt blanding av visse komponenter. Det er vanskelig å anvende det kjente systemet i slike brønner, siden den autokorrelerte radiobølgemetoden for strømningsratemåling som anvender ensidig radiolodding av det kontrollerte mediet, kun er pålitelig i tilfellet av uttalte lokale inhomogeniteter, hvilke er fraværende i en jevn strømning. the flow rate is largely constant, and the controlled medium is a practically homogeneous finely divided mixture of certain components. It is difficult to apply the known system in such wells, since the autocorrelated radio wave method of flow rate measurement using one-sided radio brazing of the controlled medium is only reliable in the case of pronounced local inhomogeneities, which are absent in a steady flow.

Fra US 5793216 er det kjent en anordning og fremgangsmåte for å bestemme andelene av fasene i et flerfasefluid. Anordningen innbefatter bl.a. mikrobølge sende- og mottaksanordninger som er egnet for variasjonene av sammensetningen av flerfasefluidet. From US 5793216, a device and method for determining the proportions of the phases in a multiphase fluid is known. The device includes i.a. microwave transmitting and receiving devices suitable for the variations of the composition of the multiphase fluid.

Hensikten med den foreslåtte oppfinnelsen er å øke påliteligheten og nøyaktigheten ved måling av komponentvis forbruk i tilfelle av både ujevne og jevne strømmer av det kontrollerte mediet. The purpose of the proposed invention is to increase the reliability and accuracy when measuring component-wise consumption in the case of both uneven and even flows of the controlled medium.

For å oppnå den ønskede hensikten, er det foreslått et system for måling avtrekomponent gass-væskestrøm komponentsammensetning i oljebrønner, hvor et slikt system bestående av koaksialt installerte første og andre resonatorer, som hver er en kortsluttet sikk-sakk formet leder i form av en rektangulær meander, plassert på den ytre sylindriske overflaten av et dielektrisk rør, hvilket rør er koaksialt anbragt inne i et rørformet metallisk legeme; en kontrollert høyfrekvens oscillator; en inngangsforsterker; en beregnings- og kontrollenhet; to sendeseksjoner; trykksensor og temperatursensor, plassert inne i legemet, hvor utgangen fra hver av dem er koblet til en korresponderende inngang til en beregnings- og kontrollenhet, hvor hver av de to resonatorene er forbundet med en av inngangene til en beregnings- og kontrollenhet via dens sendeseksjon, med sin utgang koblet til inngangen til en kontrollert høyfrekvens oscillator, hvor hver av sendeseksjonene er en sammenkjeding av en utgangsforsterker, amplitudedetektor og analog-digital omvandler. In order to achieve the desired purpose, a system is proposed for measuring the three-component gas-liquid flow component composition in oil wells, where such a system consists of coaxially installed first and second resonators, each of which is a short-circuited zig-zag shaped conductor in the form of a rectangular meander, located on the outer cylindrical surface of a dielectric tube, which tube is coaxially arranged inside a tubular metallic body; a controlled high frequency oscillator; an input amplifier; a calculation and control unit; two sending sections; pressure sensor and temperature sensor, located inside the body, where the output of each of them is connected to a corresponding input of a calculation and control unit, where each of the two resonators is connected to one of the inputs of a calculation and control unit via its sending section, with its output connected to the input of a controlled high-frequency oscillator, each of the transmit sections being a concatenation of an output amplifier, amplitude detector and analog-to-digital converter.

Oppfinnelsen skiller seg fra sin prototype ved det faktum at systemet har en ytterligere tredje resonator, som er installert koaksialt til den første og andre på det felles dielektriske røret inne i det felles legemet; hver av de tre resonatorene har den første inngang-utgang og ortogonalt installer andre inngang-utgang, den første og andre inngang-utgang til hver resonator er beliggende på innbyrdes diametralt rettvinklede plan. Dessuten innbefatter systemet fire sendeseksjoner, identiske med de to allerede eksisterende, så vel som en moduskontroller og en forsinkelsesenhet, som har som inngang koblet med utgangen til en moduskontroller; en inngangsforsterker og kontrollert kommutator, som er koblet med utgangen til en kontrollert høyfrekvens oscillator og som har to utganger, hvor hver av dem er koblet med en inngang til en av inngangsforsterkerne, hvilken kommutator er forbundet via sin regulerende inngang med en beregnings- og kontrollenhet. Hver av de seks sendeseksjonene i systemet er ytterligere forsynt med en inngang og to skillekondensatorer, sammenkoblet ved et felles punkt, hvor en av disse kondensatorene er koblet med inngangen til en utgangsforsterker, og den andre med inngangen til den korresponderende sendeseksjonen, hvor hver sendeseksjon sammen med sine skillekondensatorer er separat skjermet og danner en send-motta seksjon. Hver inngang-utgang til hver resonator i systemet er forbundet med kun en av send-motta seksjonene - til det felles punktet til dens skillekondensatorer. I tilfellet av at utgangen til analog-digital omvandlere, koblet med en av inngangene til en beregnings- og kontrollenhet, virker som en utgang til hver sende-motta seksjon. Hver send-motta seksjon, forbundet med den første inngang-utgang til en av resonatorene, er koblet via sin inngang med en av inngangsforsterkerne og hver av resten av send-motta seksjonene er koblet med den andre inngangsforsterkeren. Utgangen til hver av send-motta seksjonene til den tredje resonatoren er i tillegg koblet med en av inngangene til en moduskontroller, og utgangen til en forsinkelsesenhet er koblet til en beregnings- og kontrollenhet, hvor utgangen fra sistnevnte er forbundet med kontrollenheten til en forsinkelsesenhet. For nøyaktig romlig begrensning av det elektromagnetiske feltet, som er eksitert i hver av resonatorene, har endesegmentene til et dielektrisk rør en restriktiv spole, restriktive-separerende spoler er også tilstede mellom resonatorene. Restriktive spoler, restriktive-separerende spoler og sikk-sakk formede ledere til hver resonator er rektangulært formet i tverrsnitt. De følgende dimensjoner har blitt satt opp mellom de sikksakkformede lederne, restriktive og restriktive-separerende spoler; sikksakkformede ledere, restriktiv spole eller restriktive-separerende spoler med rektangulært tverrsnitt tykkelse b er definert ved bruk av følgende ulikhet: The invention differs from its prototype by the fact that the system has an additional third resonator, which is installed coaxially to the first and second on the common dielectric tube inside the common body; each of the three resonators has the first input-output and orthogonally install second input-output, the first and second input-output of each resonator are located on mutually diametrically right-angled planes. In addition, the system includes four transmitter sections, identical to the two already existing, as well as a mode controller and a delay unit, which has as its input connected with the output of a mode controller; an input amplifier and controlled commutator, which is connected with the output of a controlled high-frequency oscillator and which has two outputs, each of which is connected with an input of one of the input amplifiers, which commutator is connected via its regulating input with a calculation and control unit . Each of the six transmitting sections of the system is further provided with an input and two decoupling capacitors, interconnected at a common point, one of these capacitors being connected to the input of an output amplifier, and the other to the input of the corresponding transmitting section, each transmitting section together with its decoupling capacitors is separately shielded and forms a transmit-receive section. Each input-output of each resonator in the system is connected by only one of the transmit-receive sections - to the common point of its isolation capacitors. In the case that the output of analog-digital converters, connected with one of the inputs of a calculation and control unit, acts as an output of each transmit-receive section. Each transmit-receive section, connected to the first input-output of one of the resonators, is connected via its input with one of the input amplifiers and each of the rest of the transmit-receive sections is connected with the second input amplifier. The output of each of the transmit-receive sections of the third resonator is additionally connected with one of the inputs of a mode controller, and the output of a delay unit is connected to a calculation and control unit, the output of the latter being connected to the control unit of a delay unit. For precise spatial limitation of the electromagnetic field, which is excited in each of the resonators, the end segments of a dielectric tube have a restrictive coil, restrictive-separating coils are also present between the resonators. Restrictive coils, restrictive-separating coils and zig-zag shaped conductors to each resonator are rectangular in cross-section. The following dimensions have been established between the zigzag conductors, restrictive and restrictive-separating coils; Zigzag-shaped conductors, restrictive coil or restrictive-separating coils of rectangular cross-section thickness b is defined using the following inequality:

hvor where

Fmaxer den øvre grensen til signalfrekvensen ved utgangen fra en kontrollert høyfrekvens oscillator; Fmax is the upper limit of the signal frequency at the output of a controlled high-frequency oscillator;

K er en proporsjonalitetsdimensjonsfaktor, K is a proportionality dimension factor,

sikk-sakk formet leder med bredde a lik bredden av spalten mellom dens nærliggende parallelle segmenter, og er begrenset av en tosidig ulikhet zigzag-shaped conductor of width a equal to the width of the gap between its adjacent parallel segments, and is constrained by a two-sided inequality

Funksjonen til det foreslåtte systemet er belyst i figurene 1, 2, 3, 4 og 5. Figur 1 viser funksjonsskjemaet til det foreslåtte systemet, figur 2 viser resonatorene i ikke sammensatt tilstand, figur 3 - et snitt av en sikksakkformet leder til en resonator, figur 4 - et tverrsnitt av en resonator, og figur 5 er et strukturskjema av en send-motta seksjon. Figurene 1, 2, 3, 4 og 5 viser følgende deler: 1 - legeme, 2 - første resonator, 3 - andre resonator, 4 - tredje resonator, 5 - første resonator inngang-utgang, 6 - andre resonator inngang -utgang, 7 - dielektrisk rør, 8 - sentreringsholder, 9 - ytre tetningsring, 10 - indre tetningsring, 11 -restriktiv spole, 12 - restriktiv-separerende spole, 13 - dielektrisk bøssing, 14 - dielektrisk substrat, 15 - beregnings- og kontrollenhet, 16 - datamaskin, 17 - kontrollenhet, 18 - kontrollert høyfrekvens oscillator, 19 - kontrollert kommutator, 20 - moduskontroller, 21 - forsinkelsesenhet, 22 - inngangsforsterker, 23 - inngangsskillekondensator, 24 - The function of the proposed system is illustrated in Figures 1, 2, 3, 4 and 5. Figure 1 shows the functional diagram of the proposed system, Figure 2 shows the resonators in an unassembled state, Figure 3 - a section of a zigzag-shaped conductor to a resonator, figure 4 - a cross-section of a resonator, and figure 5 is a structural diagram of a transmit-receive section. Figures 1, 2, 3, 4 and 5 show the following parts: 1 - body, 2 - first resonator, 3 - second resonator, 4 - third resonator, 5 - first resonator input-output, 6 - second resonator input-output, 7 - dielectric tube, 8 - centering holder, 9 - outer sealing ring, 10 - inner sealing ring, 11 - restrictive coil, 12 - restrictive-separating coil, 13 - dielectric bushing, 14 - dielectric substrate, 15 - calculation and control unit, 16 - computer , 17 - control unit, 18 - controlled high-frequency oscillator, 19 - controlled commutator, 20 - mode controller, 21 - delay unit, 22 - input amplifier, 23 - input decoupling capacitor, 24 -

utgangsskillekondensator, 25 - utgangsforsterker, 26 amplitudedetektor, 27 - analog-digital omvandler, 28 - første send-motta seksjon til den første resonatorer, 29 - første send-motta seksjon til den andre resonatoren, 30 - første send-motta seksjon til den tredje resonatoren, 31 - andre send-motta seksjon til den første resonatoren, 32 - andre send-motta seksjon til den andre resonatoren, 33 - andre send-motta seksjon til den tredje resonatoren, 34 - skjermingskasse, 35 - felles skjermingskasse, 36 - trykksensor, 37 - temperatursensor, 38 - eksterne systemer. output decoupling capacitor, 25 - output amplifier, 26 amplitude detector, 27 - analog-digital converter, 28 - first transmit-receive section to the first resonators, 29 - first transmit-receive section to the second resonator, 30 - first transmit-receive section to the third the resonator, 31 - second send-receive section to the first resonator, 32 - second send-receive section to the second resonator, 33 - second send-receive section to the third resonator, 34 - shielding box, 35 - common shielding box, 36 - pressure sensor , 37 - temperature sensor, 38 - external systems.

Systemet består av legeme 1, som er et stykke av metallrør med flenser på sine ender for tilkobling av røret 1 til den ytre rørledningen, og tre sammenkjedede åpne høyfrekvens radiobølgeresonatorer, som er installert inne i legemet 1: første resonator 2, andre resonator 3 og tredje resonator 4 (se figur 1), Hver av resonatorene 2, 3, 4 er en kortsluttet sikk-sakk formet leder lagt i form av en rektangulær meander, plassert på overflaten (se figurene 2 og 4). The system consists of body 1, which is a piece of metal pipe with flanges on its ends for connecting the pipe 1 to the external pipeline, and three interconnected open high-frequency radio wave resonators, which are installed inside the body 1: first resonator 2, second resonator 3 and third resonator 4 (see figure 1), Each of the resonators 2, 3, 4 is a short-circuited zig-zag shaped conductor laid in the form of a rectangular meander, placed on the surface (see figures 2 and 4).

Et punkt på den sikk-sakk formede lederen i hver av resonatorene 2, 3, 4 er koblet med den første inngang-utgang 5, og det andre punktet til nevnte leder i hver av resonatorene 2, 3, 4 er koblet med den andre inngang-utgang 6. A point on the zigzag-shaped conductor in each of the resonators 2, 3, 4 is connected with the first input-output 5, and the other point of said conductor in each of the resonators 2, 3, 4 is connected with the second input - exit 6.

Koblingspunktene til hver første inngang-utgang 5 i hver av resonatorene 2, 3, 4 og koblingspunktene til hver andre inngang-utgang i hver av disse resonatorene er plassert på innbyrdes ortogonale plan, hvor vinkelen mellom dem danner 0,5 tt (se figur 4). Disse koblingspunktene til den første inngang-utgang 5 og den andre inngang-utgang 6 med den sikk-sakk formede lederen kan være beliggende enten på de motsatte endene av hver av resonatorene 2, 3, 4, slik det er vist i figurene 1 og 2, eller på samme ende av den korresponderende resonatoren 2, 3, 4. The connection points of each first input-output 5 in each of the resonators 2, 3, 4 and the connection points of each second input-output in each of these resonators are placed on mutually orthogonal planes, where the angle between them forms 0.5 tt (see figure 4 ). These connection points of the first input-output 5 and the second input-output 6 with the zig-zag shaped conductor can be located either on the opposite ends of each of the resonators 2, 3, 4, as shown in figures 1 and 2 , or on the same end of the corresponding resonator 2, 3, 4.

Resonatorene 2, 3, 4 er suksessivt, etter hverandre, koaksialt plassert på den ytre sylindriske overflaten til deres felles dielektriske rør 7, hvilket er aksesymmetrisk anbragt inne i legemet 1 ved hjelp av to metalliske sentreringsholdere 8, som hver har to tetningsringer; ytre tetningsring 9og indre tetningsring 10. The resonators 2, 3, 4 are successively, one after the other, coaxially placed on the outer cylindrical surface of their common dielectric tube 7, which is axisymmetrically arranged inside the body 1 by means of two metallic centering holders 8, each of which has two sealing rings; outer sealing ring 9 and inner sealing ring 10.

I tillegg til resonatorene 2, 3, 4 har den ytre overflaten til dielektrisk rør 7 også to par med kortsluttede metallspoler; to restriktive spoler 11 og to restriktive-separerende spoler 12, hvor en av de restriktive spolene 11 er lagt nær den ytre ringen til den første resonatoren 2, og den andre - nær den ytre ringen til den tredje resonatoren 4, og en av de restriktive-separerende spolene 12 er henholdsvis mellom den første og andre resonatoren 2 og 3, og den andre er mellom den andre og tredje resonatoren 3 og 4. In addition to the resonators 2, 3, 4, the outer surface of the dielectric tube 7 also has two pairs of short-circuited metal coils; two restrictive coils 11 and two restrictive-separating coils 12, where one of the restrictive coils 11 is placed near the outer ring of the first resonator 2, and the other - near the outer ring of the third resonator 4, and one of the restrictive -separating coils 12 are respectively between the first and second resonators 2 and 3, and the other is between the second and third resonators 3 and 4.

Hver av de første inngang-utgang 5 og den andre inngang-utgang 6 til hver av resonatorene 2, 3, 4 går gjennom sin egen åpning i veggen til legemet 1 og er isolert fra legemet 1 med den dielektriske bøssingen 13. Dielektriske bøssinger 13 og tetningsringer 9, 10 sørger for impermeabilitet til det gassfylte indre hulrommet til radiobølgesensoren til komponentvist forbruk, dette hulrommet er begrenset av legeme 1, dielektrisk rør 7 og sentreringsholdere 8. Each of the first input-output 5 and the second input-output 6 of each of the resonators 2, 3, 4 passes through its own opening in the wall of the body 1 and is isolated from the body 1 by the dielectric bushing 13. Dielectric bushings 13 and sealing rings 9, 10 provide impermeability to the gas-filled internal cavity of the radio wave sensor for component-wise consumption, this cavity is limited by body 1, dielectric tube 7 and centering holders 8.

Tverrsnittet til hver av de kortsluttede sikk-sakk formede lederne til hver av resonatorene 2, 3, 4 har en rektangulær form, og i snitt har disse lederne form av en rektangulær meander (se figur 2, 3); elektroteknisk kobber kan også brukes som materiale for den sikk-sakk formede lederen. The cross-section of each of the short-circuited zigzag-shaped conductors of each of the resonators 2, 3, 4 has a rectangular shape, and in section these conductors have the shape of a rectangular meander (see figures 2, 3); electrotechnical copper can also be used as material for the zig-zag shaped conductor.

Valget av rektangulær tverrsnittsform for den sikk-sakk formede kortsluttede lederen, hvor bredden a er mye større enn tykkelsen b The choice of rectangular cross-sectional shape for the zigzag-shaped short-circuited conductor, where the width a is much greater than the thickness b

muliggjør en betydelig reduksjon av signalforvrengningen mellom nærliggende parallelle segmenter til denne lederen sammenlignet med signalforvrengningen mellom viklingsspolene i resonatoren som brukes i det kjente systemet, hvor det brukes messingtråd, og enables a significant reduction of the signal distortion between adjacent parallel segments of this conductor compared to the signal distortion between the winding coils of the resonator used in the known system, where brass wire is used, and

Kvaliteten til resonatoren øker derved vesentlig. The quality of the resonator thereby increases significantly.

Tykkelsen b til de rektangulære tverrsnittet til den sikk-sakk formede lederen er valgt med hensyn til penetreringsdybden til en elektromagnetisk bøle med frekvens Fmaxinn i materialet til denne lederen med spesifikk elektrokonduktivitet o: The thickness b of the rectangular cross-sections of the zig-zag-shaped conductor is chosen taking into account the penetration depth of an electromagnetic wave of frequency Fmaxin into the material of this conductor with specific electroconductivity o:

hvor where

C er lyshastigheten; C is the speed of light;

<F>max er den øvre grensen til signalfrekvensen ved utgangen fra den kontrollerte høyfrekvens oscillatoren; <F>max is the upper limit of the signal frequency at the output of the controlled high-frequency oscillator;

K er dimensjonsfaktoren for proporsjonalitet: K is the dimension factor for proportionality:

hvor where

Spesifikk elektrokonduktivitet a er antatt å være lik aj^ - spesifikk elektrokonduktivitet til kobber. Specific electroconductivity a is assumed to be equal to aj^ - specific electroconductivity of copper.

Bredden a til det rektangulære tverrsnittet til den sikk-sakk formede lederen er valgt som lik bredden d til spalten mellom to nærliggende, parallelle med aksen 00, segmenter til denne lederen, basert på tilstandene med bilateral symmetri (se figur 3) og er begrenset av den empiriske detekterte dobbelt ulikheten The width a of the rectangular cross-section of the zig-zag-shaped conductor is chosen as equal to the width d of the gap between two adjacent, parallel to the axis 00, segments of this conductor, based on the conditions of bilateral symmetry (see Figure 3) and is limited by the empirical detected double inequality

som gir vekselvirkningstilstanden for minimalisering av signalforvrengning mellom to parallelle langsgående segmenter til den nevnte lederen i høyfrekvens registeret fra Fmjntil Fmaxgitt den maksimale tettheten til slike segmenter på kretsen 2ttR (hvor Fmjner den nedre grensen for frekvenseksitasjonen for resonatorene 2, 3, 4, slik frekvens blir dannet med en kontrollert høyfrekvens oscillator 18 i høyfrekvens registeret, og R er den ytre radien til det dielektriske røret 7). which gives the interaction condition for minimizing signal distortion between two parallel longitudinal segments of the mentioned conductor in the high-frequency register from Fmjntil Fmaxgiven the maximum density of such segments on the circuit 2ttR (where Fmjner is the lower limit of the frequency excitation for the resonators 2, 3, 4, such frequency becomes formed with a controlled high-frequency oscillator 18 in the high-frequency register, and R is the outer radius of the dielectric tube 7).

Restriktive og restriktive-separerende spoler henholdsvis 11, 12, blir brukt i det foreslått systemet for nøyaktig romlig avgrensning av det elektromagnetiske feltet ved enden av hver av resonatorene 2, 3, 4 og for å tilveiebringe uavhengighet for plasseringen av feltgrensene fra enhver påvirkning fra nærliggende metallelementer på radiobølgesensoren. Restrictive and restrictive-separating coils 11, 12, respectively, are used in the proposed system for accurate spatial delimitation of the electromagnetic field at the end of each of the resonators 2, 3, 4 and to provide independence for the location of the field boundaries from any influence from nearby metal elements on the radio wave sensor.

For å tillate identiteten og innbyrdes aksiell og speilsymmetri til arbeidselementene til resonatorene 2, 3, 4 og restriktive og restriktive-separerende spoler 11, 12, er alle disse elementene plassert ikke på separate dielektriske rør og ikke i separate legemer, som i det kjente systemet, men på det dielektriske røret 7, som er felles for alle resonatorene 2, 3, 4 og alle spolene 11, 12. Dette dielektriske røret er installert på et legeme 1, felles for alle resonatorene 2, 3, 4 og spolene 11, 12 og sentrert med hensyn til aksen 00 til dette legemet ved hjelp av sentreringsholdere 8. To allow the identity and mutual axial and mirror symmetry of the working elements of the resonators 2, 3, 4 and restrictive and restrictive-separating coils 11, 12, all these elements are placed not on separate dielectric tubes and not in separate bodies, as in the known system , but on the dielectric tube 7, which is common to all the resonators 2, 3, 4 and all the coils 11, 12. This dielectric tube is installed on a body 1, common to all the resonators 2, 3, 4 and the coils 11, 12 and centered with respect to the axis 00 of this body by means of centering holders 8.

For det andre, er alle de ovennevnte arbeidselementene og spolene fremstilt ved bruk av fremgangsmåten, som tilveiebringer deres innbyrdes identitet, for eksempel ved fremgangsmåten med fotokopiering av mønsteret av sikk-sakk formet leder til hver av resonatorene 2, 3, 4 og spolene 11, 12 på metalloverflaten til fleksibelt metallfolie dielektrisk substrat 14 med 2ttR bredde, en slik overflate er felles for alle resonatorene 2, 3, 4 og spolene 11, 12 (se figur 2). Etter elektrokjemisk behandling av den nevnte metalloverflaten, blir de dielektriske substratet 14 med uformede mønster av meander-formede ledere til resonatorer 2, 3, 4 og spoler 11,12 lagt, med sitt dielektriske lag innover, og den ytre sylindriske overflaten til den dielektriske røret 7, og blir festet på dette. De innbyrdes korresponderende endepunktene n; til hver av de meander-formede lederne til hver resonator 2, 3, 4 og innbyrdes korresponderende endepunkter mj til hver av spolene 11, 12 er galvanisk forbundet på en slik måte, at hvert koblingspunkt n; til vil korresponderende med koblingspunktene mj, hvor i = 1, 2, ...7 - det vil si antallet koblingspunkter. Second, all of the above-mentioned working elements and coils are produced using the method, which provides their mutual identity, for example, by the method of photocopying the pattern of zig-zag shaped conductor to each of the resonators 2, 3, 4 and the coils 11, 12 on the metal surface of flexible metal foil dielectric substrate 14 with 2ttR width, such a surface is common to all resonators 2, 3, 4 and coils 11, 12 (see figure 2). After electrochemical treatment of the mentioned metal surface, the dielectric substrate 14 with unshaped pattern of meander-shaped conductors of resonators 2, 3, 4 and coils 11, 12 is laid, with its dielectric layer inward, and the outer cylindrical surface of the dielectric tube 7, and is attached to this. The mutually corresponding endpoints n; to each of the meander-shaped conductors of each resonator 2, 3, 4 and mutually corresponding end points mj to each of the coils 11, 12 are galvanically connected in such a way that each connection point n; to will corresponding to the connection points mj, where i = 1, 2, ...7 - that is, the number of connection points.

Det er verdt å legge merke til at plasseringen av alle resonatorene 2, 3, 4 og spolene 11, 2 på deres felles dielektriske rør 7 inne i deres felles legeme 1, ikke bare tilveiebringer den aksielle symmetrien til resonatorer 2, 3, 4 men også uavhengighet til aksialavstandene LQog L, vist i figur 1, mellom geometriske sentere til henholdsvis den første og andre resonatoren 2, 3 og den andre og tredje resonatoren 3, 4, på fremgangsmåten for tilkobling av de separate dielektriske rørene og separate legemene, som brukes i det kjente systemet. Siden avstandene LQog L mellom sentrene er brukt i beregningsalgoritmene til det komponentvise forbruket som konstante verdier, er det mulig å eliminere instrumentfeil, som er karakteristisk for det kjente systemet og er forårsaket av endringene av nevnte avstander mellom sentrene på grunn av forskjellige tilstander med tilkobling av flere separate legemer. It is worth noting that the location of all the resonators 2, 3, 4 and the coils 11, 2 on their common dielectric tube 7 inside their common body 1 not only provides the axial symmetry of the resonators 2, 3, 4 but also independence of the axial distances LQ and L, shown in Figure 1, between geometric centers of the first and second resonators 2, 3 and the second and third resonators 3, 4, respectively, on the method of connecting the separate dielectric tubes and separate bodies, which are used in the known system. Since the distances LQ and L between the centers are used in the calculation algorithms of the component-wise consumption as constant values, it is possible to eliminate instrument errors, which are characteristic of the known system and are caused by the changes of said distances between the centers due to different states of connection of several separate bodies.

Det er også verdt å nevne at i det foreslåtte systemet muliggjør den felles inngang-utgang til resonatoren (i stedet for en separat inngang og utgang i det kjente systemet) en galvanisk forbindelse til hver av de første inngangene-utgangene 5 og hver av de andre inngangene-utgangene 6 til den korresponderende resonatoren 2, 3, 4 kun ved et punkt til den sikk-sakk formede lederen. Dette muliggjør full innbyrdes identitet for inngangs- og utgangsimpedansen for hver av de nevnte inngangene-utgangene, mens i det kjente systemet er disse impedansene forskjellige, siden hver inngang og hver utgang til hver av resonatorene i dette systemet er galvanisk forbundet med en korresponderende sikk-sakk formet leder idet to forskjellige punkter, som unngåelig vil være forskjellig. It is also worth mentioning that in the proposed system the common input-output of the resonator (instead of a separate input and output in the known system) enables a galvanic connection to each of the first inputs-outputs 5 and each of the other the inputs-outputs 6 of the corresponding resonator 2, 3, 4 only at one point to the zig-zag shaped conductor. This enables full mutual identity of the input and output impedance for each of the aforementioned inputs-outputs, whereas in the known system these impedances are different, since each input and each output of each of the resonators in this system is galvanically connected with a corresponding zig- bag-shaped leader being two different points, which will inevitably be different.

Det foreslått systemet innbefatter og beregnings- og kontrollenheten 15, i hvilket datamaskin 16 og kontrollenhet 17 er fremtredende i figur 1 for en bedre forståelse av funksjonen til det foreslåtte systemet; en kontrollert høyfrekvens oscillator 18; kontrollert kommutator 19, moduskontroller 20, forsinkelsesenhet 21, to inngangsforsterkere 22, seks inngangsseparasjonskondensatorer 23, seks utgangsseparasjonskondensatorer 24, så vel som seks sendeseksjoner, hver bestående av sammenkjedet utgangsforsterker, amplitudedetektor 26 og analog-digital omvandler 27. The proposed system also includes the calculation and control unit 15, in which computer 16 and control unit 17 are prominent in Figure 1 for a better understanding of the function of the proposed system; a controlled high frequency oscillator 18; controlled commutator 19, mode controller 20, delay unit 21, two input amplifiers 22, six input separation capacitors 23, six output separation capacitors 24, as well as six transmission sections, each consisting of a chained output amplifier, amplitude detector 26 and analog-to-digital converter 27.

For å forhindre innbyrdes påvirkning, er alle de nevnte sendeseksjonene sammen med deres inngangs- og utgangsseparasjonskondensatorer 23 og 24 skjermet og danner send-motta seksjoner; nemlig den første send-motta seksjonen til den første resonatoren, den første send-motta seksjonen til den andre resonatoren, den første send-motta seksjonen til den tredje resonatoren, så vel som andre send-motta seksjon til den første resonatoren, andre send-motta seksjon til den andre resonatoren og den andre send-motta seksjonen til den tredje resonatoren. In order to prevent mutual interference, all the aforementioned transmit sections together with their input and output separation capacitors 23 and 24 are shielded and form transmit-receive sections; namely, the first transmit-receive section of the first resonator, the first transmit-receive section of the second resonator, the first transmit-receive section of the third resonator, as well as the second transmit-receive section of the first resonator, second transmit- receive section to the second resonator and the second transmit-receive section to the third resonator.

Inngangsseparasjonskondensatorer 23 og Input separation capacitors 23 and

utgangsseparasjonskondensatorer 24 blir brukt til å tilveiebringe den samtidige tilkoblingen av hver av de første inngangene-utgangene 5 og de andre output separation capacitors 24 are used to provide the simultaneous connection of each of the first input-outputs 5 and the second

inngangene-utgangene 6 med to forskjellige elektriske kjeder; via utgangsseparasjonskondensatoren 23 - til eksitasjonskjeden til resonatorer 2, 3, 4 innbefattende en av inngangsforsterkerne 22, kontrollert kommutator 19 og kontrollert høyfrekvens oscillator 18; og vi utgangsseparasjonskondensator 24 - til måle- og beregningskjeden, innbefattende en sendeseksjon til en av send-motta seksjonene 28, 29, 30, 31, 32, 33, så vel som beregnings- og kontrollenheten 15. the inputs-outputs 6 with two different electrical circuits; via the output separation capacitor 23 - to the excitation chain of resonators 2, 3, 4 including one of the input amplifiers 22, controlled commutator 19 and controlled high-frequency oscillator 18; and we output separation capacitor 24 - to the measurement and calculation chain, including a sending section to one of the send-receive sections 28, 29, 30, 31, 32, 33, as well as the calculation and control unit 15.

Hver av de første og andre send-motta seksjonene 28, 29, 30 og andre send-motta seksjonene 31, 32, 33 innbefatter et inngangs, et utgangs og et felles punkt. Hver av de nevnte send-motta seksjonene 28, 29, 30, 31, 32, 33 innbefatter inngangs- og utgangsseparasjonskondensatorer henholdsvis 23 og 24, utgangsforsterker 25, amplitudedetektor 26 og analog-digital omvandler 27, hvilke er installert inne i de skjermende bokser 34, som i sin tur er galvanisk forbundet med felles skjermingsboks 35, som er jordet på legemet 1. Each of the first and second transmit-receive sections 28, 29, 30 and second transmit-receive sections 31, 32, 33 includes an input, an output and a common point. Each of the aforementioned transmit-receive sections 28, 29, 30, 31, 32, 33 includes input and output separation capacitors 23 and 24 respectively, output amplifier 25, amplitude detector 26 and analog-to-digital converter 27, which are installed inside the shielding boxes 34 , which in turn is galvanically connected to common shielding box 35, which is grounded on body 1.

Det felles punktet til hver av de første send-motta seksjonene 28, 29 og 30 og det felles punktet til hver av den andre send-motta seksjonene 31, 32 og 33 er forbundet med utgangen fra den korresponderende seksjonen gjennom sin korresponderende separasjonskondensator 24, utgangsforsterker 25, amplitudedetektor 26 og analog-digital omvandler 27. Det nevnte felles punktet er også forbundet med inngangen til seksjonen via dens korresponderende separasjonskondensator 23. The common point of each of the first transmit-receive sections 28, 29 and 30 and the common point of each of the second transmit-receive sections 31, 32 and 33 are connected to the output of the corresponding section through its corresponding separation capacitor 24, output amplifier 25, amplitude detector 26 and analog-to-digital converter 27. The aforementioned common point is also connected to the input of the section via its corresponding separation capacitor 23.

Hver av de første inngangene-utgangene 5 til hver av resonatorene 2, 3 og 4 er forbundet med det felles punktet til dens korresponderende første send-motta seksjon 28, 29, og 30; den første inngangen-utgangen 5 til den første resonatoren 2 er forbundet med det felles punktet til den første send-motta seksjonen 28; første inngang-utgang 5 til den andre resonatoren 3 - med det felles punktet til den første send-motta seksjonen 29, og den første inngang-utgang 5 til den tredje resonatoren 4 - med det felles punktet til den første send-motta seksjonen 30. hver av de andre inngangene-utgangene 6 til resonatorene 2, 3 og 4 er tilsvarende forbundet med det felles punktet til den andre send-motta seksjonen 31, andre send-motta seksjon 32 og andre send-motta seksjon 33. Each of the first inputs-outputs 5 of each of the resonators 2, 3 and 4 is connected to the common point of its corresponding first transmit-receive section 28, 29, and 30; the first input-output 5 of the first resonator 2 is connected to the common point of the first transmit-receive section 28; first input-output 5 of the second resonator 3 - with the common point of the first transmit-receive section 29, and the first input-output 5 of the third resonator 4 - with the common point of the first transmit-receive section 30. each of the other inputs-outputs 6 of the resonators 2, 3 and 4 is correspondingly connected to the common point of the second transmit-receive section 31, second transmit-receive section 32 and second transmit-receive section 33.

Hver av utgangene til hver av de nevnte send-motta seksjonene 28, 29, 30 og 31, 32, 33 er koblet med en av inngangene til datamaskin 16 via sin korresponderende inngang til beregnings- og kontrollenhet 15, og utgangen til den første send-motta seksjonen 30 og utgangen fra den andre send-motta seksjonen 33, i tillegg til denne, er koblet med korresponderende første eller andre inngang til moduskontroller 20. Each of the outputs of each of the aforementioned send-receive sections 28, 29, 30 and 31, 32, 33 is connected with one of the inputs of computer 16 via its corresponding input to calculation and control unit 15, and the output of the first send- receive section 30 and the output of the second send-receive section 33, in addition to this, is connected with the corresponding first or second input to the mode controller 20.

Utgangen fra moduskontroller 20 er koblet med forsinkelsesenhet 21. utgangen fra sistnevnte er koblet med korresponderende inngang til datamaskin 16 gjennom sin korresponderende inngang til beregnings- og kontrollenhet 15. Den kontrollerende inngangen til forsinkelsesenhet 21 er koblet med den korresponderende utgangen fra datamaskin 16 gjennom en av utgangene til beregnings- og kontrollenhet 15. The output of mode controller 20 is connected with delay unit 21. The output of the latter is connected with corresponding input to computer 16 through its corresponding input to calculation and control unit 15. The controlling input of delay unit 21 is connected with the corresponding output of computer 16 through one of the outputs of calculation and control unit 15.

En av utgangene til kontrollenhet 17 er koblet med den kontrollerende inngangen til den kontrollerte kommutatoren 19 gjennom sin korresponderende utgang til beregnings- og kontrollenhet 15, og den andre utgangen fra kontrollenhet 17 er koblet med inngangen til den kontrollerte høyfrekvens oscillatoren 18 gjennom den korresponderende utgangen fra beregnings- og kontrollenheten 15. One of the outputs of the control unit 17 is connected with the controlling input of the controlled commutator 19 through its corresponding output of the calculation and control unit 15, and the other output of the control unit 17 is connected with the input of the controlled high-frequency oscillator 18 through the corresponding output of the calculation and control unit 15.

Kontrollert kommutator 19 har to utganger - den første og den andre, hvor den første av dem er koblet til inngangene til de første send-motta seksjonene 28, 29 30 gjennom en av inngangsforsterkerne 22. Den nevnte andre utgangen er koblet med inngangene til de andre send-motta seksjonene 31, 32, 33 gjennom den andre inngangsforsterkeren 22. Controlled commutator 19 has two outputs - the first and the second, the first of which is connected to the inputs of the first transmit-receive sections 28, 29 30 through one of the input amplifiers 22. The said second output is connected with the inputs of the others transmit-receive sections 31, 32, 33 through the second input amplifier 22.

Kontrollenhet 17 er koblet med datamaskin 16 ved hjelp av en bilateral informasjonskobling. Control unit 17 is connected with computer 16 by means of a bilateral information link.

Systemet innbefatter også trykksensor 36 og temperatursensor 37 som The system also includes pressure sensor 36 and temperature sensor 37 which

er installert i legemet 1. Utgangen fra hver av disse sensorene er koblet med en av inngangene til datamaskin 16 gjennom deres korresponderende innganger til beregnings- og kontrollenhet 15, som, dersom eksterne systemer 38 er tilstede, er forbundet med disse systemene med en sifferoverføringsledning. is installed in the body 1. The output from each of these sensors is connected with one of the inputs of the computer 16 through their corresponding inputs to the calculation and control unit 15, which, if external systems 38 are present, is connected to these systems by a digit transmission line.

Det foreslåtte forbruksmålesystemet for komponentene til tre-komponent gass-væskestrøm i oljebrønner virker i henhold til følgende skjema. The proposed consumption measurement system for the components of three-component gas-liquid flow in oil wells works according to the following scheme.

Gitt nærvær i dielektrisk rør 7 av kontrollert gass-væske medium, som beveger seg med en hastighet W, blir en startkommando sendt til inngangen til datamaskinen 16, for eksempel fra eksterne systemer 38 gjennom sifferoverføringsledningen. Given the presence in the dielectric tube 7 of controlled gas-liquid medium, which moves at a speed W, a start command is sent to the input of the computer 16, for example from external systems 38 through the digit transmission line.

Denne kommandoen blir sendt fra datamaskin 16 til kontrollenhet 17 av den bilaterale informasjonskoblingen, og fra en av utgangene til sistnevnte enhet gjennom den korresponderende utgangen til beregnings- og kontrollenhet 15 beveger den seg til inngangen til den kontrollerte høyfrekvens oscillatoren 18. This command is sent from the computer 16 to the control unit 17 by the bilateral information link, and from one of the outputs of the latter unit through the corresponding output of the calculation and control unit 15 it moves to the input of the controlled high-frequency oscillator 18.

I henhold til den mottatte kommandoen danner nevnte oscillator et høyfrekvens signal med frekvensen, som gradvis endres over tid, øker fra verdien Fmjntil verdien Fmax. Dette signalet er viktig for eksitering av en høyfrekvens elektromagnetisk felt i hver av de tre resonatorene 2, 3, 4 til det foreslåtte systemet. According to the received command, said oscillator forms a high-frequency signal with the frequency, which gradually changes over time, increasing from the value Fmjnto the value Fmax. This signal is important for the excitation of a high-frequency electromagnetic field in each of the three resonators 2, 3, 4 of the proposed system.

Når det foreslåtte systemet er i drift, er det tredje resonatoren 4 tiltenkt å motta informasjonen om de relative volumfraksjonene V<|, V2, V3til hver av de tre komponentene i den kontrollerte strømmen. Den første og andre resonatoren henholdsvis 2 og 3 er tiltenkt å motta informasjon om hastigheten W til den kontrollerte strømmen. When the proposed system is in operation, the third resonator 4 is intended to receive the information about the relative volume fractions V<|, V2, V3 of each of the three components of the controlled flow. The first and second resonators 2 and 3 respectively are intended to receive information about the speed W of the controlled current.

Fra utgangen fra den kontrollerte høyfrekvens oscillatoren 18 går eksitasjonssignalet til inngangen til den kontrollerte kommutatoren 19. Gitt nærværet av "første utgang" kommando på dem kontrollerte inngangen til sistnevnte, blir denne kommandoen dannet i kontrollenhet 17 og sendt til en av utgangene til enheten gjennom korresponderende utgang til beregnings- og kontrollenhet 15, eksitasjonssignalet blir overført fra den første utgangen til kontrollert kommutator 19 gjennom den korresponderende inngangsforsterker 22 til inngangene ril de første sendeseksjonene 28, 29 og 30. Deretter blir det overført via inngangsseparasjonskondensatoren 23 og felles punkt til henholdsvis hver av de nevnte seksjonene, til hver av inngangene-utgangene 5 til de første, andre og tredje resonatorene (henholdsvis posisjoner 2, 3 og 4), et høyfrekvens elektromagnetisk felt hvor frekvensen endres mellom Fmjnog Fmaxblir eksitert i hver av resonatorene. From the output of the controlled high-frequency oscillator 18, the excitation signal goes to the input of the controlled commutator 19. Given the presence of the "first output" command on the controlled input of the latter, this command is formed in the control unit 17 and sent to one of the outputs of the unit through the corresponding output to the calculation and control unit 15, the excitation signal is transmitted from the first output of the controlled commutator 19 through the corresponding input amplifier 22 to the inputs ril the first transmitting sections 28, 29 and 30. It is then transmitted via the input separation capacitor 23 and common point to each of the the said sections, to each of the inputs-outputs 5 of the first, second and third resonators (positions 2, 3 and 4 respectively), a high-frequency electromagnetic field whose frequency changes between Fmj and Fmax is excited in each of the resonators.

Siden det dielektriske røret 7 inneholder et tre-komponent gass-væske medium, er hver av de tre komponentenekarakterisert vedvisse verdier av kompleks kapasivitet ej<*>og kompleks elektrokonduktivitet aj<*>, hvor j = 1, 2, 3 er antallet av en komponent, resonant absorpsjon av energien til det eksiterte feltet ved flere resonante frekvenser Fres vil skje i tilfelle av eksitasjon av et høyfrekvent elektromagnetisk felt i hver av resonatorene 2, 3, 4 hvor Since the dielectric tube 7 contains a three-component gas-liquid medium, each of the three components is characterized by certain values of complex capacitance ej<*> and complex electroconductivity aj<*>, where j = 1, 2, 3 is the number of a component, resonant absorption of the energy of the excited field at several resonant frequencies Fres will occur in the case of excitation of a high-frequency electromagnetic field in each of the resonators 2, 3, 4 where

for eksempel ved den første, andre og tredje resonansfrekvensen, henholdsvis Fresi, Fres2 °9<F>res3 ■ for example at the first, second and third resonance frequencies, respectively Fresi, Fres2 °9<F>res3 ■

Siden de informative parametrene til signalene, som karakteriserer resonant absorpsjon, så som for eksempel: amplituder til utgangssignalene på den første, andre og tredje Since the informative parameters of the signals, which characterize resonant absorption, such as, for example: amplitudes of the output signals on the first, second and third

resonantfrekvensene henholdsvis Lresi, LreS2og LreS3 , the resonant frequencies Lresi, LreS2 and LreS3 respectively,

koeffisienter til signaltransmisjonen på den første, andre og tredje coefficients of the signal transmission on the first, second and third

resonantfrekvensen Dresi, DreS2 og<D>reS3)the resonant frequency Dresi, DreS2 and<D>reS3)

resonantfrekvensene ^resl > ^ res2 °9<F>res3, the resonant frequencies ^resl > ^ res2 °9<F>res3,

så vel som andre informative parametre, i det vesentligste er avhengig av de komplekse karakteristikkene til det kontrollerte mediet E-f,£2<*>,£3<*>og a-f, 02", 03, Hvert av utgangssignalene til den første, andre og tredje resonatoren (posisjoner henholdsvis 2, 3 og 4) inneholder informasjon om komponentvist innhold i gass-væskestrømmen. as well as other informative parameters, essentially depending on the complex characteristics of the controlled medium E-f,£2<*>,£3<*>and a-f, 02", 03, Each of the output signals of the first, second and the third resonator (positions 2, 3 and 4 respectively) contains information about the component-wise content of the gas-liquid stream.

Hvert av de nevnte signalene går via en av inngangene til beregnings- og kontrollenheten 15 til den korresponderende inngangen til datamaskinen 16 på følgende måte: Signal fra første inngang-utgang 5 til den første resonatoren 2 går gjennom den sammenkjedede separeringskondensatoren 24, utgangsforsterker 25, amplitude detektor 26 og analog-digital omvandler 27 til den første send-motta seksjonen 28; signalet fra den første inngang-utgang 5 til den andre resonatoren 3 går gjennom de samme elementene 24, 25, 26, 27 i den første send-motta seksjonen 29 og signalet fra den første inngang-utgang 5 til den tredje resonatoren 4 går gjennom elementene 24, 25, 26, 27 til den første inngang-utgang send-motta seksjonen 30. Dessuten går nevnte signal fra utgangen av den første send-motta seksjonen 30 til den første inngangen til moduskontrolleren 20, i hvilken det skjer en primær trinndelt analyse av de informative parametrene i den mottatte signalet. Each of the mentioned signals goes via one of the inputs of the calculation and control unit 15 to the corresponding input of the computer 16 in the following way: Signal from the first input-output 5 to the first resonator 2 goes through the interconnected separating capacitor 24, output amplifier 25, amplitude detector 26 and analog-digital converter 27 to the first transmit-receive section 28; the signal from the first input-output 5 to the second resonator 3 passes through the same elements 24, 25, 26, 27 in the first transmit-receive section 29 and the signal from the first input-output 5 to the third resonator 4 passes through the elements 24, 25, 26, 27 to the first input-output send-receive section 30. Furthermore, said signal goes from the output of the first send-receive section 30 to the first input of the mode controller 20, in which a primary stepwise analysis of the informative parameters in the received signal.

Den primære trinnvise analysen har som mål å gi et grovt tilskudd til den kontrollerte strømmen til en av to modi: "jevn" eller "ujevn"; og deretter til en av de spesifiserende sub-modusene av den definerte modus, for eksempel til en av de følgende sub-modusene: "jevn - olje", "jevn - vann", "jevn - gass", "jevn olje-vann", "jevn - olje-gass", "jevn - gass-vann", "jevn - olje-vann-gass", eller "ujevn - olje-vann", "ujevn - olje-gass", etc. The primary stepwise analysis aims to provide a rough addition to the controlled flow to one of two modes: "smooth" or "unsmooth"; and then to one of the specifying sub-modes of the defined mode, for example to one of the following sub-modes: "smooth - oil", "smooth - water", "smooth - gas", "smooth oil-water" , "even - oil-gas", "even - gas-water", "even - oil-water-gas", or "uneven - oil-water", "uneven - oil-gas", etc.

Kodet signal, som korresponderer med den valgte sub-modus får fra utgangen av moduskontrolleren 20 til inngangen til forsinkelsesenheten 21; gitt nærværet av ikke-triviell forsinkelseskommando "At" * 0 ved den kontrollerende inngangen til denne enheten, signalet blir forsinket derfor en tid At, hvoretter det blir overført via en av inngangene til beregnings- og kontrollenhet 15 til den korresponderende inngangen til datamaskinen 16, hvor en algoritme passende for den mottatte sub-modus koden blir valgt fra gruppen av algoritmer av den komponentvise innholdskontrolleren. Coded signal, which corresponds to the selected sub-mode gets from the output of the mode controller 20 to the input of the delay unit 21; given the presence of non-trivial delay command "At" * 0 at the controlling input of this unit, the signal is therefore delayed for a time At, after which it is transferred via one of the inputs of the calculation and control unit 15 to the corresponding input of the computer 16, wherein an algorithm appropriate for the received sub-mode code is selected from the group of algorithms by the component-wise content controller.

I henhold til den valgte algoritmen, analyserer datamaskin 16 et informativt signal mottatt fra den første inngang-utgang 5 til den tredje resonatoren 4 gjennom den første send-motta seksjonen 30, og måler øyeblikksverdier til de relative volumfraksjonene V<|, V2og V3til hver av de tre komponentene i den kontrollerte strømmen. According to the selected algorithm, computer 16 analyzes an informative signal received from the first input-output 5 to the third resonator 4 through the first transmit-receive section 30, and measures instantaneous values of the relative volume fractions V<|, V2 and V3 to each of the three components of the controlled flow.

I dette tilfellet er den nevnte forsinkelsestiden At = W ■ L, hvor L er avstanden mellom senterne til den andre og tredje resonatoren henholdsvis 3 og 4, som blir beregnet av datamaskin 16 ved ikke-triviell verdi av raten W * 0 til den kontrollerte strømmen og blir sendt til den kontrollerende inngangen til forsinkelsesenheten 21 i form av "At" kommandoen fra utgangen av datamaskinen 16 gjennom den korresponderende utgangen til beregnings- og kontrollenheten 15. In this case, the said delay time is At = W ■ L, where L is the distance between the centers of the second and third resonators 3 and 4 respectively, which is calculated by the computer 16 at the non-trivial value of the rate W * 0 of the controlled current and is sent to the controlling input of the delay unit 21 in the form of the "At" command from the output of the computer 16 through the corresponding output of the calculation and control unit 15.

Ved slutten av den beskrevne prosessen i enhet 17 blir det dannet en kommando "andre inndata" som går fra en av utgangene til denne enheten gjennom den korresponderende utgangen til beregnings- og kontrollenhet 15 til den kontrollerende inngangen til den kontrollerte kommutatoren 19. Som et resultat blir et høyfrekvens signal som blir dannet av høyfrekvens oscillatoren 18 og som går fra dens utgang til inngangen til den kontrollerte kommutatoren 19, blir svitsjet til den andre utgangen til denne kommutatoren, hvoretter det går til hver av inngangene til den andre send-motta seksjonene 31, 32, og 33. At the end of the described process in unit 17, a command "second input" is formed, which goes from one of the outputs of this unit through the corresponding output of calculation and control unit 15 to the controlling input of the controlled commutator 19. As a result becomes a high-frequency signal which is formed by the high-frequency oscillator 18 and which goes from its output to the input of the controlled commutator 19, is switched to the second output of this commutator, after which it goes to each of the inputs of the second transmit-receive sections 31 , 32, and 33.

Fra hvert av disse felles punktene til hver av de indikerte send-motta seksjonene blir høyfrekvens signalet overført fra den korresponderende inngangsforsterkeren 22 til den andre inngang-utgang 6 til hver av resonatorene 2, 3, 4. From each of these common points to each of the indicated send-receive sections, the high-frequency signal is transmitted from the corresponding input amplifier 22 to the second input-output 6 to each of the resonators 2, 3, 4.

Når høyfrekvens signalet blir svitsjet fra de første inngangene-utgangene 5 til resonatorene 2, 3, 4 til deres andre innganger-utganger 6, endres retningen til det høyfrekvente elektromagnetiske feltet i hver av de indikerte resonatorene ortogonalt. Dette gir en elektromagnetisk lodding av nærbildet av det kontrollerte mediet, som er ortogonalt til den primære loddingen, og gir ytterligere informasjon om det komponentvise innholdet til den ikke-aksisymmetriske gass-væskestrømmen. When the high-frequency signal is switched from the first inputs-outputs 5 of the resonators 2, 3, 4 to their second inputs-outputs 6, the direction of the high-frequency electromagnetic field in each of the indicated resonators changes orthogonally. This provides an electromagnetic brazing of the close-up of the controlled medium, which is orthogonal to the primary brazing, and provides additional information on the component-wise content of the non-axisymmetric gas-liquid flow.

Signaler, som gir ytterligere nærbilde informasjon, blir registrert på hver av den andre inngangene-utgangene 6 til resonatorene 2, 3, 4. Hvert av disse signalene går til det felles punktet til den korresponderende andre send-motta seksjonene (posisjon 31, 32, 33) og fra utgangen av hver av dem blir de overført til korresponderende innganger på datamaskin 16 via en av inngangene til beregnings- og kontrollenhet 15. Signals, which provide additional close-up information, are registered on each of the second inputs-outputs 6 of the resonators 2, 3, 4. Each of these signals goes to the common point of the corresponding second transmit-receive sections (position 31, 32, 33) and from the output of each of them they are transferred to corresponding inputs on computer 16 via one of the inputs to calculation and control unit 15.

Videre, fra utgangen fra den andre send-motta seksjonen 33 går nevnte signal til den andre inngangen til moduskontrolleren 20, hvor det tidligere definerte sub-modus til den kontrollerte strømmen blir spesifisert basert på analysen av informative parametre til det mottatte signalet, hvoretter kodesignal, tilsvarende det spesifiserte sub-moduset, blir overført via forsinkelsesenheten 21 (med forsinkelsestid At) og via en av utgangene fra beregnings- og kontrollenheten 15 til den korresponderende inngangen til datamaskinen 16, hvor, basert på analysen av signalet mottatt av datamaskinen 16 gjennom den ytterligere inngang-utgang 6 til den tredje resonatoren 4 gjennom den andre send-motta seksjonen 33, om nødvendig, hvor det skjer en spesifisering av den valgte algoritmen og korreksjon av den tidligere beregnede øyeblikksverdiene av relative volumfraksjoner V<|, V2og V3 til hver av de tre komponentene i den kontrollerte strømmen. Furthermore, from the output of the second send-receive section 33, said signal goes to the second input of the mode controller 20, where the previously defined sub-mode of the controlled flow is specified based on the analysis of informative parameters of the received signal, after which code signal, corresponding to the specified sub-mode, is transmitted via the delay unit 21 (with delay time At) and via one of the outputs of the calculation and control unit 15 to the corresponding input of the computer 16, where, based on the analysis of the signal received by the computer 16 through the further input-output 6 to the third resonator 4 through the second send-receive section 33, if necessary, where there is a specification of the selected algorithm and correction of the previously calculated instantaneous values of relative volume fractions V<|, V2 and V3 to each of the three components of the controlled flow.

For å måle raten W i det foreslåtte systemet, brukes autokorreleringsmetode. Avhengig av modusen til den kontrollerte strømmen, er analysen enten basert på informasjonen om bevegelsene til den naturlige strømningsmarkøren, eller på informasjon om lokal strøm inhomogenitetsbevegelse, eller på informasjon om lokal strøm spesiell bevegelse. To measure the rate W in the proposed system, autocorrelation method is used. Depending on the mode of the controlled flow, the analysis is either based on the information about the movements of the natural flow marker, or on information about local flow inhomogeneity movement, or on information about local flow special movement.

I det første tilfellet, når moduskontrolleren 20 definerer en modus med i det vesentligste ujevn strøm, blir tidligere beskrevne informative signaler, mottatt ved inngangen til datamaskinen 16 fra de første inngangene-utgangene 5 og andre inngangene-utgangene 6 til henholdsvis den første og andre resonatoren 2, 3, konstant registrert og behold i minnelageret til datamaskinen In the first case, when the mode controller 20 defines a mode with substantially uneven current, previously described informative signals are received at the input of the computer 16 from the first inputs-outputs 5 and second inputs-outputs 6 to the first and second resonators, respectively 2, 3, constantly recorded and retained in the memory storage of the computer

16 i form av tidsrealiseringer for hvert av disse signalene. 16 in the form of time realizations for each of these signals.

Avhengighetene av signalamplitudene lresi(t), Ires2(t), lreS3(t) på tid t, tilsvarende de som er nevnt over, de første, andre og tredje resonansfrekvensene henholdsvis Fresi, Fres2, Fres3, kan brukes som tidsrealiseringer for de informative signalene til resonatorene 2 og 3. The dependences of the signal amplitudes lresi(t), Ires2(t), lreS3(t) on time t, corresponding to those mentioned above, the first, second and third resonance frequencies respectively Fresi, Fres2, Fres3, can be used as time realizations for the informative signals to resonators 2 and 3.

Ved å ta i betraktning sub-modusen til den i det vesentligste ujevne strømmen, definert av moduskontroller 20, blir en algoritme tilsvarende undermoduskoden valgt i datamaskinen 16 fra gruppen av algoritmer "rateberegning" og, i henhold til den valgte algoritmen, utføres behandlingen av ovennevnte tidsrealiseringer av det informative signalene, som er dannet av hver av resonatorene 2 og 3. Taking into account the sub-mode of the substantially uneven flow, defined by mode controller 20, an algorithm corresponding to the sub-mode code is selected in the computer 16 from the group of algorithms "rate calculation" and, according to the selected algorithm, the processing of the above is carried out time realizations of the informative signals, which are formed by each of the resonators 2 and 3.

Etter behandlingen blir disse realiseringen blir deres innbyrdes korrelasjonsfunksjon bestemt og deretter blir en av realisasjonene skiftet med hensyn til den andre i tid t, inntil maksimumsverdien til krysskorrelasjonsfunksjonen blir oppnådd. After processing these realizations, their mutual correlation function is determined and then one of the realizations is shifted with respect to the other in time t, until the maximum value of the cross-correlation function is reached.

Når maksimumsverdien av kryss-korrelasjonen er oppnådd i prosessen med slik skifting av realisasjoner, registrerer datamaskin 16 tiden for skifting og, siden denne tiden er lik tidsintervallet At når den naturlige strømmarkøren. Det vil si jevne strømningsfluktuasjoner, løper en bestemt lengde av sensorradiobølgen, tatt for den grunnleggende lengde Lo, blir raten W til den kontrollerte strømmen beregnet i henhold til formelen When the maximum value of the cross-correlation is achieved in the process of such switching of realizations, computer 16 records the time of switching and, since this time is equal to the time interval At reaches the natural current marker. That is, smooth flow fluctuations, running a certain length of the sensor radio wave, taken for the basic length Lo, the rate W of the controlled flow is calculated according to the formula

hvor Lo er den grunnleggende lengde, lik aksialintervallet mellom geometriske sentre til den første og andre resonatoren, henholdsvis 2 og 3, Den erholdte verdien for rate W blir brukt av datamaskinen 16 til å beregne øyeblikksverdier til de komponentvise volumforbrukene Qi, Ch, Q3 til hver av de tre komponentene til gass-væskestrømmen, så vel som for å beregne forsinkelsestiden At og tiden for overføring av den korresponderende kommandoen " At" til den kontrollerende inngangen til forsinkelsesenheten 21. Kommandoen " At" er ment for synkronisering av tidspunktet når datamaskinen 16 velger algoritmen, tilsvarende koden til den kontrollerte strømningsmodusen, og tidspunktet t.2, når delen av den kontrollerte strømmen, som ved tidspunktet ti var ved midten av den tredje resonatoren 4 og gjennomgikk radiobølgelodding, sommer til midten av den andre resonatoren 3 where Lo is the basic length, equal to the axial interval between the geometric centers of the first and second resonators, 2 and 3 respectively. The obtained value for rate W is used by the computer 16 to calculate instantaneous values of the component-wise volume consumptions Qi, Ch, Q3 for each of the three components of the gas-liquid flow, as well as to calculate the delay time At and the time of transmission of the corresponding command "At" to the controlling input of the delay unit 21. The command "At" is intended for synchronization of the time when the computer 16 selects the algorithm, corresponding to the code of the controlled flow mode, and the time t.2, when the part of the controlled flow, which at time ti was at the center of the third resonator 4 and underwent radio wave soldering, summer to the center of the second resonator 3

hvor where

L er et aksielt intervall mellom geometriske sentre til den andre og tredje resonatoren henholdsvis 3 og 4 (se fig. 1). L is an axial interval between geometric centers of the second and third resonators 3 and 4 respectively (see Fig. 1).

I det andre tilfellet, når moduskontrolleren 20 definerer jevn bevegelse av den stort sett homogene kontrollerte strømmen og når det i de kontrollerte mediet ikke er noen lokale, uttalte fluktuasjoner av komponentinnholdet, kan målingen av raten W som utføres ved å bruke den ovenfor beskrevne metoden vise seg å være upålitelig. I dette tilfellet er det ikke den lokale fluktueringen av strømningskomponentinnholdet, men en lokal strømningsegenhet, som er kjennetegnet ved i det vesentligste forskjellig, sammenlignet med det midlere forholdet av informative signaler fra resonatorene 2 og 3, erholdt under innbyrdes ortogonal radiobølgelodding av det kontrollerte mediet som brukes i det foreslåtte systemet som en karakteristikk av strømmen som blir pålitelig kontrollert. In the second case, when the mode controller 20 defines uniform movement of the largely homogeneous controlled flow and when in the controlled medium there are no local, pronounced fluctuations of the component content, the measurement of the rate W carried out using the method described above can show to be unreliable. In this case, it is not the local fluctuation of the flow component content, but a local flow property, which is characterized by the essentially different, compared to the average ratio of informative signals from the resonators 2 and 3, obtained during mutually orthogonal radio wave soldering of the controlled medium which is used in the proposed system as a characteristic of the current being reliably controlled.

Metoden med den innbyrdes ortogonale loddingen gjør det mulig å registrere slike lokale særegenheter til den stort sett homogene jevne strømmen som for eksempel lokal aksiell strømningsasymmetri, lokal spiralstrømshvirvling, opphopet skrueformet strømhvirvling, lokal turbulens eller andre lokale særegenheter, som ikke blir identifisert ved unilateral lodding. The method with the mutually orthogonal soldering makes it possible to register such local peculiarities of the largely homogeneous steady flow as, for example, local axial flow asymmetry, local spiral current vorticity, accumulated helical current vorticity, local turbulence or other local peculiarities, which are not identified by unilateral soldering.

I tilfellet hvor moduskontrolleren 20 identifiserer nesten homogen kontrollert strømning og spesifiserer dens tilsvarende sub-modus, blir en kode som korresponderer med den spesifiserte sub-modusen overført til datamaskinen 16, og en algoritme, som korresponderer med den erholdte koden blir valgt i datamaskinen fra gruppen av algoritmer "rateberegning". In the case where the mode controller 20 identifies near-homogeneous controlled flow and specifies its corresponding sub-mode, a code corresponding to the specified sub-mode is transmitted to the computer 16, and an algorithm corresponding to the obtained code is selected in the computer from the group of algorithms "rate calculation".

I overensstemmelse med den valgte algoritmen, blir tidsrealiseringer av korrelasjonen til hvert av signalene, som er dannet ved henholdsvis den første inngang-utgang 5 til den første resonatoren 2 og i den første inngang-utgang 5 til den andre resonatoren 3, med signal, dannet ved den andre inngang-utgang 6 til den andre resonatoren, behandlet. In accordance with the selected algorithm, time realizations of the correlation of each of the signals, which are formed respectively at the first input-output 5 of the first resonator 2 and in the first input-output 5 of the second resonator 3, with signal, are formed at the second input-output 6 of the second resonator, processed.

Etter behandlingen av signalene, som i betydelig gra er forskjellig fra gjennomsnittet av disse signalene, definerer datamaskinen 16, på samme måte som i det foregående tilfellet, innbyrdes korrelasjonsfunksjon til dere tidsrealiseringer og tiden for realiseringsskifting, ved hvilken denne funksjonen når sitt maksimum. Som med tilfellet med i det vesentligste ujevn strømning, er denne tiden lik intervallet At når den naturlige markøren løper gjennom strømmen (dens lokale særegenhet), kjennetegnet ved den vesentlige forskjellen fra midlere verdiforhold til signalene, erholdt ved innbyrdes ortogonal lodding av det kontrollerte mediet, med basislengden Lo. After the processing of the signals, which are significantly different from the average of these signals, the computer 16, in the same way as in the previous case, defines the intercorrelation function of you time realizations and the time of realization shift, at which this function reaches its maximum. As with the case of essentially non-uniform flow, this time is equal to the interval At when the natural marker runs through the flow (its local peculiarity), characterized by the significant difference from the average value ratio of the signals, obtained by mutually orthogonal soldering of the controlled medium, with the base length Lo.

Strømningsraten i dette tilfellet, som over, er lik The flow rate in this case, as above, is equal

De målte verdiene til raten W og de relative volumfraksjonene Vi, V2og V3til komponentene i den kontrollerte strømmen gjør det mulig å beregne komponentvist forbruk Q1, Q2, Q3til hver av de tre komponentene til gass-væske mediet: The measured values of the rate W and the relative volume fractions Vi, V2 and V3 of the components in the controlled flow make it possible to calculate component wise consumption Q1, Q2, Q3 for each of the three components of the gas-liquid medium:

S = ttR<2>er arealet til det dielektriske rørets 7 tverrsnitt. S = ttR<2>is the area of the dielectric tube's 7 cross-section.

Dersom det er nødvendig å definere masse-komponentvist forbruk Qmi, Qm2, Qm3til hver av de tre komponentene til gass-væske mediet, vil datamaskinen 16 i tillegg til den beskrevne prosessen analysere signalene til de øyeblikkelige verdiene for trykk og temperatur til det kontrollerte mediet, som går til de korresponderende inngangene til datamaskinen 16 fra utgangen fra trykksensoren 36 og utgangen fra temperatursensoren 37, og også dataene om nominell tetthet pi,P2, p3til hver av de tre ovenfor nevnte komponentene, son blir holdt i minnelageret til datamaskinen 16. If it is necessary to define mass-component wise consumption Qmi, Qm2, Qm3 for each of the three components of the gas-liquid medium, the computer 16 will, in addition to the described process, analyze the signals of the instantaneous values for pressure and temperature of the controlled medium, which go to the corresponding inputs of the computer 16 from the output of the pressure sensor 36 and the output of the temperature sensor 37, and also the data on nominal density pi, P2, p3 of each of the three above-mentioned components, son are kept in the memory storage of the computer 16.

Informasjon om det komponentvise volumforbruket og, om nødvendig, om komponentvist masseforbruk til den kontrollerte strømmen kan overføres fra datamaskinen 16 via sifferoverføringslinjen til de eksterne systemene 38. Information about the component-wise volume consumption and, if necessary, about the component-wise mass consumption of the controlled stream can be transmitted from the computer 16 via the digit transmission line to the external systems 38.

Oppgaven med å øke påliteligheten og nøyaktigheten til målingene av komponentvist forbruk i tilfelle med to ultimate strømningsmoduser til det kontrollerte mediet, det vil si ujevn eller jevn strøm, oppnås på grunn av anvendelsen av de følgende nye teknikker i det foreslåtte systemet; først, utføre innledende analyse av strømningsmodusen i moduskontrolleren 20 ved å bruke resonator 3; for det andre, anvendelsen av to forskjellige retninger med radiobølgelogging ved hjelp av to innbyrdes ortogonale innganger-utganger 5 og 6 og kontrollert kommutator 19; og for det tredje, identiteten og den innbyrdes symmetrien til resonatorene 2, 3, 4 og deres arbeidselementer, så som restriktive og restriktive-separerende spoler 11 og 12. The task of increasing the reliability and accuracy of the component-wise consumption measurements in the case of two ultimate flow modes of the controlled medium, i.e. uneven or steady flow, is achieved due to the application of the following new techniques in the proposed system; first, perform initial analysis of the flow mode in the mode controller 20 using resonator 3; secondly, the application of two different directions of radio wave logging by means of two mutually orthogonal input-outputs 5 and 6 and controlled commutator 19; and thirdly, the identity and mutual symmetry of the resonators 2, 3, 4 and their working elements, such as restrictive and restrictive-separating coils 11 and 12.

Claims

1. Consumption measurement system for components for three-component gas-liquid flow in oil wells, including coaxially installed first and second resonators (2, 3), each of which is a short-circuited, zigzag-shaped conductor in the form of a rectangular meander, placed on the outer cylindrical surface of a dielectric tube (7), which tube (7) is arranged coaxially inside a tubular metallic body (1); a controlled high frequency oscillator (18); an input amplifier (22); a calculation and control unit (15); two transmitting sections, each including an output amplifier (25), amplitude detector (26) and analog-to-digital converter (27); pressure sensor (36) and temperature sensor (37), located inside the body (1), where the output from each of them is connected to a corresponding input to a calculation and control unit, where each of the two resonators (2, 3) is connected with one of the inputs to a calculation and control unit via its transmitter section, with its output connected to the input of a controlled high-frequency oscillator (18); characterized in that the system includes a further third resonator (4) which is installed coaxially to the first and second (2, 3) on the common dielectric tube (7) inside the common body (1); each of the three resonators (2, 3, 4) has the first input-output and orthogonally installed second input-output, where the first and second input-outputs of each resonator are placed in mutually diametrically right-angled planes; in addition, the system includes an input amplifier (22) and controlled commutator (19) which is connected to the output of a controlled high-frequency oscillator (18) and has two outputs, each of which is connected with an input to one of the input amplifiers (22), which commutator (19) is connected via its controlling input with a calculation and control unit (15); in addition, the system includes a mode controller (20) and a delay unit (21), which has its input connected to the output of a mode controller, and four transmission sections, identical to the two already existing; where each of the six transmitting sections of the system is further provided with an input and two decoupling capacitors (23, 24), interconnected at a common point, where one of these capacitors is connected to the input of an output amplifier (25) and the other - to the input to the corresponding transmit section, where each transmit section together with its isolation capacitors is separately shielded and forms a transmit-receive section; the first or second input-output of each resonator in the system is connected to only one of the transmit-receive sections - with the common point of its isolation capacitors; in this case, the output of an analog-digital converter, connected to one of the inputs of a calculation and control unit, acts as an output to each of the send-receive sections; each transmit-receive section, connected to the first input-output of one of the resonators, is connected via its input with one of the input amplifiers, and each of the rest of the transmit-receive sections is connected to the second input amplifier; the output of each of the transmit-receive sections of the third resonator is additionally connected to one of the inputs of the mode controller; and the output of the delay unit is connected with the calculation and control unit, the output of the latter being connected to the controlling input of the delay unit; the end segments of a dielectric tube have a restrictive coil, restrictive-separating coils are also present between the resonators; restrictive coils, restrictive-separating coils and zigzag conductors to each resonator are rectangular in cross-section; Zigzag-shaped conductor, restrictive coil or restrictive-separating coil of rectangular cross-sectional thickness b is defined using the following inequality:

where Fmax is the upper limit of the signal frequency at the output of a controlled high-frequency oscillator; K is a proportionality dimension factor, Zig-zag conductor width a is equal to the width of a gap between its adjacent parallel segments and is limited by a two-sided inequality