УСТРОЙСТВО И СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ВОДЫ И КОНЦЕНТРАЦИИ СОЛИ В ПОТОКЕ МНОГОФАЗНОГО ФЛЮИДА

1. Устройство для измерения содержания воды и концентрации соли в потоке многофазного флюида в подводном оборудовании для добычи нефти, отличающееся тем, что содержит:
емкостной датчик (6, 7), находящийся внутри трубной секции (5), через которую проходит поток многофазного флюида,
генератор (10) сигналов, подключенный к емкостному датчику (6, 7),
первый измерительный преобразователь (40), выполненный с возможностью измерения напряжения на емкостном датчике,
второй измерительный преобразователь (50), выполненный с возможностью измерения тока, проходящего через емкостной датчик, и
выходной контур (60), выполненный с возможностью, на основе сигналов, сгенерированных первым (40) и вторым (50) измерительными преобразователями, генерировать выходные сигналы (70, 72), которые характеризуют концентрацию соли и содержание воды в потоке многофазного флюида.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что выходной контур (60) выполнен с возможностью
- определения разности фаз между сигналами, сгенерированными первым (40) и вторым (50) измерительными преобразователями, и
- генерирования, на основе указанной разности фаз, первого выходного сигнала (70), который характеризует концентрацию соли.
3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что выходной контур (60) выполнен с возможностью
- определения амплитуды сигнала, сгенерированного вторым измерительным преобразователем (50), и
- генерирования, на основе указанной амплитуды, второго выходного сигнала (72), который характеризует содержание воды.
4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что дополнительно содержит блок (80) управления, выполненный с возможностью
- приема первого и второго выходных сигналов (70, 72),
- обработки значений принятых сигналов и
- обеспечения связи с внешней коммуникационной шиной (86).
5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что блок (80) управления выполнен с дополнительной возможностью управления параметрами сигналов генератора (10) сигналов.
6. Устройство по любому из пп.1-5, отличающееся тем, что выходной контур (60) содержит
- ограничивающий усилитель (62, 64) для каждого сигнала, сгенерированного первым (40) и вторым (50) измерительными преобразователями, и
- фазочувствительный демодулятор (66), подключенный к выходам ограничивающих усилителей (62, 64).
7. Устройство по любому из пп.1-5, отличающееся тем, что первый измерительный преобразователь (40) представляет собой первый трансформатор, содержащий
- первичную обмотку, шунтирующую емкостной датчик (6, 7), и
- вторичную обмотку, одним концом подключенную к электрической опорной точке, а другим - к входу выходного контура (60).
8. Устройство по любому из пп.1-5, отличающееся тем, что второй измерительный преобразователь (50) представляет собой второй трансформатор, содержащий
- первичную обмотку, подключенную последовательно к емкостному датчику (6, 7) и к генератору (10) сигналов, и
- вторичную обмотку, одним концом подключенную к электрической опорной точке, а другим - к входу выходного контура (60).
9. Устройство по любому из пп.1-5, отличающееся тем, что емкостной датчик содержит:
- первый, трубчатый электрод (6), находящийся внутри трубной секции (5) и расположенный таким образом, чтобы через него проходил поток флюида, и
- второй электрод (7), установленный в потоке флюида.
10. Устройство по п.9, отличающееся тем, что второй электрод (7) содержит металлический наконечник для проводки указанного электрода через уплотнение.
11. Способ измерения содержания воды и концентрации соли в потоке многофазного флюида в подводном оборудовании для добычи нефти, отличающийся тем, что включает следующие шаги:
- подачу сигнала от генератора (10) сигналов на емкостной датчик (6, 7), находящийся внутри трубной секции (5), через которую проходит поток многофазного флюида,
- измерение напряжения на емкостном датчике,
- измерение тока, проходящего через емкостной датчик, и
- генерирование, на основе напряжения на емкостном датчике и проходящего через него тока, выходных сигналов (70, 72), характеризующих содержание воды и концентрацию соли в потоке многофазного флюида.
12. Способ по п.11, отличающийся тем, что шаг генерирования выходных сигналов включает:
- определение разности фаз между указанными напряжением и током и
- генерирование, на основе указанной разности фаз, первого выходного сигнала (70), который характеризует концентрацию соли.
13. Способ по п.12, отличающийся тем, что шаг генерирования выходных сигналов включает:
- определение амплитуды указанного тока и
- генерирование, на основе значения указанной амплитуды, второго выходного сигнала (72), который характеризует содержание воды.
14. Способ по п.13, отличающийся тем, что дополнительно включает:
- подачу первого и второго выходных сигналов (70, 72) в блок (80) управления,
- обработку блоком (80) управления значений введенных сигналов и
- обеспечение, посредством блока (80) управления, связи с внешней коммуникационной шиной (86).
15. Способ по п.14, отличающийся тем, что дополнительно включает управление, посредством блока (80) управления, параметрами сигналов, генерируемых генератором (10) сигналов.
16. Способ по любому из пп.11-15, отличающийся тем, что шаг генерирования выходного сигнала включает:
- формирование, на основе указанных напряжения и тока, усиленного сигнала и сигнала, ограниченного по амплитуде, и
- подачу указанных усиленного сигнала и сигнала, ограниченного по амплитуде, на фазочувствительный демодулятор.
17. Способ по любому из пп.11-15, отличающийся тем, что шаг измерения напряжения на емкостном датчике включает использование первого трансформатора, содержащего:
- первичную обмотку, шунтирующую емкостной датчик (6, 7), и
- вторичную обмотку, одним концом подключенную к электрической опорной точке, а другим - к входу выходного контура (60).
18. Способ по любому из пп.11-15, отличающийся тем, что шаг измерения тока, проходящего через емкостной датчик, включает использование второго трансформатора, содержащего:
- первичную обмотку, подключенную последовательно к емкостному датчику (6, 7) и к генератору (10) сигналов, и
- вторичную обмотку, одним концом подключенную к электрической опорной точке, а другим - к входу выходного контура (60).
19. Способ по любому из пп.11-15, отличающийся тем, что дополнительно включает прохождение потока флюида через первый, трубчатый электрод (6), находящийся внутри трубной секции (5), при этом второй электрод (7) установлен в потоке флюида.
20. Способ по п.19, отличающийся тем, что второй электрод (7) содержит металлический уплотнительный наконечник для проводки указанного электрода через уплотнение.