Система и способ измерения уровня поверхности раздела в многофазных флюидах

1. Система, включающая:
резервуарную систему для флюида;
пробоотборный узел и
систему резонансного датчика, подключенную к упомянутому пробоотборному узлу.
2. Система по п. 1, в которой упомянутая резервуарная система включает в себя резервуарную систему, выбираемую из группы, которая состоит из обессоливающей установки, сепаратора, реактора и резервуара хранения.
3. Система по п. 1, в которой упомянутый пробоотборный узел включает по меньшей мере одно, выбираемое из группы, которая состоит из реечного уровнемера, качающегося рычага и испытательной линии.
4. Система по п. 1, также включающая в себя смесь, помещенную в резервуарную систему, при этом упомянутая смесь имеет первый флюид и второй флюид, не смешивающийся при нормальных условиях с упомянутым первым флюидом, при этом упомянутая система резонансного датчика сконфигурирована для определения относительного содержания упомянутых первого флюида и второго флюида в точке резервуарной системы.
5. Система по п. 1, в которой упомянутая система резонансного датчика включает в себя подсистему, которая:
регистрирует набор сигналов от системы резонансного датчика в множестве точек внутри упомянутой резервуарной системы;
преобразует этот набор сигналов в значения спектра комплексного импеданса для упомянутого множества точек;
сохраняет упомянутые значения спектра комплексного импеданса и значения частоты; и
определяет точку инверсии фазы флюида на основе упомянутых значений спектра комплексного импеданса.
6. Система по п. 4, в которой упомянутая смесь включает в себя эмульсию, которая представляет собой водонефтяную эмульсию и/или нефтеводную эмульсию.
7. Система по п. 1, в которой упомянутая система резонансного датчика сконфигурирована для определения точки инверсии фазы флюида.
8. Система по п. 1, в которой упомянутая система резонансного датчика отделена от непосредственного контакта с флюидом слоем диэлектрика.
9. Система по п. 1, в которой упомянутая система резонансного датчика отделена от непосредственного контакта с флюидом при помощи слоя диэлектрика, имеющего толщину между 2 нм и 50 см.
10. Способ измерения уровня смеси флюидов в резервуаре, включающий:
обнаружение набора сигналов от системы резонансного датчика в множестве точек внутри резервуара;
преобразование этого набора сигналов в значения спектра комплексного импеданса для упомянутого множества точек;
сохранение упомянутых значений спектра комплексного импеданса и значений частоты и
определение точки инверсии фазы флюида на основе упомянутых значений спектра комплексного импеданса.
11. Способ по п. 10, в котором преобразование упомянутого набора сигналов в значения спектра комплексного импеданса включает в себя преобразование упомянутого набора сигналов в значения спектра комплексного импеданса с использованием многопеременного анализа данных.
12. Способ по п. 10, в котором определение точки инверсии фазы флюида включает определение точки инверсии фазы флюида на основе изменения в упомянутых значениях спектра комплексного импеданса.
13. Способ по п. 10, в которой регистрация сигналов от системы резонансного датчика включает в себя:
размещение резонансного преобразователя в смеси флюидов;
формирование сигнала преобразователя, соответствующего изменениям в спектральных резонансных свойствах резонансного преобразователя, связанным с изменениями в свойствах смеси флюидов; и
считывание сигнала преобразователя.
14. Способ определения состава смеси нефти и воды в резервуаре, включающий:
определение набора значений спектра комплексного импеданса и значений проводимости смеси нефти и воды как функции высоты в резервуаре с помощью резонансного преобразователя;
определение точки инверсии фазы флюида на основе упомянутого набора значений спектра комплексного импеданса;
применение модели нефтяной фазы к упомянутому набору значений спектра комплексного импеданса и значениям проводимости выше точки инверсии фазы флюида; и
применение модели водной фазы к упомянутому набору значений спектра комплексного импеданса и значениям проводимости ниже точки инверсии фазы флюида.
15. Способ по п. 14, также включающий формирование отчета, отображающего относительное содержание нефти и воды в смеси нефти и воды как функции высоты в упомянутом резервуаре.
16. Способ по п. 14, в котором применение модели нефтяной фазы включает в себя преобразование упомянутого набора значений спектра комплексного импеданса в значения содержания нефти в нефтеводной смеси.
17. Способ по п. 15, в котором применение модели водной фазы включает в себя преобразование упомянутого набора значений спектра комплексного импеданса в значения содержания воды в водонефтяной смеси.
18. Способ по п. 14, в котором определение значений спектра комплексного импеданса и значений проводимости смеси нефти и воды как функции высоты в резервуаре с помощью резонансного преобразователя включает в себя:
размещение резонансного преобразователя в смеси нефти и воды;
формирование набора сигналов преобразователя в соответствии с изменениями в спектральных резонансных свойствах резонансного преобразователя, связанными с изменениями в свойствах смеси нефти и воды; и
считывание этого набора сигналов преобразователя.
19. Способ по п. 18, также включающий в себя обработку упомянутого набора сигналов преобразователя при помощи анализатора импеданса.
20. Способ по п. 14, в котором определение точки инверсии фазы флюида включает в себя определение точки инверсии фазы флюида на основе значений частоты и импеданса.
21. Способ определения состава смеси первого флюида и второго флюида в резервуаре, включающий:
определение, с помощью системы датчика, набора значений спектра комплексного импеданса упомянутой смеси первого флюида и второго флюида как функции высоты внутри упомянутого резервуара;
определение точки инверсии фазы флюида на основе упомянутого набора значений спектра комплексного импеданса;
применение модели фазы первого флюида к упомянутому набору значений спектра комплексного импеданса выше точки инверсии фазы флюида и
применение модели фазы второго флюида к упомянутому набору значений спектра комплексного импеданса ниже точки инверсии фазы флюида.
22. Способ по п. 21, в котором упомянутая система датчика представляет собой электрический резонансный преобразователь.
23. Способ по п. 21, в которой упомянутый первый флюид представляет собой нефть, а упомянутый второй флюид представляет собой воду.
24. Способ по п. 21, в котором упомянутая смесь первого флюида и второго флюида представляет собой эмульсию несмешивающегося первого флюида и несмешивающегося второго флюида.
25. Способ по п. 23, также включающий получение модели нефтяной фазы и модели водной фазы при помощи калибровки системы датчика при 100% содержании нефти и 100% содержании воды.
26. Способ по п. 24, также включающий получение модели фазы первого флюида и модели фазы второго флюида при помощи калибровки системы датчика при 100% содержании первого флюида и 100% содержании второго флюида.