Внедрение: 2018 г.

Исследование, выполняемое в рамках настоящей работы [1], посвящено решению задачи в связи с многофазным безраздельным измерением производительности нефтяных скважин отдельно по нефти, воде и свободному газу. В статье описаны системы измерения компонентного состава газонефтяной смеси в трубопроводе. В основу данной работы положен метод радиоизотопных измерений с использованием эффектов комптоновского рассеяния и фотоэлектрического поглощения гамма-излучения материалами стенок трубопровода и веществами, из которых состоит сырая нефть.

Основная идея метода заключается в следующем: предполагается, что на внешней поверхности трубопровода без прорыва стенок установлены многоканальный блок гамма-излучения и приемники излучения в виде блоков детектирования. Коллимированный пучок гамма-излучения, испускаемого изотопом Cs137, проходит через стенку трубопровода для взаимодействия с ограниченным объемом контролируемой жидкости. Прохождение гамма-излучения через вещество вызывает преобразование энергии гамма-квантов при элементарных актах их взаимодействия с атомами и электронами среды (рисунок 1).   Рисунок 1. Схема движения и регистрации гамма-квантов по конвейеру с соответствующими устройствами.

Для проверки разрешающей способности сцинтилляционного блока используется стенд, функциональная схема которого представлена на рисунке 2. В качестве вторичного измерительного устройства в мобильной измерительной лаборатории используется модуль АЦП E20‑10.

Рисунок 2. Функциональная схема стенда для тестирования фотогальванических умножителей и кристаллов.

Вторичное устройство стенда собирает, обрабатывает и передает данные с первичных преобразователей на автоматизированную рабочую станцию оператора (ноутбук HP Probook 440 G4), а также питает первичные преобразователи энергией. На стенде были испытаны различные конфигурации сцинтилляционных блоков. Специальное программное обеспечение Spectraline использовалось в каждой конфигурации для получения спектров (рисунки 3 и 4).

Рисунок 3. Спектральная характеристика сцинтилляционного блока 03 в программе Spectraline.	Рисунок 4. Спектральная характеристика сцинтилляционного блока 10 в программе Spectraline.

Далее в статье авторы приводят описание методологии тестирования, практической реализации тестирования модуля обнаружения и его результаты. 

Источник:
Voytyuk, Irina & Proskuryakov, Ruslan. (2018). Signal processing and analysis of the system detection unit to control of oil-gas-water mixture in the pipeline. 1174‑1179. 10.1109/EIConRus.2018.8317300.
DOI:10.1109/EIConRus.2018.8317300

Разработчик: Войтюк И.Н., Проскуряков Р.М. (Санкт-Петербургский горный университет)