RU2002126261A - Фарадметр - Google Patents

Claims (14)

1. Способ для определения свойства потока текучей среды, протекающей через трубопровод, имеющий фарадметр, содержащий кольцевой емкостной датчик; при этом кольцевой емкостной датчик содержит по меньшей мере три зондирующих электрода; причем зондирующие электроды расположены по окружности трубопровода; причем согласно указанному способу а) для кольцевого емкостного датчика выбирают набор измерительных конденсаторов; причем измерительный конденсатор образован двумя измерительными электродами, и измерительный электрод состоит либо из отдельного зондирующего электрода, либо, по меньшей мере, из двух взаимно соединенных зондирующих электродов; б) измеряют электрическую емкость каждого измерительного конденсатора, отличающийся тем, что кольцевой емкостной датчик образует кольцевой емкостной датчик верхнего течения; и тем, что фарадметр также содержит кольцевой емкостной датчик нижнего течения, имеющий, по меньшей мере, три зондирующих электрода; причем зондирующие электроды расположены по окружности трубопровода, причем согласно указанному способу также в) для кольцевого емкостного датчика нижнего течения выбирают набор измерительных конденсаторов; г) в несколько моментов времени в течение некоторого временного интервала измеряют электрическую емкость каждого измерительного конденсатора каждого кольцевого емкостного датчика; д) определяют взаимные корреляции между электрическими емкостями, измеренными в течение указанного временного интервала у кольцевого емкостного датчика верхнего течения, и электрическими емкостями, измеренными в течение указанного временного интервала у кольцевого датчика нижнего течения; и е) по взаимным корреляциям определяют свойство потока.

2. Способ по п.1, в котором текучая среда содержит по меньшей мере два текучих компонента; и определяют свойство текучей среды текучего компонента.

3. Способ по п.1 или 2, в котором свойство потока является одним из следующих: профиль скорости потока по сечению трубопровода, объемная скорость потока или массовая скорость потока.

4. Способ по любому одному из пп.1-3, в котором текучая среда содержит по меньшей мере два компонента, выбираемых из группы, состоящей из нефти, воды или природного газа.

5. Фарадметр для определения свойства потока текучей среды, протекающей по трубопроводу, содержащий расположенные вокруг трубопровода кольцевые емкостные датчики верхнего течения и нижнего течения, в котором каждый кольцевой емкостной датчик содержит по меньшей мере три зондирующих электрода, при этом зондирующие электроды расположены по окружности трубопровода, и фарадметр действует согласно способу по любому одному из пп.1-4.

6. Фарадметр по п.5, выполненный с возможностью его применения на морской глубине или в стволе скважины в земле, и тем, что также содержит средство для дистанционной работы.

7. Фарадметр по п.6, в котором средство для дистанционной работы содержит средство для телеметрии или средство для дистанционного электроснабжения.

8. Способ обеспечения корректированных электрических емкостей с помощью кольцевого емкостного датчика для определения диэлектрического свойства проверочной текучей среды в трубопроводе; причем емкостной датчик содержит по меньшей мере четыре зондирующих электрода, расположенных по окружности трубопровода; при этом согласно указанному способу заполняют трубопровод проверочной текучей средой; выбирают набор измерительных конденсаторов, причем измерительный конденсатор сформирован двумя измерительными электродами, и измерительный электрод состоит либо из отдельного зондирующего электрода, либо по меньшей мере из двух взаимно соединенных зондирующих электродов; измеряют проверочную электрическую емкость каждого измерительного конденсатора, причем согласно этому способу также прерывают измерение в определенные моменты; заполняют трубопровод калибровочной текучей средой, имеющей известное диэлектрическое свойство; выбирают набор калибровочных конденсаторов, при этом калибровочный конденсатор сформирован двумя калибровочными электродами, и калибровочный электрод состоит либо из отдельного зондирующего электрода, либо по меньшей мере из двух взаимно соединенных зондирующих электродов; измеряют калибровочную электрическую емкость каждого калибровочного конденсатора; и определяют скорректированные электрические емкости из проверочных и калибровочных электрических емкостей, используя взаимосвязь между калибровочными электрическими емкостями и известным электрическим свойством калибровочной текучей среды.

9. Способ по п.8, в котором операция выбора набора калибровочных конденсаторов включает в себя выполнение следующих операций: выбирают четыре калибровочных электрода путем подразделения установленных по окружности зондирующих электродов на четыре последовательные секции, при этом каждая секция содержит либо отдельный зондирующий электрод, либо по меньшей мере два взаимно соединенных зондирующих электрода; причем каждая секция формирует калибровочный электрод; и выбирают первый и второй калибровочные конденсаторы, причем первый калибровочный конденсатор сформирован двумя не соседними электродами из числа четырех калибровочных электродов; и при этом второй калибровочный конденсатор сформирован остальными двумя калибровочными электродами.

10. Способ по п.9, в котором в операции определения корректированных электрических емкостей используют взаимосвязь между калибровочной электрической емкостью первого калибровочного конденсатора, калибровочной электрической емкостью второго калибровочного конденсатора и известным диэлектрическим свойством.

11. Способ по п.10, в котором взаимосвязью является теорема Томпсона-Лампара, или она основана на модификации теоремы Томпсона-Лампара.

12. Фарадметр для определения диэлектрического свойства проверочной текучей среды в трубопроводе; причем фарадметр содержит кольцевой емкостной датчик, причем кольцевой емкостной датчик содержит по меньшей мере четыре зондирующих электрода, расположенных по окружности трубопровода; в котором фарадметр калибруют согласно способу по любому одному из пп.8-11.

13. Способ по любому одному из пп.1-4, в котором текучей средой является проверочная текучая среда, при этом каждый кольцевой емкостной датчик содержит по меньшей мере четыре зондирующих электрода; и причем электрические емкости, определяемые в операции (b), являются электрическими емкостями, скорректированными согласно способу по любому одному из пп.8-11.

14. Фарадметр для определения свойства потока текучей среды, протекающей по трубопроводу, при этом фарадметр содержит кольцевые емкостные датчики верхнего течения и нижнего течения, расположенные вокруг трубопровода, при этом каждый кольцевой емкостной датчик содержит по меньшей мере четыре зондирующих электрода, при этом зондирующие электроды расположены по окружности трубопровода; и при этом фарадметр действует согласно способу по п.13.