[發(fā)明專利]用于對(duì)管道的監(jiān)控傳輸進(jìn)行測(cè)量的光學(xué)計(jì)算裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201580084111.8
• 申請(qǐng)日: 2015-12-29
• 公開（公告）號(hào): CN108351299A
• 公開（公告）日: 2018-07-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: M·T·佩爾蒂埃;D·L·珀金斯
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 哈里伯頓能源服務(wù)公司
• 主分類號(hào): G01N21/59
• 分類號(hào): G01N21/59;G01N21/31;G01N21/85;G06E3/00
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 31100
• 代理人: 高見(jiàn);張欣

本文提供了一種包括集成計(jì)算元件(ICE)的裝置，所述集成計(jì)算元件被定位來(lái)與來(lái)自流體的電磁輻射光學(xué)地相互作用，并且因此生成對(duì)應(yīng)于所述流體特征的光學(xué)地相互作用的輻射；以及一種用于使用所述系統(tǒng)的方法。所述裝置包括檢測(cè)器，所述檢測(cè)器被定位來(lái)接收所述光學(xué)地相互作用的輻射，并且生成與所述光學(xué)地相互作用的輻射的強(qiáng)度成正比的輸出信號(hào)。而且，所述裝置進(jìn)一步包括處理器，所述處理器被定位來(lái)接收所述輸出信號(hào)，并且確定所述流體特征。所述裝置耦接至控制器，所述控制器被配置來(lái)提供指令給傳輸系統(tǒng)以用于存儲(chǔ)和讀出。

背景技術(shù)

用于對(duì)在管道中流動(dòng)的石油或天然氣產(chǎn)品的品質(zhì)進(jìn)行確定的當(dāng)前方法涉及對(duì)液體或氣體進(jìn)行直接取樣，以執(zhí)行諸如氣相色譜法、液相色譜法等詳細(xì)的化學(xué)分析。這些點(diǎn)測(cè)量從邏輯上來(lái)說(shuō)較為困難且昂貴，并且在兩個(gè)連續(xù)測(cè)量點(diǎn)之間引入固有的延時(shí)。另外，一些當(dāng)前的測(cè)試技術(shù)涉及使用危險(xiǎn)化學(xué)品。另外，化學(xué)測(cè)量的復(fù)雜性使得實(shí)時(shí)地將流體在某一點(diǎn)的測(cè)量特征與流體在該點(diǎn)的特征的實(shí)際值相關(guān)聯(lián)變得十分困難，甚至是不可能的。

為了確定諸如原油管道中的水含量等某些有害特征，一些方法包括電容電測(cè)量或微波吸收測(cè)量。對(duì)于氣體，當(dāng)前行業(yè)技術(shù)包括密度計(jì)。然而，這些測(cè)量往往緩慢且不精確，以至于引起旨在改善石油或天然氣產(chǎn)品品質(zhì)的高回收率，并且因此降低系統(tǒng)的吞吐量。

附圖說(shuō)明

以下附圖被包括來(lái)說(shuō)明本文所描述的示例性實(shí)施方案的某些方面，并且不應(yīng)被視作排他性實(shí)施方案。如本領(lǐng)域技術(shù)人員和受益于本公開的人員將想到，所公開的主題在形式和功能上將具有相當(dāng)多的修改、更改、組合和等效形式。

圖1示出包括井區(qū)自動(dòng)監(jiān)控傳輸(LACT)系統(tǒng)的石油和天然氣生產(chǎn)配置。

圖2示出在光學(xué)計(jì)算裝置中使用的示例性集成計(jì)算元件(ICE)。

圖3是以非機(jī)械性方式說(shuō)明光學(xué)計(jì)算裝置是如何將與相關(guān)特征有關(guān)的電磁輻射與其它電磁輻射區(qū)分開來(lái)的框圖。

圖4A示出用于監(jiān)測(cè)反射配置中的LACT點(diǎn)處或附近的管道中的流體流的示例性光學(xué)計(jì)算裝置。

圖4B示出用于監(jiān)測(cè)透射配置中的LACT點(diǎn)處或附近的管道中的流體流的示例性光學(xué)計(jì)算裝置。

圖4C示出用于監(jiān)測(cè)多個(gè)反射配置中的LACT點(diǎn)處或附近的管道中的流體流的示例性光學(xué)計(jì)算裝置。

圖5示出可以用于光學(xué)計(jì)算裝置的示例性外殼。

圖6示出包括用于在LACT期間監(jiān)測(cè)流體的方法的步驟的流程圖。

在附圖中，具有相同或相似附圖標(biāo)記的元件共享相同或相似的功能和描述，除非另有說(shuō)明。

具體實(shí)施方式

本文所描述的示例性實(shí)施方案涉及用于監(jiān)測(cè)流體流的光學(xué)計(jì)算裝置和方法，確切地說(shuō)，涉及用于確定石油和天然氣行業(yè)中的液體和氣體的流特征和條件的系統(tǒng)和方法。符合本公開的方法和系統(tǒng)能夠通過(guò)在液體或氣體流經(jīng)管道時(shí)實(shí)時(shí)地“觀察”所述液體或氣體而對(duì)流進(jìn)行表征。能夠?qū)崟r(shí)地監(jiān)測(cè)液體或氣體支持對(duì)諸如流率、水含量、氣態(tài)含量或污染物含量等流體性質(zhì)的智能調(diào)整。如將了解，這可以增加通過(guò)管道運(yùn)輸?shù)奶細(xì)浠衔锂a(chǎn)品的價(jià)值，并且降低成本、危害和與運(yùn)輸相關(guān)聯(lián)的維護(hù)。

本文所公開的實(shí)施方案包括用于在從生產(chǎn)公司(例如，“生產(chǎn)商”)到承包管道公司的合法監(jiān)控傳輸期間測(cè)量原油/天然氣的裝置和方法。石油和天然氣生產(chǎn)公司可以采購(gòu)或暫時(shí)租用本公開中所公開的裝置，例如，以便執(zhí)行延期鉆桿測(cè)試(DST)。例如，測(cè)量管道中的流體流在DST期間可以有助于天然氣生產(chǎn)公司，同時(shí)將流體傳輸?shù)焦艿乐幸詼p少和控制管道中在測(cè)量點(diǎn)下游的火炬排放事件。