[發(fā)明專利]識別管道中的內(nèi)容物的系統(tǒng)及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201880095297.0
• 申請日: 2018-09-24
• 公開（公告）號: CN112585465B
• 公開（公告）日: 2023-09-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: M·A·卡里米;M·阿爾薩蘭;A·沙米姆
• 申請（專利權(quán)）人: 沙特阿拉伯石油公司;阿卜杜拉國王科技大學(xué)
• 主分類號: G01N33/18
• 分類號: G01N33/18;G01N33/24;G01N33/28;G01N22/00
• 代理公司: 北京知夏律師事務(wù)所 11970
• 代理人: 孫海龍

一種示例性系統(tǒng)，包括：芯，其由電介質(zhì)材料構(gòu)成；平面諧振器，其位于所述芯上；管道，其含有所述芯和所述平面諧振器，其中所述管道包括導(dǎo)電材料；以及耦接件，其是導(dǎo)電的且將所述平面諧振器連接至所述管道以使得所述管道能夠充當(dāng)所述平面諧振器的電接地。

技術(shù)領(lǐng)域

本說明書大致涉及例如使用將金屬管道用作公共接地層的一個或多個平面微波諧振器來識別金屬管道中的內(nèi)容物的示例性技術(shù)。

背景技術(shù)

例如金屬管線的管道在廣泛的應(yīng)用中用于輸送例如流體的內(nèi)容物。舉例來說，在石油工業(yè)中，金屬管線可輸送由油、水或油和水兩者構(gòu)成的流體流。在一些情況下，希望表征管道中存在的內(nèi)容物。舉例來說，在石油工業(yè)中，井的生產(chǎn)率可受流體流中的過量水的影響。因此，在該示例中，知道流體流中的水量可以允許司鉆采取行動。

發(fā)明內(nèi)容

一種示例性系統(tǒng)，包括：芯，其由電介質(zhì)材料構(gòu)成；平面諧振器，其位于芯上；以及管道，其含有芯和平面諧振器。管道包括導(dǎo)電材料。所述示例性系統(tǒng)還包括耦接件，所述耦接件是導(dǎo)電的且將平面諧振器連接至管道以使得管道能夠充當(dāng)平面諧振器的電接地。所述示例性系統(tǒng)可單獨或組合地包括以下特征中的一個或多個。

平面諧振器可以是微波T-諧振器。平面諧振器可以是環(huán)形諧振器。平面諧振器可以是螺旋T-諧振器。平面諧振器可包括印刷到芯上的材料。管道可包括由金屬制成的管線。管道可被配置成充當(dāng)平面諧振器的電磁屏蔽件。

所述系統(tǒng)可包括計算系統(tǒng)，其從平面諧振器獲得數(shù)據(jù)，基于數(shù)據(jù)獲得平面諧振器的諧振頻率，且基于諧振頻率來識別管道的內(nèi)容物。內(nèi)容物可包括流體。識別流體可包括確定平面諧振器的諧振頻率或品質(zhì)因數(shù)的改變。

所述系統(tǒng)可包括空間地分布在芯上的一個或多個附加平面諧振器。所述系統(tǒng)可包括一個或多個附加耦接件，例如金屬短接條棒。附加耦接件中的每個耦接件均可以是導(dǎo)電的，且可被配置成將管道連接至對應(yīng)的附加平面諧振器以使得管道能夠充當(dāng)附加平面諧振器的電接地。一個或多個附加平面諧振器可包括一個附加平面諧振器至七個附加平面諧振器之間。一個或多個附加平面諧振器可位于芯的不同扇區(qū)上。

所述系統(tǒng)可包括在管道內(nèi)的一個或多個金屬分離器。一個或多個金屬分離器可用于將流體限制在芯的各個扇區(qū)內(nèi)。

所述系統(tǒng)可包括計算系統(tǒng)，以從每個平面諧振器獲得數(shù)據(jù)，基于數(shù)據(jù)中的至少一些獲得每一平面諧振器的諧振頻率，且基于平面諧振器的諧振頻率和品質(zhì)因數(shù)來識別管道的不同扇區(qū)中的內(nèi)容物。

一種示例性方法，包括識別由導(dǎo)電材料構(gòu)成的管道中的內(nèi)容物。所述示例性方法包括基于從管道內(nèi)的電介質(zhì)芯上的平面諧振器輸出的信號獲得數(shù)據(jù)。管道電耦接至平面諧振器以充當(dāng)平面諧振器的電接地。所述示例性方法還包括基于數(shù)據(jù)確定平面諧振器的諧振頻率、品質(zhì)因數(shù)或諧振頻率和品質(zhì)因數(shù)兩者。諧振頻率和品質(zhì)因數(shù)對應(yīng)于內(nèi)容物。所述方法還包括基于諧振頻率、品質(zhì)因數(shù)或諧振頻率和品質(zhì)因數(shù)兩者識別內(nèi)容物。所述方法可單獨或組合地包括以下特征中的一個或多個。

數(shù)據(jù)可表示平面諧振器的S-參數(shù)。所述方法可包括基于從布置在電介質(zhì)芯周圍的不同扇區(qū)中的一個或多個附加平面諧振器輸出的附加信號獲得附加數(shù)據(jù)。管道可電耦接至一個或多個附加平面諧振器中的每一平面諧振器以充當(dāng)所有平面諧振器的公共電接地。所述方法可包括基于附加數(shù)據(jù)中的至少一些確定一個或多個附加平面諧振器的諧振頻率、品質(zhì)因數(shù)或諧振頻率和品質(zhì)因數(shù)兩者。所述方法可包括基于對應(yīng)于扇區(qū)的附加平面諧振器的諧振頻率、品質(zhì)因數(shù)或諧振頻率和品質(zhì)因數(shù)兩者來識別扇區(qū)的內(nèi)容物。

內(nèi)容物可包括流體。識別流體可包括確定平面諧振器的諧振頻率和品質(zhì)因數(shù)的改變。實施獲得、確定和識別的操作可使用一個或多個處理裝置執(zhí)行。所述方法可包括一個或多個處理裝置基于所識別的內(nèi)容物控制系統(tǒng)的操作。所述系統(tǒng)可包括穿過含烴地層的井。控制系統(tǒng)的操作可包括控制井內(nèi)的一個或多個組件以調(diào)節(jié)管道中的烴或水的量。控制一個或多個組件可包括控制井內(nèi)的一個或多個流入控制裝置(ICD)。