用于测量多相流体组成的界面液位的传感器系统的制作方法_4

文档序号:8344494阅读:来源:国知局
[0072]在步骤269,Z参数与导电率和流体相数据相结合。
[0073]在步骤271,应用油相模型。油相模型是将所测量频率值、阻抗值和导电率值与油和水混合物中的油含量相互关联的值集合。
[0074]在步骤273,应用水相模型。水相模型是将所测量频率值、阻抗值和导电率值与水和油混合物中的水含量相互关联的值集合。
[0075]在步骤275,作为高度的函数的组成使用导电率和流体相逆转点作为多元分析中的输入参数来确定,并且生成报告。
[0076]图16示出由右到左包含0-66%水的剖面的原始阻抗(Zp)对频率(Fp)数据。在大约8.12 MHz,水含量足够高(~25%)以引起从油到水连续相的流体相逆转。这从因水连续相中的测试流体的增加导电率引起的Zp的急剧变化是显而易见的。将油连续相模型应用于流体相逆转右边的任何数据点,以及将水模型应用于左边。另外,将校准应用于端点,以确定水的导电率,其在本例中为2.78 mS/cmo
[0077]图17示出来自三维共振传感器系统的一实施例的实验数据的分析结果,示出水中油和油中水的实际和预测值与基于所形成模型的预测的残差之间的相关性。图表的部分A绘制水中油的实际和预测值。图表的部分B绘制油中水的实际和预测值。在部分A中,数据点与部分B(水连续相)中的数据点分开建模。图表的部分C和D分别绘制水中油和油中水的实际和预测值之间的残差。一般来说,当油的实际百分比在0%至60%之间时,残差小于0.5%。当油的实际百分比在70%至100%之间时,残差小于0.04%ο在流体相逆转时,残差增加到总共10%,其中预测能力因动态试验台中的测试流体的组成的波动而比较困难。传感器的预测能力将在组成>66%水采用更多训练数据进行改进。
[0078]图18示出在模拟脱盐器中得到的结果。图表示出通过作为时间的函数绘制组成所形成的剖面。为了模拟使用摆臂(其经过毛边层缓慢旋转)的取样,操作试验台,使得通过添加水的少量添加随时间缓慢调制测试流体的组成。
[0079]图19是来自传感器数据分析系统的报告的预计液位的图示。将向最终用户显示一个图表,其显示作为脱盐器中的高度、流体相逆转的液位和毛边层的宽度的函数的组成的表示。左边是流体相指示器(黑色一一油、灰色一一油连续,交叉阴影一一水连续,白色一一水),其指示百分比水/高度曲线。毛边层的高度是水连续和油连续区域的总和。所示细节的液位将允许脱盐器的操作人员优化对过程中的化学品的馈送速率,提供关于流体处理系统的性能的更详细反馈,以及突出显示可能引起对下游过程基础设施的损坏的过程混乱。
[0080]图20所示的是用于测量容器113中的流体的混合物的液位的方法281。
[0081]在步骤283,方法281可在容器中的多个位置检测来自共振传感器系统11的信号(信号集合)。信号由浸入流体的混合物中的共振换能器12来生成。共振换能器12生成与共振换能器12的介电性质的变化对应的换能器信号的集合,以及信号由分析器15来检测。
[0082]在步骤285,方法281可将信号转换成多个位置的复阻抗谱的值集合。转换使用多元数据分析来实现。
[0083]在步骤287,方法281可存储复阻抗谱的值。
[0084]在步骤289,方法281可确定是否已经测量充分数量的位置。
[0085]在步骤291,方法281可在已经测量充分数量的位置时改变被读取的共振换能器12 (或者共振换能器12的位置)。
[0086]在步骤293,方法281可在已经测量充分数量的位置时确定流体相逆转点。流体相逆转点通过识别阻抗值的急剧变化,从复阻抗谱的值来确定。
[0087]在步骤295,方法281可基于流体相逆转点来指配界面液位的值。
[0088]图21是可用来实现本文所述的设备和方法的处理器系统810的非限制性示例的框图。如图21所示,处理器系统810包括耦合到互连总线814的处理器812。处理器812可以是任何适当的处理器、处理单元或者微处理器。虽然图21未示出,但是处理器系统810可以是多处理器系统,并且因而可包括与处理器812相同或相似并且在通信上耦合到互连总线814的一个或多个附加处理器。
[0089]图21的处理器812耦合到芯片组818,其包括存储控制器820和输入/输出(I/O)控制器822。如众所周知,芯片组通常提供I/O和存储器管理功能以及由耦合到芯片组818的一个或多个处理器可访问或使用的多个通用和/或专用寄存器、定时器等。存储控制器820执行使处理器812 (或者当存在多个处理器时的多个处理器)能够访问系统存储器824和大容量存储存储器825的功能。
[0090]系统存储器824可包括任何预期类型的易失性和/或非易失性存储器,例如静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、闪速存储器、只读存储器(ROM)等。大容量存储存储器825可包括任何预期类型的大容量存储装置,包括硬盘驱动器、光盘驱动器、磁带存储装置等。
[0091]I/O控制器822执行使处理器812能够经由I/O总线832与外围输入/输出(I/O)装置826和828以及网络接口 830进行通信的功能。I/O装置826和828可以是任何预期类型的I/O装置,例如键盘、视频显示器或监视器、鼠标等。I/O装置826和828还可以是网络接口 830可以是例如以太网装置、异步传输模式(ATM)装置、802.11装置、DSL调制解调器、电缆调制解调器、蜂窝调制解调器等,其使处理器系统810能够与另一处理器系统进行通信。来自分析器15的数据可使用适当总线连接器、经过I/O总线832传递给处理器812。
[0092]虽然存储控制器820和I/O控制器822在图21中示为芯片组818中的独立块,但是,这些块所执行的功能可集成在单个半导体电路中,或者可使用两个或两个以上独立的集成电路来实现。
[0093]某些实施例考虑实现上述功能性的方法、系统以及任何机器可读介质上的计算机程序产品。例如,某些实施例可使用现有计算机处理器、或者通过为这个或另一个目的结合的专用计算机处理器、或者通过硬连线和/或固件系统来实现。某些实施例包括用于携带或者其上存储计算机可执行指令或数据指令的计算机可读介质。这种计算机可读介质可以是可由通用或专用计算机或者具有处理器的其他机器可访问的任何可用介质。作为举例,这种计算机可读介质可包括RAM、ROM、PROM, EPROM, EEPROM、闪存、CD-ROM或其他光盘存储装置、磁盘存储装置或者其他磁存储装置、或者可用来携带或存储采取计算机可执行指令或数据结构形式的预期程序代码、可由通用或专用计算机或者具有处理器的其他机器可访问的其他任何介质。以上所述的组合也包含在计算机可读介质的范围之内。计算机可执行指令包括例如使通用计算机、专用计算机或者专用处理机执行某个功能或某组功能的指令和数据。
[0094]一般来说,计算机可执行指令包括执行特定任务或者实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等。计算机可执行指令、关联数据结构和程序模块表示用于执行本文公开的某些方法的步骤和系统的程序代码的示例。这类可执行指令或关联数据结构的特定序列表示用于实现在这类步骤中所述的功能的对应动作的示例。
[0095]本公开的实施例可在采用到具有处理器的一个或多个远程计算机的逻辑连接的组网环境中实施。逻辑连接可包括局域网(LAN)和广域网(WAN)(其在此作为举例而不是限制来提供)。这类组网环境是办公范围和企业范围的计算机网络、内联网和因特网中常见的,并且可采用大量不同的通信协议。本领域的技术人员将会理解,这类网络计算环境通常包含许多类型的计算机系统配置,其中包括个人计算机、手持装置、多处理器系统、基于微处理器或者可编程消费电子产品、网络PC、小型计算机、大型计算机等。本公开的实施例还可在分布式计算环境中实施,在这些环境中,任务由通过通信网络链接(通过硬连线链路、无线链路或者通过硬连线或无线链路的组合)的本地和远程处理装置来执行。在分布式计算环境中,程序模块可位于本地和远程存储器存储装置中。
[0096]监测电路的复阻抗的变化并且应用阻抗谱的化学计量分析允许水中油和油中水混合物的组成和连续相以在0-30%水中的0.04%和在30-100%水中的0.26%的标准误差来预测。
[0097]多元分析工具与
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