СПОСОБЫ ИЗМЕРЕНИЯ СВОЙСТВ МНОГОФАЗНЫХ СМЕСЕЙ НЕФТЬ-ВОДА-ГАЗ

1. Способ определения объемной доли газа в смеси газовых пузырьков, имеющих определенный диапазон размеров, и текучей среды в трубе или другой емкости, имеющей стенку с внутренней поверхностью, образующей полость, содержащий этапы, на которых:
прикладывают импульсную колебательную акустическую энергию к стенке трубы или емкости так, что акустический импульс проходит через смесь, при этом длина волны колебательной акустической энергии в смеси больше или равна приблизительно 5-кратному размеру пузырька;
принимают импульсную акустическую энергию, достигающую стенки трубы или емкости; и
измеряют время прохождения импульсной акустической энергии через смесь, по которому определяется скорость звука импульсной акустической энергии;
посредством чего вычисляется объемная доля газа в смеси.
2. Способ по п. 1, в котором упомянутый этап, на котором измеряют время прохождения импульсной акустической энергии, содержит измерение взаимной корреляции.
3. Способ по п. 1, в котором импульсная колебательная акустическая энергия выбирается из сигнала с линейной частотной модуляцией и тонального импульса, имеющих выбранный диапазон частот.
4. Способ по п. 1, в котором самая высокая частота в колебательном акустическом импульсе меньше или равна приблизительно 25 кГц.
5. Способ по п. 1, в котором смесь движется через полость трубы или емкости.
6. Способ по п. 1, в котором текучая среда содержит смесь нефти и воды.
7. Способ определения состава смеси нефть-вода в смеси газ-вода-нефть в трубе или другой емкости, имеющей стенку с внутренней поверхностью, образующей полость, содержащий этапы, на которых:
прикладывают импульсную колебательную акустическую энергию к стенке трубы или емкости так, что акустический импульс проходит через смесь, при этом самая низкая частота колебательной акустической энергии в смеси газ-вода-нефть больше, чем 500 кГц;
принимают импульсную акустическую энергию, достигающую стенки трубы или емкости; и
измеряют время прохождения импульсной акустической энергии через смесь, по которому определяют скорость звука импульсной акустической энергии;
посредством чего вычисляется объемная доля газа в смеси.
8. Способ по п. 7, в котором упомянутый этап, на котором измеряют время прохождения импульсной акустической энергии, содержит измерение взаимной корреляции.
9. Способ по п. 7, в котором импульсная колебательная акустическая энергия выбирается из сигнала с частотной линейной модуляцией и тонального импульса, имеющих выбранный диапазон частот.
10. Способ по п. 9, в котором выбранный диапазон частот находится между приблизительно 500 кГц и приблизительно 5 МГц.
11. Способ по п. 7, дополнительно содержащий этап, на котором получают плотность нефти как функцию температуры.
12. Способ по п. 7, дополнительно содержащий этап, на котором получают плотность воды как функцию температуры.
13. Способ по п. 7, дополнительно содержащий этап, на котором перемещают пузырьки с пути прохождения акустического импульса, проходящего через смесь.
14. Способ по п. 13, в котором упомянутый этап, на котором перемещают пузырьки с пути прохождения акустического импульса, достигается путем генерации кольцеобразных акустических стоячих волн в трубе или емкости, посредством чего сопутствующая акустическая сила перемещает пузырьки с пути прохождения акустического импульса.
15. Способ по п. 7, в котором смесь газ-вода-нефть движется через полость трубы или емкости.
16. Способ измерения распределения размеров пузырьков в смеси газовых пузырьков, имеющих распределение размеров, и текучей среды в трубе или другой емкости, имеющей стенку с внутренней поверхностью, образующей полость, содержащий этапы, на которых:
прикладывают широкополосную импульсную колебательную акустическую энергию к стенке трубы или емкости так, что импульсная акустическая энергия передается в смесь, при этом диапазон частот широкополосной колебательной акустической энергии находится в пределах диапазона резонансных частот пузырьков;
принимают импульсную акустическую энергию, рассеянную пузырьками;
извлекают доплеровские сигналы из рассеянной акустической энергии; и
измеряют интенсивность доплеровских сигналов, по которой определяется распределение размеров пузырьков.
17. Способ по п. 16, в котором импульсная колебательная акустическая энергия выбирается из сигнала с линейной частотной модуляцией и тонального импульса, имеющих выбранный диапазон частот.
18. Способ по п. 17, в котором выбранный диапазон частот находится между приблизительно 25 кГц и приблизительно 300 кГц.
19. Способ по п. 16, в котором смесь движется через полость трубы или емкости.
20. Способ по п. 16, в котором текучая среда содержит смесь нефти и воды.
21. Способ по п. 16, дополнительно содержащий этап, на котором измеряют поглощение импульсной акустической энергии смесью.
22. Способ измерения распределения скоростей потока пузырьков в смеси газовых пузырьков, имеющих распределение размеров, и текучей среды в трубе или другой емкости, имеющей стенку с внутренней поверхностью, образующей полость, содержащий этапы, на которых:
прикладывают широкополосную импульсную колебательную акустическую энергию к стенке трубы или емкости так, что импульсная акустическая энергия передается в смесь, при этом диапазон частот широкополосной колебательной акустической энергии находится в пределах диапазона резонансных частот пузырьков;
принимают импульсную акустическую энергию, рассеянную пузырьками; и
определяют доплеровские сдвиги частоты из рассеянной акустической энергии,
по которым определяют распределение скоростей потока пузырьков.
23. Способ по п. 22, в котором импульсная колебательная акустическая энергия выбирается из сигнала с линейной частотной модуляцией и тонального импульса, имеющих выбранный диапазон частот.
24. Способ по п. 22, в котором выбранный диапазон частот находится между приблизительно 25 кГц и приблизительно 300 кГц.
25. Способ по п. 22, в котором смесь движется через полость трубы или емкости.
26. Способ по п. 22, в котором текучая среда содержит смесь нефти и воды.
По доверенности