УСТРОЙСТВО И СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФРАКЦИЙ ФАЗ ТЕКУЧЕЙ СРЕДЫ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ РЕНТГЕНОВСКИХ ЛУЧЕЙ, ОПТИМИЗИРОВАННЫЙ ДЛЯ НЕОСУШЕННОГО ГАЗА

1. Устройство для определения фракционных количеств каждой фазы многофазной текучей среды, содержащее:
генератор рентгеновского излучения;
камеру для образца, выполненную с возможностью приема образца текучей среды для анализа и размещенную на пути выхода излучения из генератора;
фильтр, размещенный на пути между выходом излучения из генератора и входа излучения в камеру для образца;
и первый детектор излучения, установленный на пути излучения из камеры для образца после прохождения излучения через камеру для образца; и
в котором толщину и материал фильтра выбирают для оптимизирования разрешения по излучению, регистрируемому первым детектором, для изменений в объемных фракциях нефти и воды в образце текучей среды, когда объемная фракция газа составляет между около 90-100%.
2. Устройство по п. 1, дополнительно содержащее источник электропитания, функционирующий для осуществления испускания генератором рентгеновских лучей, при этом напряжение источника электропитания выбирают для поддержания выбранной скорости счета в каждом из множества энергетических диапазонов вторым детектором излучения.
3. Устройство по п. 1, дополнительно содержащее анализатор высоты импульса, функционально соединенный с выходом первого детектора излучения.
4. Устройство по п. 3, дополнительно содержащее второй детектор излучения, размещенный на пути выхода излучения генератора, анализатор высоты импульса, соединенный с выходом второго детектора излучения и выполненный с возможностью генерирования одиночных импульсов счета, соответствующих рентгеновскому излучению, детектируемому вторым детектором излучения в выбранных энергетических диапазонах, и контроллер, функционально соединенный с анализатором высоты импульса, при этом контроллер выполнен с возможностью регулировки, по меньшей мере, одного, напряжения и/или тока луча генератора рентгеновского излучения в ответ на излучение, детектируемое в выбранных энергетических диапазонах вторым детектором излучения.
5. Устройство по п. 1, в котором фильтр содержит, по меньшей мере, один элемент с атомным номером в диапазоне Z=38-45 и смеси таких элементов.
6. Устройство по п. 5, в котором фильтр содержит молибден.
7. Устройство по п. 1, в котором камера для образца содержит прозрачные для рентгеновского излучения окна на пути излучения, на входе и на выходе, окна, выполненные из материала, имеющего состав и толщину, выбранные для ослабления излучения на выбранную величину и противодействия гидростатическому давлению, выбранного значения.
8. Устройство по п. 7, в котором окна содержат карбид бора.
9. Способ для определения объемных фракций выбранных компонентов текучей среды, содержащий:
генерирование рентгеновских лучей посредством ускорения электронов с направлением в материал мишени;
регулировку, по меньшей мере, одного, ускорения и/или тока электронов и пропуск через фильтр генерируемых рентгеновских лучей так, что прошедшие фильтр рентгеновские лучи имеют заданный энергетический спектр, оптимизированный для определения объемных фракций нефти и воды, размещенных в газе, при этом объемная фракция газа составляет между около 90 и 100%;
пропуск прошедших фильтр рентгеновских лучей через образец текучей среды;
детектирование рентгеновских лучей в выбранном энергетическом диапазоне, прошедших через образец текучей среды; и
определение объемных фракций газа, нефти и воды по детектированию рентгеновских лучей.
10. Способ по п. 9, дополнительно содержащий прямое детектирование прошедших фильтр рентгеновских лучей в выбранных энергетических диапазонах и нормализацию числа детектирующихся рентгеновских лучей, прошедших через образец текучей среды применительно к числу напрямую детектировавшихся прошедших фильтр рентгеновских лучей.
11. Способ по п. 9, дополнительно содержащий прямое детектирование прошедших фильтр рентгеновских лучей в выбранных энергетических диапазонах и регулирование ускорения электронов на основе числа рентгеновских лучей, прямо детектирующихся в каждом из выбранных энергетических диапазонов.
l2. Способ по п. 9, дополнительно содержащий ускорение образца текучей среды, измерение перепада давления в образце текучей среды в результате ускорения и подсчет расхода газа, нефти и воды по измеренному скачку давления и определенным объемным фракциям.
l3. Способ по п. 9, в котором определение объемных фракций содержит определение чисел детектирующихся рентгеновских лучей в каждом из множества энергетических диапазонов.