СПОСОБ ОДНОВРЕМЕННОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОБВОДНЕННОСТИ И ГАЗОСОДЕРЖАНИЯ В НЕФТЕ ВОДО ГАЗОВОЙ СМЕСИ (ВАРИАНЫ) Российский патент 2014 года по МПК G01N29/02 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в информационно-измерительных системах нефтеперерабатывающей, нефтедобывающей, химической, пищевой и других отраслях промышленности.

Известен способ по патенту RU №2138023, G01F 1/74, G01F 1/708, G01F 1/66, 1999 г., включающий зондирование и регистрацию импульсов ультразвука, проводящих внутри трубопровода в ограниченном контролируемом объеме потока, образованном парой источник излучения-приемник, и фиксирующих время прохождения импульсов через контролируемый объем.

Определяют объемную обводненность согласно формуле

Где τ - время прохождения импульсов через контролируемый объем в процессе измерения в многофазном потоке внутри трубопровода;

τ_н и τ_в - время прохождения импульсов в нефти и воде, измеренное при калибровке аппаратуры.

Определяют количество исчезнувших импульсов в течении зафиксированного промежутка времени и по их доле по отношению к общему количеству импульсов определяют газосодержание.

Недостатком этого способа являются большие погрешности в определении обводненности, связанные с дисперсией звука, и погрешности при определении газосодержания, связанные с тем, что маленькие пузырьки газа могут не перекрывать полностью прохождение ультразвуковых импульсов.

Наиболее близкий способ по патенту RU 2406996, G01N 29/024, 2009 г. Во время калибровки определяют зависимость скорости звука в эмульсии от обводненности, производят аппроксимацию отличия этой зависимости от линейного закона, определяют скорости звука в обеих жидкостях, используя полученное во время калибровки отличие зависимости от линейного закона и замеренную скорость звука в эмульсии, определяют обводненность эмульсии.

Недостатком этого способа является то, что способ, принятый за прототип, работает только при отсутствии газа. При наличии газа в данном способе возникают погрешности, связанные с дисперсией звука.

Задачей изобретения является одновременное определение обводненности и газосодержания эмульсии при одновременном улучшении точности определения обводненности путем учета погрешности, вызванной дисперсией ультразвука при наличии газовых пузырьков в области зондирования.

Этот технический результат достигается тем, что в способе одновременного определения обводненности и газосодержания в нефте-водогазовой смеси, заключамщийся в том, что определяют скорость звука в среде, при определении скорости звука раздельно определяют групповую и фазовую скорости, по разности групповой и фазовой скорости определяют газосодержание, по групповой и/или фазовой скорости определяют обводненность.

Также возможен вариант. В зависимости от газосодержания во время калибровки находят поправку, вычитают эту поправку из групповой и/или фазовой скорости, по полученной разности находят обводненность.

Способ осуществляют следующим образом.

При отсутствии пузырьков газа в эмульсии отсутствует дисперсия. Следовательно, групповая и фазовая скорости ультразвука совпадают.

При наличии газа в эмульсии наблюдается дисперсия. При этом групповая скорость уменьшается, а фазовая увеличивается.

Данное явление позволяет определить газосодержание.

Кроме того, возможно введение поправки, характеризующей зависимость групповой и/или фазовой скорости звука от наличия пузырьков газа. Во время калибровки находят зависимость этой поправки от газосодержания.

Учет поправки, связанной с газосодержанием, позволяет повысить точность определения обводненности.

Данная возможность отсутствует в способе, взятом за прототип.

Использование: для одновременного определения обводненности и газосодержания в нефте-водогазовой смеси. Сущность изобретения заключается в том, что определяют скорость звука в среде, причем при определении скорости звука раздельно определяют групповую и фазовую скорости, по групповой и/или фазовой скорости определяют обводненность, а по разности групповой и фазовой скорости определяют газосодержание. Технический результат: обеспечение возможности одновременного определения обводненности и газосодержания эмульсии при одновременном улучшении точности определения обводненности. 2 н.п. ф-лы.

1. Способ одновременного определения обводненности и газосодержания в нефте-водогазовой смеси, заключающийся в том, что определяют скорость звука в среде, отличающийся тем, что при определении скорости звука раздельно определяют групповую и фазовую скорости, по групповой и/или фазовой скорости определяют обводненность, а по разности групповой и фазовой скорости определяют газосодержание.

2. Способ одновременного определения обводненности и газосодержания в нефте-водогазовой смеси, заключающийся в том, что определяют скорость звука в среде, отличающийся тем, что при определении скорости звука раздельно определяют групповую и фазовую скорости, по разности групповой и фазовой скорости определяют газосодержание, в зависимости от газосодержания во время калибровки находят поправку, вычитают эту поправку из групповой скорости и/или фазовой скорости и по полученной разности находят обводненность.