RU2466768C2 - Способ определения пограничного уровня текучей среды - Google Patents

Способ определения пограничного уровня текучей среды Download PDF

Info

Publication number
RU2466768C2
RU2466768C2 RU2009111247/05A RU2009111247A RU2466768C2 RU 2466768 C2 RU2466768 C2 RU 2466768C2 RU 2009111247/05 A RU2009111247/05 A RU 2009111247/05A RU 2009111247 A RU2009111247 A RU 2009111247A RU 2466768 C2 RU2466768 C2 RU 2466768C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
water
density
segments
level
oil
Prior art date
Application number
RU2009111247/05A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2009111247A (ru
Inventor
Роберт АСХЭЙМ (NO)
Роберт АСХЭЙМ
Толе СТЕТТЕ (NO)
Толе СТЕТТЕ
Original Assignee
Статоилхюдро Аса
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
Application filed by Статоилхюдро Аса filed Critical Статоилхюдро Аса
Publication of RU2009111247A publication Critical patent/RU2009111247A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2466768C2 publication Critical patent/RU2466768C2/ru

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F23/00—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
    • G01F23/22—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water
    • G01F23/24—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring variations of resistance of resistors due to contact with conductor fluid
    • G01F23/241—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring variations of resistance of resistors due to contact with conductor fluid for discrete levels
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F23/00—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
    • G01F23/22—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water
    • G01F23/26—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring variations of capacity or inductance of capacitors or inductors arising from the presence of liquid or fluent solid material in the electric or electromagnetic fields
    • G01F23/263—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring variations of capacity or inductance of capacitors or inductors arising from the presence of liquid or fluent solid material in the electric or electromagnetic fields by measuring variations in capacitance of capacitors
    • G01F23/265—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring variations of capacity or inductance of capacitors or inductors arising from the presence of liquid or fluent solid material in the electric or electromagnetic fields by measuring variations in capacitance of capacitors for discrete levels
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F23/00—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
    • G01F23/22—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water
    • G01F23/28—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring the variations of parameters of electromagnetic or acoustic waves applied directly to the liquid or fluent solid material
    • G01F23/284—Electromagnetic waves
    • G01F23/288—X-rays; Gamma rays or other forms of ionising radiation
    • G01F23/2885—X-rays; Gamma rays or other forms of ionising radiation for discrete levels
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F23/00—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
    • G01F23/80—Arrangements for signal processing
    • G01F23/802—Particular electronic circuits for digital processing equipment
    • G01F23/804—Particular electronic circuits for digital processing equipment containing circuits handling parameters other than liquid level

Abstract

Способ определения уровня пограничного слоя между текучими средами, в частности уровня пограничного слоя между нефтью и водой, при использовании основанного на сегментах измерителя пограничного слоя в сепараторе газа, нефти, воды и песка. Определение основано на использовании измерительных сигналов от множества сегментов n, при этом уровень L пограничного слоя воды определяют следующим образом:
Figure 00000011
Figure 00000012
Figure 00000008
, Lu - верхняя область воды, находящаяся в пределах сегментов профилометра; L1 - нижняя область воды, находящаяся в пределах сегментов профилометра; ρn -плотность сегмента № n в профилометре;
Figure 00000009
- плотность сегмента № n, скорректированная для газа и песка;
Figure 00000010
- вычисленная средняя плотность; ρv - средняя плотность воды в профилометре; ρo - средняя плотность нефти в профилометре; N - общее число включенных сегментов. Техническим результатом является повышение точности определения уровня пограничного слоя между различными фазами в текучей среде. 2 ил.

Description

Настоящее изобретение относится к способу определения уровня пограничного слоя между текучими средами, в частности уровня пограничного слоя между нефтью и водой в связи с применением измерителя пограничного слоя, основанного на сегментах.
Во многих различных случаях, например в сепараторе в технологическом комплексе или эксплуатационной установке для нефти и газа, в которых вода является нежелательным компонентом, может быть желательно определить уровень соответствующих текучих сред (нефти, воды и газа) в сепараторе. Целью такого измерения может быть, например, регулирование уровня в сепараторе. Для достижения хорошего регулирования уровня измерение уровня должно быть «устойчивым» и постоянным. Для измерения уровня воды в сепараторах, однако, существует проблема учета эмульсии.
В связи с измерением уровня текучих сред можно применить так называемый профилометр, сконструированный для обнаружения границы между различными фазами (каждой текучей среды в смеси текучих сред). Профилометр состоит из большого числа сегментов, расположенных в вертикальном ряду один выше/ниже другого. Каждый сегмент сконструирован для обнаружения положения или свойства с выявляемой текучей средой и подает сигнал в блок регистрации/вычисления. Такой измеритель может быть основан, например, на индукционном измерении, емкостном измерении или радиоактивных источниках. Для большинства профилометров, известных из предшествующего уровня техники, трудно выявлять изменения плотности соответствующей текучей среды (текучих сред) или смеси (смесей) текучих сред, что означает, что измерения могут содержать много «шума». Кроме того, измерения являются не очень постоянными, поскольку стандартный алгоритм, применяемый для известных решений, выбирает «правильный» сегмент для изменения фазы, основанный на использовании регистрации из 2 сегментов, для расчета уровня посредством линейной интерполяции.
Настоящее изобретение касается способа определения уровня или уровня пограничного слоя между различными фазами в текучей среде, основанного на использовании сигналов из нескольких сегментов, таким образом, производя более надежные, более согласующиеся расчеты с течением времени.
Настоящее изобретение характеризуется признаками, указанными в независимом пункте формулы изобретения.
Настоящее изобретение далее подробно описано с помощью примеров и со ссылкой на фигуры, где:
фиг.1 показывает упрощенную схему 150-сегментного профилометра, применяемого для способа в соответствии с настоящим изобретением;
фиг.2 показывает распечатку гистограммы измерений такого 150-сегментного профилометра.
Как указано выше, для регулирования уровня требуются устойчивые, постоянные измерения с минимумом шума. Этого можно достичь с помощью сигналов измерения от нескольких сегментов в профилометре. Фиг.1 показывает профилометр 1, применяемый для способа в соответствии с настоящим изобретением. Профилометр 1 в представленном примере измеряет профиль плотности в сепараторе для газа, нефти и воды в вертикальном направлении с «разрешением» 150 сегментов 2, т.е. профилометр основан на применении 150 сегментов, расположенных один над другим.
Выбор этих сегментов осуществляют в соответствующей области, например, для уровня воды. Фиг.2 показывает распечатку в форме гистограммы измерений таким 150-сегментным профилометром, размещенном в сепараторе для нефти, воды и газа, и показывает принцип выбора сегментов (показано в виде затененной области) в качестве основы расчета. Выбранная область проходит от дна, поверх песчаного слоя, до немного выше сливного отверстия для выпуска нефти. Значения средней плотности также показаны на фиг.2. Фигура показывает, что вода имеет среднюю плотность примерно 1040 кг/м3, а нефть примерно 900 кг/м3. Эти значения применяются для калибровки при определении уровня пограничного слоя для нефти и воды. Уровень определяют путем расчета пропорции нефти и воды. Уровень пролегает прямо между этими объемами, независимо от того, разделены ли нефть и вода или находятся в форме эмульсии. Если существует эмульсия между фазами воды и нефти, уровень определяют как центр эмульсии. Чтобы расчет был правильным, может быть не более двух компонентов, нефть и вода (или смесь этих компонентов, в виде эмульсии). Это означает, что правильного измерения нельзя достичь, если регистрируется газ в наиболее высоких сегментах, и/или песок в самых низких сегментах. Эту проблему можно устранить путем определения «допустимых» значений для плотности сегментов. Например, возможно установить следующее:
Если плотность < нефти (т.е. газ) → плотность = плотности нефти.
Если плотность > воды (т.е. песок) → плотность = плотности воды.
Плотность, «скорректированная для газа и песка», равна:
Figure 00000001
Среднюю плотность рассчитывают следующим образом:
Figure 00000002
Уровень пограничного слоя вычисляют следующим образом:
Figure 00000003
где:
L - вычисленный уровень воды
Lu - верхняя область воды (*)
Ll - нижняя область воды (*)
ρn - плотность сегмента № n в профилометре
Figure 00000004
- скорректированная плотность для сегмента № n
Figure 00000005
- вычисленная средняя плотность
ρv - средняя плотность воды в профилометре
ρо - средняя плотность нефти в профилометре
N - общее число включенных сегментов.
*) (Эти области определены в пределах сегментов профилометра.)
Способ в соответствии с настоящим изобретением может легко быть осуществлен с помощью для подходящей компьютерной программы и может быть адаптирован для регистрационного оборудования для походящего сегментного профилометра в каждом отдельном случае измерения. Реализация также легко может быть осуществлена непосредственно в автоматизированной системе, если значение походящих сегментов имеется или может быть получено.

Claims (1)

  1. Способ определения уровня пограничного слоя между текучими средами, в частности уровня пограничного слоя между нефтью и водой, при использовании основанного на сегментах измерителя пограничного слоя в сепараторе газа, нефти, воды и песка, характеризующийся тем, что определение основано на использовании измерительных сигналов от множества сегментов n, при этом уровень L пограничного слоя воды определяют следующим образом:
    Figure 00000006

    где
    Figure 00000007

    Figure 00000008
    ,
    Lu - верхняя область воды, находящаяся в пределах сегментов профилометра;
    L1 - нижняя область воды, находящаяся в пределах сегментов профилометра;
    ρn - плотность сегмента № n в профилометре;
    Figure 00000009
    - плотность сегмента № n, скорректированная для газа и песка;
    Figure 00000010
    - вычисленная средняя плотность;
    ρv - средняя плотность воды в профилометре;
    ρo - средняя плотность нефти в профилометре;
    N - общее число включенных сегментов.
RU2009111247/05A 2006-08-28 2007-08-27 Способ определения пограничного уровня текучей среды RU2466768C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NO20063815 2006-08-28
NO20063815A NO327020B1 (no) 2006-08-28 2006-08-28 Metode for beregning av grenseskiktniva

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2009111247A RU2009111247A (ru) 2010-10-10
RU2466768C2 true RU2466768C2 (ru) 2012-11-20

Family

ID=39136145

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009111247/05A RU2466768C2 (ru) 2006-08-28 2007-08-27 Способ определения пограничного уровня текучей среды

Country Status (9)

Country Link
US (1) US8171785B2 (ru)
CN (1) CN101512304B (ru)
BR (1) BRPI0715649B1 (ru)
CA (1) CA2661081C (ru)
GB (1) GB2457821B (ru)
MX (1) MX2009002098A (ru)
NO (1) NO327020B1 (ru)
RU (1) RU2466768C2 (ru)
WO (1) WO2008026934A1 (ru)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102889914B (zh) * 2012-10-26 2014-05-21 浙江大学 采用基准水位的浮子式水位计及提高精度和可靠性的方法
US9274247B1 (en) * 2014-05-28 2016-03-01 Ronan Engineering Company High resolution density measurement profiler using silicon photomultiplier sensors
US10030498B2 (en) * 2014-12-23 2018-07-24 Fccl Partnership Method and system for adjusting the position of an oil-water interface layer
USD1000987S1 (en) * 2023-02-10 2023-10-10 Reign RMC, LLC Visual indicator

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1411444A1 (ru) * 1987-01-19 1988-07-23 Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Использования Газа В Народном Хозяйстве,Подземного Хранения Нефти,Нефтепродуктов И Сжиженных Газов Устройство дл измерени уровн раздела двух жидкостей с различными плотност ми или границы раздела жидкость-газ в подземном резервуаре
WO1999017085A1 (en) * 1997-09-17 1999-04-08 Btg Källe Inventing Ab An arrangement and a method for measuring level, interface level and density profile of a fluid in tanks or containers
RU2170912C2 (ru) * 1999-03-01 2001-07-20 Беляков Виталий Леонидович Способ измерения уровня и/или границы раздела жидких сред, преимущественно водонефтяных эмульсий, в резервуарах
RU2188396C2 (ru) * 1999-06-02 2002-08-27 Открытое акционерное общество "Автоматизация трубопроводного транспорта" Способ измерения уровня, плотности, границы раздела и температуры жидкости в резервуаре и устройство для его реализации
WO2003012379A1 (en) * 2001-07-27 2003-02-13 Johnson Matthey Plc Ultrasonic level and density measurement
US6633625B2 (en) * 1998-10-14 2003-10-14 Johnson Matthey Plc Density profiler for measuring density profile of a medium and method and apparatus using same

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2114226A5 (ru) * 1970-11-20 1972-06-30 Schlumberger Prospection
DE3278887D1 (en) 1981-03-12 1988-09-15 Ici Plc Level and interface detection
US4471656A (en) * 1983-02-11 1984-09-18 Oil Recovery Systems, Inc. Apparatus for fluid mass measurement
DE19722837A1 (de) * 1997-05-30 1998-12-03 Abb Research Ltd Verfahren und Vorrichtung zur Füllstandsmessung mit Gammastrahlern und einer virtuellen linearen Detektoranordnung
US6104033A (en) * 1998-06-15 2000-08-15 Uop Llc Method of determining fluid level and interface in a closed vessel
US6345683B1 (en) * 2000-04-06 2002-02-12 Nortek Usa, Llc System and method for an improved device for measuring water levels
GB2392731B (en) * 2002-09-03 2005-03-30 Schlumberger Holdings Method for interpreting data measured in a hydrocarbon well in production

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1411444A1 (ru) * 1987-01-19 1988-07-23 Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Использования Газа В Народном Хозяйстве,Подземного Хранения Нефти,Нефтепродуктов И Сжиженных Газов Устройство дл измерени уровн раздела двух жидкостей с различными плотност ми или границы раздела жидкость-газ в подземном резервуаре
WO1999017085A1 (en) * 1997-09-17 1999-04-08 Btg Källe Inventing Ab An arrangement and a method for measuring level, interface level and density profile of a fluid in tanks or containers
US6633625B2 (en) * 1998-10-14 2003-10-14 Johnson Matthey Plc Density profiler for measuring density profile of a medium and method and apparatus using same
RU2170912C2 (ru) * 1999-03-01 2001-07-20 Беляков Виталий Леонидович Способ измерения уровня и/или границы раздела жидких сред, преимущественно водонефтяных эмульсий, в резервуарах
RU2188396C2 (ru) * 1999-06-02 2002-08-27 Открытое акционерное общество "Автоматизация трубопроводного транспорта" Способ измерения уровня, плотности, границы раздела и температуры жидкости в резервуаре и устройство для его реализации
WO2003012379A1 (en) * 2001-07-27 2003-02-13 Johnson Matthey Plc Ultrasonic level and density measurement

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
СКОБЛО Л.И. и др. Процессы и аппараты нефтегазопереработки и нефтехимии. Учебник для вузов. - М.: ООО «НЕДРА», 2000, с.369-371, рис.XII-6. *

Also Published As

Publication number Publication date
NO327020B1 (no) 2009-04-06
GB2457821A (en) 2009-09-02
CN101512304A (zh) 2009-08-19
RU2009111247A (ru) 2010-10-10
CA2661081C (en) 2019-01-15
US20100186498A1 (en) 2010-07-29
CN101512304B (zh) 2012-06-20
US8171785B2 (en) 2012-05-08
MX2009002098A (es) 2009-03-31
GB2457821B (en) 2011-08-24
GB0904293D0 (en) 2009-08-12
NO20063815L (no) 2008-02-29
WO2008026934A1 (en) 2008-03-06
CA2661081A1 (en) 2008-03-06
BRPI0715649A2 (pt) 2013-07-02
BRPI0715649B1 (pt) 2018-04-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
McLean et al. Spatially averaged flow over a wavy boundary revisited
RU2466768C2 (ru) Способ определения пограничного уровня текучей среды
CN107944156B (zh) 波高阈值的选取方法
CN106646634B (zh) 一种微电阻率扫描成像测井数据异常校正方法及装置
CN105574272B (zh) 一种基于双环电导探针阵列的水平井持水率测量方法
Reseghetti et al. Factors affecting the quality of XBT data–results of analyses on profiles from the Western Mediterranean Sea
WO2013024198A1 (en) Probe arrangement for a flotation cell
RU2346155C2 (ru) Способ интерпретации данных, измеренных при эксплуатации нефтяной скважины
CN104376232B (zh) 非接触式顶底板及巷帮移近量测量数据粗大误差判别方法
KR101745327B1 (ko) 연료 질량 및 연료 밀도를 결정하기 위한 방법
CN107180293A (zh) 一种面向勘探目标的地质评价水平测定方法
CN109341814A (zh) 一种全时段水位采集系统与方法
CN113390471B (zh) 一种基于gnss反射信号的河流流量估算方法
US20090024327A1 (en) System and method for measuring flow in a pipeline
US7134330B2 (en) Capacitive fill level meter
CN104713631B (zh) 一种油井内平均声速的检测方法
RU2565825C2 (ru) Способ магнитных вариаций
CN109190963B (zh) 一种确定气象数据融合评价指标的方法
Forsyth Comment on “A quantitative study of the axial topography of the Mid‐Atlantic Ridge” by Alberto Malinverno
JP5391021B2 (ja) 高炉のテラス長さの測定方法、及び高炉のテラス長さの測定装置
CN111380582A (zh) 一种地质钻探水文测井装置及方法
CN117906580A (zh) 一种航道水下地形变化分析系统及方法
CN116184513A (zh) 一种阵列侧向测井地层裂缝参数评价方法
Wren et al. Examining the Generality of τ 0/TKE for Gravel and Cobble Beds with Sand Fill
RU2019124619A (ru) Магнитная проверка ценных документов

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner
PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20140820