RU2010129923A - Устройство и способ определения фракций фаз текучей среды с использованием рентгеновских лучей, оптимизированный для неосушенного газа - Google Patents
Устройство и способ определения фракций фаз текучей среды с использованием рентгеновских лучей, оптимизированный для неосушенного газа Download PDFInfo
- Publication number
- RU2010129923A RU2010129923A RU2010129923/28A RU2010129923A RU2010129923A RU 2010129923 A RU2010129923 A RU 2010129923A RU 2010129923/28 A RU2010129923/28 A RU 2010129923/28A RU 2010129923 A RU2010129923 A RU 2010129923A RU 2010129923 A RU2010129923 A RU 2010129923A
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- radiation
- rays
- generator
- sample
- radiation detector
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims 6
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract 32
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract 12
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract 5
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract 3
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims 2
- 229910052580 B4C Inorganic materials 0.000 claims 1
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- INAHAJYZKVIDIZ-UHFFFAOYSA-N boron carbide Chemical compound B12B3B4C32B41 INAHAJYZKVIDIZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims 1
- 230000002706 hydrostatic effect Effects 0.000 claims 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 claims 1
- 230000006335 response to radiation Effects 0.000 claims 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims 1
- 239000013077 target material Substances 0.000 claims 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
- G01N23/02—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material
- G01N23/06—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material and measuring the absorption
- G01N23/12—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material and measuring the absorption the material being a flowing fluid or a flowing granular solid
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
- G01N23/02—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material
- G01N23/06—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material and measuring the absorption
- G01N23/083—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material and measuring the absorption the radiation being X-rays
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/26—Oils; Viscous liquids; Paints; Inks
- G01N33/28—Oils, i.e. hydrocarbon liquids
- G01N33/2835—Specific substances contained in the oils or fuels
- G01N33/2847—Water in oils
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Pathology (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
Abstract
1. Устройство для определения фракционных количеств каждой фазы многофазной текучей среды, содержащее: ! генератор рентгеновского излучения; ! камеру для образца, выполненную с возможностью приема образца текучей среды для анализа и размещенную на пути выхода излучения из генератора; ! фильтр, размещенный на пути между выходом излучения из генератора и входа излучения в камеру для образца; ! и первый детектор излучения, установленный на пути излучения из камеры для образца после прохождения излучения через камеру для образца; и ! в котором толщину и материал фильтра выбирают для оптимизирования разрешения по излучению, регистрируемому первым детектором, для изменений в объемных фракциях нефти и воды в образце текучей среды, когда объемная фракция газа составляет между около 90-100%. ! 2. Устройство по п. 1, дополнительно содержащее источник электропитания, функционирующий для осуществления испускания генератором рентгеновских лучей, при этом напряжение источника электропитания выбирают для поддержания выбранной скорости счета в каждом из множества энергетических диапазонов вторым детектором излучения. ! 3. Устройство по п. 1, дополнительно содержащее анализатор высоты импульса, функционально соединенный с выходом первого детектора излучения. ! 4. Устройство по п. 3, дополнительно содержащее второй детектор излучения, размещенный на пути выхода излучения генератора, анализатор высоты импульса, соединенный с выходом второго детектора излучения и выполненный с возможностью генерирования одиночных импульсов счета, соответствующих рентгеновскому излучению, детектируемому вторым детектором излучения в выбр
Claims (11)
1. Устройство для определения фракционных количеств каждой фазы многофазной текучей среды, содержащее:
генератор рентгеновского излучения;
камеру для образца, выполненную с возможностью приема образца текучей среды для анализа и размещенную на пути выхода излучения из генератора;
фильтр, размещенный на пути между выходом излучения из генератора и входа излучения в камеру для образца;
и первый детектор излучения, установленный на пути излучения из камеры для образца после прохождения излучения через камеру для образца; и
в котором толщину и материал фильтра выбирают для оптимизирования разрешения по излучению, регистрируемому первым детектором, для изменений в объемных фракциях нефти и воды в образце текучей среды, когда объемная фракция газа составляет между около 90-100%.
2. Устройство по п. 1, дополнительно содержащее источник электропитания, функционирующий для осуществления испускания генератором рентгеновских лучей, при этом напряжение источника электропитания выбирают для поддержания выбранной скорости счета в каждом из множества энергетических диапазонов вторым детектором излучения.
3. Устройство по п. 1, дополнительно содержащее анализатор высоты импульса, функционально соединенный с выходом первого детектора излучения.
4. Устройство по п. 3, дополнительно содержащее второй детектор излучения, размещенный на пути выхода излучения генератора, анализатор высоты импульса, соединенный с выходом второго детектора излучения и выполненный с возможностью генерирования одиночных импульсов счета, соответствующих рентгеновскому излучению, детектируемому вторым детектором излучения в выбранных энергетических диапазонах, и контроллер, функционально соединенный с анализатором высоты импульса, при этом контроллер выполнен с возможностью регулировки, по меньшей мере, одного, напряжения и/или тока луча генератора рентгеновского излучения в ответ на излучение, детектируемое в выбранных энергетических диапазонах вторым детектором излучения.
5. Устройство по п. 1, в котором фильтр содержит, по меньшей мере, один элемент с атомным номером в диапазоне Z=38-45 и смеси таких элементов.
6. Устройство по п. 5, в котором фильтр содержит молибден.
7. Устройство по п. 1, в котором камера для образца содержит прозрачные для рентгеновского излучения окна на пути излучения, на входе и на выходе, окна, выполненные из материала, имеющего состав и толщину, выбранные для ослабления излучения на выбранную величину и противодействия гидростатическому давлению, выбранного значения.
8. Устройство по п. 7, в котором окна содержат карбид бора.
9. Способ для определения объемных фракций выбранных компонентов текучей среды, содержащий:
генерирование рентгеновских лучей посредством ускорения электронов с направлением в материал мишени;
регулировку, по меньшей мере, одного, ускорения и/или тока электронов и пропуск через фильтр генерируемых рентгеновских лучей так, что прошедшие фильтр рентгеновские лучи имеют заданный энергетический спектр, оптимизированный для определения объемных фракций нефти и воды, размещенных в газе, при этом объемная фракция газа составляет между около 90 и 100%;
пропуск прошедших фильтр рентгеновских лучей через образец текучей среды;
детектирование рентгеновских лучей в выбранном энергетическом диапазоне, прошедших через образец текучей среды; и
определение объемных фракций газа, нефти и воды по детектированию рентгеновских лучей.
10. Способ по п. 9, дополнительно содержащий прямое детектирование прошедших фильтр рентгеновских лучей в выбранных энергетических диапазонах и нормализацию числа детектирующихся рентгеновских лучей, прошедших через образец текучей среды применительно к числу напрямую детектировавшихся прошедших фильтр рентгеновских лучей.
11. Способ по п. 9, дополнительно содержащий прямое детектирование прошедших фильтр рентгеновских лучей в выбранных энергетических диапазонах и регулирование ускорения электронов на основе числа рентгеновских лучей, прямо детектирующихся в каждом из выбранных энергетических диапазонов.
l2. Способ по п. 9, дополнительно содержащий ускорение образца текучей среды, измерение перепада давления в образце текучей среды в результате ускорения и подсчет расхода газа, нефти и воды по измеренному скачку давления и определенным объемным фракциям.
l3. Способ по п. 9, в котором определение объемных фракций содержит определение чисел детектирующихся рентгеновских лучей в каждом из множества энергетических диапазонов.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US11/959,917 | 2007-12-19 | ||
| US11/959,917 US7903782B2 (en) | 2007-12-19 | 2007-12-19 | Apparatus and method for fluid phase fraction determination using x-rays optimized for wet gas |
| PCT/US2008/086315 WO2009079311A2 (en) | 2007-12-19 | 2008-12-11 | Apparatus and method for fluid phase fraction determination using x-rays optimized for wet gas |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2010129923A true RU2010129923A (ru) | 2012-01-27 |
| RU2479835C2 RU2479835C2 (ru) | 2013-04-20 |
Family
ID=40788625
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010129923/28A RU2479835C2 (ru) | 2007-12-19 | 2008-12-11 | Устройство и способ определения фракций фаз текучей среды с использованием рентгеновских лучей, оптимизированный для неосушенного газа |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7903782B2 (ru) |
| EP (1) | EP2227687A2 (ru) |
| CN (1) | CN101946173B (ru) |
| BR (1) | BRPI0821323A2 (ru) |
| RU (1) | RU2479835C2 (ru) |
| WO (1) | WO2009079311A2 (ru) |
Families Citing this family (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2956903A1 (fr) * | 2010-02-26 | 2011-09-02 | Geoservices Equipements | Procede de determination d'au moins une information representative d'une fraction de phase d'un fluide dans un conduit |
| TW201138556A (en) * | 2010-04-27 | 2011-11-01 | Gamc Biotech Dev Co Ltd | Flat output response transmission x-ray tube |
| US7960687B1 (en) * | 2010-09-30 | 2011-06-14 | Schlumberger Technology Corporation | Sourceless downhole X-ray tool |
| WO2012058579A2 (en) * | 2010-10-28 | 2012-05-03 | Schlumberger Canada Limited | In-situ downhole x-ray core analysis system |
| EP2574919B1 (en) * | 2011-09-29 | 2014-05-07 | Service Pétroliers Schlumberger | Apparatus and method for fluid phase fraction determination using X-rays |
| WO2014074004A1 (en) * | 2012-11-08 | 2014-05-15 | Siemens Aktiengesellschaft | Method for determining the flow rates of the constituents of a multi-phase mixture |
| CN105849536B (zh) * | 2013-11-08 | 2021-07-30 | 普拉德研究及开发股份有限公司 | 利用谱去卷积进行谱分析 |
| US11226218B2 (en) | 2013-11-08 | 2022-01-18 | Schlumberger Technology Corporation | Flow regime recognition for flow model adaptation |
| US10018748B2 (en) | 2015-01-16 | 2018-07-10 | Saudi Arabian Oil Company | Inline density and fluorescence spectrometry meter |
| US10301934B2 (en) | 2015-03-19 | 2019-05-28 | Schlumberger Technology Corporation | Downhole X-ray densitometer |
| RU2594114C1 (ru) * | 2015-06-04 | 2016-08-10 | Акционерное общество "Государственный научный центр Российской Федерации - Физико-энергетический институт имени А.И. Лейпунского" | Способ определения границ раздела сред в сепараторах сырой нефти и устройство для его реализации |
| WO2017099779A1 (en) | 2015-12-10 | 2017-06-15 | Schlumberger Canada Limited | X-ray generator output regulation |
| US10007024B2 (en) | 2015-12-10 | 2018-06-26 | Schlumberger Technology Corporation | X-ray generator regulation with high energy tail windows |
| US10663617B2 (en) | 2016-12-29 | 2020-05-26 | Schlumberger Technology Corporation | Systems and methods for monitoring radiation in well logging |
| US10295700B2 (en) | 2016-12-29 | 2019-05-21 | Schlumberger Technology Corporation | Downhole X-ray radiation detector systems and methods |
| JP6963486B2 (ja) * | 2017-12-14 | 2021-11-10 | アンリツ株式会社 | Ｘ線管およびｘ線発生装置 |
| US11150203B2 (en) * | 2019-02-14 | 2021-10-19 | Schlumberger Technology Corporation | Dual-beam multiphase fluid analysis systems and methods |
| US10890544B1 (en) * | 2019-12-18 | 2021-01-12 | Field Service Solutions LLC | Nuclear densitometer assemblies for hydraulic fracturing |
Family Cites Families (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4499591A (en) * | 1982-11-17 | 1985-02-12 | Gary Hartwell | Fluoroscopic filtering |
| US4879463A (en) * | 1987-12-14 | 1989-11-07 | Schlumberger Technology Corporation | Method and apparatus for subsurface formation evaluation |
| MY123677A (en) * | 1993-04-26 | 2006-05-31 | Shell Int Research | Fluid composition meter |
| BR9708877B1 (pt) * | 1996-05-02 | 2009-01-13 | processo para medir a composiÇço de um fluido de méltiplas fases. | |
| US5689540A (en) * | 1996-10-11 | 1997-11-18 | Schlumberger Technology Corporation | X-ray water fraction meter |
| FR2767919B1 (fr) * | 1997-08-26 | 1999-10-29 | Schlumberger Services Petrol | Procede et dispositif de debitmetrie pour effluents petroliers |
| US6097786A (en) * | 1998-05-18 | 2000-08-01 | Schlumberger Technology Corporation | Method and apparatus for measuring multiphase flows |
| CA2385283A1 (en) * | 1999-10-04 | 2001-04-12 | Daniel Industries, Inc. | Apparatus and method for determining oil well effluent characteristics for inhomogeneous flow conditions |
| US6246747B1 (en) * | 1999-11-01 | 2001-06-12 | Ge Lunar Corporation | Multi-energy x-ray machine with reduced tube loading |
| GB2387435B (en) | 2000-06-15 | 2005-01-05 | Schlumberger Technology Corp | Nuclear detector for multiphase fluid sensing |
| AU2002324849B2 (en) * | 2001-09-04 | 2008-01-24 | Quality Control, Inc. | X-ray fluorescence measuring system and methods for trace elements |
| JP4322470B2 (ja) * | 2002-05-09 | 2009-09-02 | 浜松ホトニクス株式会社 | Ｘ線発生装置 |
| US7352885B2 (en) * | 2004-09-30 | 2008-04-01 | General Electric Company | Method and system for multi-energy tomosynthesis |
| RU46091U1 (ru) * | 2005-01-31 | 2005-06-10 | Лукьянов Эдуард Евгеньевич | Устройство для измерения покомпонентного расхода трехкомпонентного газожидкостного потока |
| US7834312B2 (en) * | 2005-02-24 | 2010-11-16 | Weatherford/Lamb, Inc. | Water detection and 3-phase fraction measurement systems |
| US7507952B2 (en) * | 2006-05-25 | 2009-03-24 | Schlumberger Technology Corporation | Apparatus and method for fluid density determination |
-
2007
- 2007-12-19 US US11/959,917 patent/US7903782B2/en not_active Expired - Fee Related
-
2008
- 2008-12-11 RU RU2010129923/28A patent/RU2479835C2/ru not_active IP Right Cessation
- 2008-12-11 BR BRPI0821323A patent/BRPI0821323A2/pt not_active IP Right Cessation
- 2008-12-11 EP EP08862831A patent/EP2227687A2/en not_active Withdrawn
- 2008-12-11 WO PCT/US2008/086315 patent/WO2009079311A2/en active Application Filing
- 2008-12-11 CN CN200880127108.XA patent/CN101946173B/zh not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| BRPI0821323A2 (pt) | 2019-09-24 |
| WO2009079311A3 (en) | 2009-09-24 |
| US20090161823A1 (en) | 2009-06-25 |
| RU2479835C2 (ru) | 2013-04-20 |
| CN101946173A (zh) | 2011-01-12 |
| CN101946173B (zh) | 2014-03-19 |
| US7903782B2 (en) | 2011-03-08 |
| WO2009079311A2 (en) | 2009-06-25 |
| EP2227687A2 (en) | 2010-09-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2010129923A (ru) | Устройство и способ определения фракций фаз текучей среды с использованием рентгеновских лучей, оптимизированный для неосушенного газа | |
| RU2432570C2 (ru) | Устройство и способ определения доли фазы флюида с использованием рентгеновских лучей | |
| US6097786A (en) | Method and apparatus for measuring multiphase flows | |
| RU2415405C2 (ru) | Устройство и способ оценки текучей среды для обслуживания скважины с использованием рентгеновского излучения | |
| RU2665330C2 (ru) | Спектральный анализ с использованием спектральной деконволюции | |
| US7440541B2 (en) | Dual source XRF system | |
| CN108508052A (zh) | 基于参考元素的x射线荧光薄层质量厚度测量系统及方法 | |
| JPH08136480A (ja) | 油中硫黄分測定装置 | |
| US3354308A (en) | Apparatus with means to measure the characteristic X-ray emission from and the density of a material | |
| GB2196113A (en) | Ore analysis | |
| EP2875342A1 (en) | X-ray based multiphase flow meter with energy resolving matrix detector | |
| CN101101269B (zh) | 能量分散型辐射探测系统和测量目标元素的含量的方法 | |
| RU2530460C1 (ru) | Анализатор многофазной жидкости | |
| Jenkins | X-ray fluorescence analysis | |
| RU2559119C1 (ru) | Устройство для определения компонентного состава потока многофазной жидкости | |
| Vasin et al. | X‐ray fluorescence analysis with sample excitation using radiation from a secondary target | |
| Andersen et al. | Experimental investigation of the Landau-Pomeranchuk-Migdal effect in low-Z targets | |
| Zarkadas et al. | Fundamental parameters approach in tube‐excited secondary target XRF set‐ups: comparison between theory and experiment | |
| Venturini et al. | Ageing tests for the MEG II drift chamber | |
| WO2014074004A1 (en) | Method for determining the flow rates of the constituents of a multi-phase mixture | |
| RU2818189C1 (ru) | Многофазный рентгеновский расходомер | |
| Tomov et al. | Ultrafast Time‐Resolved Transient Structures of Solids and Liquids by Means of Extended X‐ray Absorption Fine Structure | |
| RU93155U1 (ru) | Датчик для измерения эффективного атомного номера среды | |
| Ma et al. | A method for rapid detection of heavy metals in soil and its application | |
| MISEVICH et al. | AL KHOLMETSKII¹, VA EVDOKIMOV², M. MASHLAN³ |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20141212 |