RU2015147186A - Способы измерения свойств многофазных смесей нефть-вода-газ - Google Patents

Способы измерения свойств многофазных смесей нефть-вода-газ Download PDF

Info

Publication number
RU2015147186A
RU2015147186A RU2015147186A RU2015147186A RU2015147186A RU 2015147186 A RU2015147186 A RU 2015147186A RU 2015147186 A RU2015147186 A RU 2015147186A RU 2015147186 A RU2015147186 A RU 2015147186A RU 2015147186 A RU2015147186 A RU 2015147186A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
acoustic energy
mixture
pulsed
pipe
bubbles
Prior art date
Application number
RU2015147186A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2659584C2 (ru
Inventor
Дипен Н. СИНХА
Анирбан ЧАУДХУРИ
Кристиан Пантеа
Original Assignee
ЛОС АЛАМОС НЭШНЛ СЕКЬЮРИТИ, ЭлЭлСи
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to US201361808620P priority Critical
Priority to US61/808,620 priority
Application filed by ЛОС АЛАМОС НЭШНЛ СЕКЬЮРИТИ, ЭлЭлСи filed Critical ЛОС АЛАМОС НЭШНЛ СЕКЬЮРИТИ, ЭлЭлСи
Priority to PCT/US2014/033097 priority patent/WO2014165833A2/en
Publication of RU2015147186A publication Critical patent/RU2015147186A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2659584C2 publication Critical patent/RU2659584C2/ru

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01VGEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V1/00Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
    • G01V1/40Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting specially adapted for well-logging
    • G01V1/44Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting specially adapted for well-logging using generators and receivers in the same well
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21BEARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B49/00Testing the nature of borehole walls; Formation testing; Methods or apparatus for obtaining samples of soil or well fluids, specially adapted to earth drilling or wells
    • E21B49/08Obtaining fluid samples or testing fluids, in boreholes or wells
    • E21B49/087Well testing, e.g. testing for reservoir productivity or formation parameters
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through the meter in a continuous flow
    • G01F1/66Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through the meter in a continuous flow by measuring frequency, phaseshift, or propagation time of electromagnetic or other waves, e.g. ultrasonic flowmeters
    • G01F1/667Schematic arrangements of transducers of ultrasonic flowmeters; Circuits therefor
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through the meter in a continuous flow
    • G01F1/66Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through the meter in a continuous flow by measuring frequency, phaseshift, or propagation time of electromagnetic or other waves, e.g. ultrasonic flowmeters
    • G01F1/667Schematic arrangements of transducers of ultrasonic flowmeters; Circuits therefor
    • G01F1/668Compensating or correcting for variations in velocity of sound
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through the meter in a continuous flow
    • G01F1/74Devices for measuring flow of a fluid or flow of a fluent solid material in suspension in another fluid

Claims (43)

1. Способ определения объемной доли газа в смеси газовых пузырьков, имеющих определенный диапазон размеров, и текучей среды в трубе или другой емкости, имеющей стенку с внутренней поверхностью, образующей полость, содержащий этапы, на которых:
прикладывают импульсную колебательную акустическую энергию к стенке трубы или емкости так, что акустический импульс проходит через смесь, при этом длина волны колебательной акустической энергии в смеси больше или равна приблизительно 5-кратному размеру пузырька;
принимают импульсную акустическую энергию, достигающую стенки трубы или емкости; и
измеряют время прохождения импульсной акустической энергии через смесь, по которому определяется скорость звука импульсной акустической энергии;
посредством чего вычисляется объемная доля газа в смеси.
2. Способ по п. 1, в котором упомянутый этап, на котором измеряют время прохождения импульсной акустической энергии, содержит измерение взаимной корреляции.
3. Способ по п. 1, в котором импульсная колебательная акустическая энергия выбирается из сигнала с линейной частотной модуляцией и тонального импульса, имеющих выбранный диапазон частот.
4. Способ по п. 1, в котором самая высокая частота в колебательном акустическом импульсе меньше или равна приблизительно 25 кГц.
5. Способ по п. 1, в котором смесь движется через полость трубы или емкости.
6. Способ по п. 1, в котором текучая среда содержит смесь нефти и воды.
7. Способ определения состава смеси нефть-вода в смеси газ-вода-нефть в трубе или другой емкости, имеющей стенку с внутренней поверхностью, образующей полость, содержащий этапы, на которых:
прикладывают импульсную колебательную акустическую энергию к стенке трубы или емкости так, что акустический импульс проходит через смесь, при этом самая низкая частота колебательной акустической энергии в смеси газ-вода-нефть больше, чем 500 кГц;
принимают импульсную акустическую энергию, достигающую стенки трубы или емкости; и
измеряют время прохождения импульсной акустической энергии через смесь, по которому определяют скорость звука импульсной акустической энергии;
посредством чего вычисляется объемная доля газа в смеси.
8. Способ по п. 7, в котором упомянутый этап, на котором измеряют время прохождения импульсной акустической энергии, содержит измерение взаимной корреляции.
9. Способ по п. 7, в котором импульсная колебательная акустическая энергия выбирается из сигнала с частотной линейной модуляцией и тонального импульса, имеющих выбранный диапазон частот.
10. Способ по п. 9, в котором выбранный диапазон частот находится между приблизительно 500 кГц и приблизительно 5 МГц.
11. Способ по п. 7, дополнительно содержащий этап, на котором получают плотность нефти как функцию температуры.
12. Способ по п. 7, дополнительно содержащий этап, на котором получают плотность воды как функцию температуры.
13. Способ по п. 7, дополнительно содержащий этап, на котором перемещают пузырьки с пути прохождения акустического импульса, проходящего через смесь.
14. Способ по п. 13, в котором упомянутый этап, на котором перемещают пузырьки с пути прохождения акустического импульса, достигается путем генерации кольцеобразных акустических стоячих волн в трубе или емкости, посредством чего сопутствующая акустическая сила перемещает пузырьки с пути прохождения акустического импульса.
15. Способ по п. 7, в котором смесь газ-вода-нефть движется через полость трубы или емкости.
16. Способ измерения распределения размеров пузырьков в смеси газовых пузырьков, имеющих распределение размеров, и текучей среды в трубе или другой емкости, имеющей стенку с внутренней поверхностью, образующей полость, содержащий этапы, на которых:
прикладывают широкополосную импульсную колебательную акустическую энергию к стенке трубы или емкости так, что импульсная акустическая энергия передается в смесь, при этом диапазон частот широкополосной колебательной акустической энергии находится в пределах диапазона резонансных частот пузырьков;
принимают импульсную акустическую энергию, рассеянную пузырьками;
извлекают доплеровские сигналы из рассеянной акустической энергии; и
измеряют интенсивность доплеровских сигналов, по которой определяется распределение размеров пузырьков.
17. Способ по п. 16, в котором импульсная колебательная акустическая энергия выбирается из сигнала с линейной частотной модуляцией и тонального импульса, имеющих выбранный диапазон частот.
18. Способ по п. 17, в котором выбранный диапазон частот находится между приблизительно 25 кГц и приблизительно 300 кГц.
19. Способ по п. 16, в котором смесь движется через полость трубы или емкости.
20. Способ по п. 16, в котором текучая среда содержит смесь нефти и воды.
21. Способ по п. 16, дополнительно содержащий этап, на котором измеряют поглощение импульсной акустической энергии смесью.
22. Способ измерения распределения скоростей потока пузырьков в смеси газовых пузырьков, имеющих распределение размеров, и текучей среды в трубе или другой емкости, имеющей стенку с внутренней поверхностью, образующей полость, содержащий этапы, на которых:
прикладывают широкополосную импульсную колебательную акустическую энергию к стенке трубы или емкости так, что импульсная акустическая энергия передается в смесь, при этом диапазон частот широкополосной колебательной акустической энергии находится в пределах диапазона резонансных частот пузырьков;
принимают импульсную акустическую энергию, рассеянную пузырьками; и
определяют доплеровские сдвиги частоты из рассеянной акустической энергии,
по которым определяют распределение скоростей потока пузырьков.
23. Способ по п. 22, в котором импульсная колебательная акустическая энергия выбирается из сигнала с линейной частотной модуляцией и тонального импульса, имеющих выбранный диапазон частот.
24. Способ по п. 22, в котором выбранный диапазон частот находится между приблизительно 25 кГц и приблизительно 300 кГц.
25. Способ по п. 22, в котором смесь движется через полость трубы или емкости.
26. Способ по п. 22, в котором текучая среда содержит смесь нефти и воды.
По доверенности
RU2015147186A 2013-04-04 2014-04-04 Способы измерения свойств многофазных смесей нефть-вода-газ RU2659584C2 (ru)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201361808620P true 2013-04-04 2013-04-04
US61/808,620 2013-04-04
PCT/US2014/033097 WO2014165833A2 (en) 2013-04-04 2014-04-04 Methods for measuring properties of multiphase oil-water-gas mixtures

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2015147186A true RU2015147186A (ru) 2017-05-16
RU2659584C2 RU2659584C2 (ru) 2018-07-03

Family

ID=51659366

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015147186A RU2659584C2 (ru) 2013-04-04 2014-04-04 Способы измерения свойств многофазных смесей нефть-вода-газ

Country Status (8)

Country Link
US (1) US10088590B2 (ru)
CN (1) CN105378471A (ru)
CA (1) CA2918286A1 (ru)
GB (1) GB2527236A (ru)
MX (1) MX2015013758A (ru)
NO (1) NO20151488A1 (ru)
RU (1) RU2659584C2 (ru)
WO (1) WO2014165833A2 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2740869C1 (ru) * 2017-07-04 2021-01-21 Коммонвелт Сайентифик Энд Индастриал Рисерч Организейшн Система и способ для наблюдения по меньшей мере одного характеристического свойства многофазной текучей среды

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104297112B (zh) * 2014-11-05 2016-08-24 上海理工大学 一种湿蒸汽区液滴颗粒的测量方法以及装置
US10908131B2 (en) 2015-04-02 2021-02-02 Triad National Security, Llc Acoustic gas volume fraction measurement in a multiphase flowing liquid
US9612145B2 (en) 2015-05-21 2017-04-04 Yildirim Hurmuzlu Revolving ultrasound field multiphase flowmeter
CN105222833A (zh) * 2015-10-26 2016-01-06 上海理工大学 气液两相流中气泡大小、数目和运动速度的测量方法
CN107238658B (zh) * 2016-03-28 2020-04-07 中国石油化工股份有限公司 超声波测量系统及方法
US10565752B2 (en) 2017-04-21 2020-02-18 Mueller International, Llc Graphical mapping of pipe node location selection
US10209225B2 (en) * 2017-04-21 2019-02-19 Mueller International, Llc Sound propagation comparison with automated frequency selection for pipe condition assessment
US10690630B2 (en) 2017-04-21 2020-06-23 Mueller International, Llc Generation and utilization of pipe-specific sound attenuation
US10859486B2 (en) 2017-05-26 2020-12-08 General Electric Co. Systems and method for down-hole phase monitoring
DE102018125343A1 (de) 2018-10-12 2018-12-13 FEV Europe GmbH Öltemperaturmesseinrichtung
DE102019106762A1 (de) * 2018-12-21 2020-06-25 Endress + Hauser Flowtec Ag Verfahren zum Ermitteln eines physikalischen Parameters einer mit Gas beladenen Flüssigkeit
WO2020149932A1 (en) * 2019-01-16 2020-07-23 Massachusetts Institute Of Technology Acoustic spectrometer
RU2735907C1 (ru) * 2019-10-16 2020-11-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный университет геосистем и технологий" Устройство для определения состава газов и жидкостей
RU2744486C1 (ru) * 2019-10-18 2021-03-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова Российской академии наук Способ определения массы компонента газожидкостной среды
US10768146B1 (en) 2019-10-21 2020-09-08 Mueller International, Llc Predicting severity of buildup within pipes using evaluation of residual attenuation
RU2735315C1 (ru) * 2020-03-03 2020-10-29 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова Российской академии наук Измеритель параметров поверхности жидкости
RU204323U1 (ru) * 2020-11-30 2021-05-20 Общество С Ограниченной Ответственностью "Биопрактика" Устройство для определения степени дегазации газожидкостного потока

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1556461A (en) 1976-09-13 1979-11-28 Atomic Energy Authority Uk Detection of bubbles in a liquid
US4983189A (en) * 1986-02-21 1991-01-08 Technical Research Associates, Inc. Methods and apparatus for moving and separating materials exhibiting different physical properties
US4759775A (en) * 1986-02-21 1988-07-26 Utah Bioresearch, Inc. Methods and apparatus for moving and separating materials exhibiting different physical properties
FI91106C (fi) * 1991-12-23 1994-05-10 Kytoelae Instrumenttitehdas Menetelmä ja laite kaasuvirtauksen, etenkin maakaasuvirtauksen, monitoroinnissa
RU2096812C1 (ru) * 1996-02-07 1997-11-20 Владимир Сергеевич Лисицын Устройство акустического каротажа скважин
BE1010407A4 (fr) * 1996-07-04 1998-07-07 Undatim Ultrasonics Procede et installation de traitement des eaux.
AU3334800A (en) * 2000-03-09 2001-09-17 Vladimir Drobkov Simultaneous determination of multiphase flowrates and concentrations
US6672163B2 (en) * 2000-03-14 2004-01-06 Halliburton Energy Services, Inc. Acoustic sensor for fluid characterization
US6467350B1 (en) * 2001-03-15 2002-10-22 The Regents Of The University Of California Cylindrical acoustic levitator/concentrator
EP1565709B1 (en) * 2002-11-15 2014-03-19 CiDra Corporation An apparatus and method for providing a flow measurement compensated for entrained gas
CA2514696C (en) * 2003-01-21 2012-12-11 Cidra Corporation Measurement of entrained and dissolved gases in process flow lines
US7010962B2 (en) 2003-01-24 2006-03-14 Sinha Naveen N Characterization of liquids using gas bubbles
BRPI0610244A2 (pt) * 2005-05-27 2010-06-08 Cidra Corp método e aparelho para medição de um parametro de um fluxo multifásico
GB2430493B (en) * 2005-09-23 2008-04-23 Schlumberger Holdings Systems and methods for measuring multiphase flow in a hydrocarbon transporting pipeline
CN1912612A (zh) * 2006-08-15 2007-02-14 天津工业大学 一种多相流物质的检测方法及检测装置
EP2469276B1 (de) 2007-05-15 2017-03-08 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zur zerstörungsfreien Materialprüfung eines Prüfgegenstands mit Ultraschallwellen
US7954362B2 (en) * 2007-07-27 2011-06-07 Multiphase Flow International Llc Ultrasound multiphase fraction meter and method for determining phase fractions in a multiphase fluid
US8266951B2 (en) * 2007-12-19 2012-09-18 Los Alamos National Security, Llc Particle analysis in an acoustic cytometer
US7607358B2 (en) * 2008-03-14 2009-10-27 Schlumberger Technology Corporation Flow rate determination of a gas-liquid fluid mixture
US8061186B2 (en) * 2008-03-26 2011-11-22 Expro Meters, Inc. System and method for providing a compositional measurement of a mixture having entrained gas
EP2285744A1 (en) * 2008-05-27 2011-02-23 Kolmir Water Technologies Ltd. Apparatus and method for treatment of a contaminated water-based fluid
US20110154890A1 (en) * 2008-10-08 2011-06-30 Foss Analytical A/S Separation of particles in liquids by use of a standing ultrasonic wave
US8322228B2 (en) * 2009-12-11 2012-12-04 Schlumberger Technology Corporation Method of measuring flow properties of a multiphase fluid
CN103168231B (zh) * 2010-09-03 2017-03-15 洛斯阿拉莫斯国家安全股份有限公司 集成声相分离器和多相流体组成监测装置和方法
CN103733061A (zh) * 2010-09-03 2014-04-16 洛斯阿拉莫斯国家安全股份有限公司 多相流体特性系统
CN102587898B (zh) * 2012-03-08 2014-06-11 中国石油天然气集团公司 一种随钻条件下混合流体含气量检测方法及装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2740869C1 (ru) * 2017-07-04 2021-01-21 Коммонвелт Сайентифик Энд Индастриал Рисерч Организейшн Система и способ для наблюдения по меньшей мере одного характеристического свойства многофазной текучей среды

Also Published As

Publication number Publication date
NO20151488A1 (en) 2015-11-04
WO2014165833A2 (en) 2014-10-09
MX2015013758A (es) 2016-10-03
GB201517113D0 (en) 2015-11-11
RU2659584C2 (ru) 2018-07-03
US20160041286A1 (en) 2016-02-11
GB2527236A (en) 2015-12-16
CA2918286A1 (en) 2014-10-09
WO2014165833A3 (en) 2014-12-31
CN105378471A (zh) 2016-03-02
US10088590B2 (en) 2018-10-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2015147186A (ru) Способы измерения свойств многофазных смесей нефть-вода-газ
EA200200632A1 (ru) Одновременное определение расходов и концентраций компонентов многофазной смеси
RU2010127231A (ru) Накладной ультразвуковой многофазный расходомер
EA201171316A1 (ru) Устройство для измерения плотности текучей среды
RU2008146843A (ru) Способ и аппарат для томографических измерений многофазного потока
BR112013004982A2 (pt) sistema e método para medir não invasivamente múltiplos parâmetros físicos independentes de um fluido de multifases
RU2011135703A (ru) Способ одновременной ультразвуковой кавитационной обработки различных по составу жидких сред
NL2005886C2 (en) Device and method for determining a flow velocity of a fluid or a fluid component in a pipeline.
EA200601706A1 (ru) Гидродинамический генератор акустических колебаний ультразвукового диапазона и способ создания акустических колебаний ультразвукового диапазона
CN105403730A (zh) 基于亥姆霍兹不稳定性的流体瞬时流速测量装置及方法
EP2570804A3 (en) Method and apparatus for determining the phase compositions of a multiphase fluid flow
DE11861272T1 (de) Verfahren zur gleichzeitigen verarbeitung und herstellung bestimmter mengen einer kosmetikemulsion
CA2898444C (en) Determining fracture length via resonance
RU2011140000A (ru) Способ измерения расхода многофазной жидкости
JP6348409B2 (ja) 超音波流量計、流量の計測方法、及び超音波流量計の超音波吸収材のキット
RU150171U1 (ru) Электронно-акустическое устройство измерения уровня и плотности нефтепродуктов
KR20140089806A (ko) 초음파 수위계
JP2007298275A (ja) 流量測定装置
RU2478438C2 (ru) Способ и комбинированное устройство для генерирования колебаний давления в потоке жидкости
RU2013147133A (ru) Способ измерения дебита нефтяных скважин на групповых замерных установках
RU2689250C1 (ru) Ультразвуковой доплеровский расходомер многокомпонентной жидкости
WO2008035297A3 (en) Flow sensor based on a piezoelectric polymer flow tube
RU108606U1 (ru) Устройство для одновременного определения расходов жидкой и газовой фаз потока газожидкостной смеси
UA115995U (uk) Спосіб визначення густини газу
RU2010139742A (ru) Расходомер жидких сред в безнапорных трубопроводах

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20200405