。实时密度传感器感测多个第二密度分布。第二密度传感器14还可包括图2的声波导组件30。一个或多个处理器可对第二密度分布执行瞬态分析，从而确定MFF的平均密度。平均密度可通过将第二密度传感器14放置在图1的相混合器-均化器18的输出处而获得。
[0048]转到图8，其显示了一种用于确定多相流体流(MFF)中的相的密度和比例的方法，MFF可包括来自井的油相、水相和气相。该方法包括利用第一密度传感器实时地在第一位置处感测MFF的多个第一密度分布82，其中在第一位置处，MFF的相至少分离达短时间间隔。该方法还包括利用第二密度传感器在第二位置处感测MFF的多个第二密度分布84，其中在第二位置处，MFF是至少油相、水相和气相的掺合混合物。该方法还包括利用第三密度传感器在第三位置实时地感测MFF的多个第三密度分布86。第三位置是MFF的气相与MFF的混合的液体部分分离的地方，MFF的混合的液体部分至少包括水相和油相。该方法还包括至少利用瞬态分析88来分析多个第一密度分布，并确定油相的密度、水相的密度和气相的密度。该方法还包括基于多个第一、第二和第三密度分布而确定相比例90，包括含水量和气体体积量。
[0049]在另一示例实施例中，用于确定相比例的图8的方法包括基于含水量和气体体积量而确定油相的比例、水相的比例和气相的比例。另外，确定相比例的方法包括确定含水量和气体体积量。
[0050]在又一示例实施例中，用于确定相比例的图8的方法还包括基于多个第二密度分布中的至少一个而确定MFF的平均密度。确定相比例的方法还包括基于多个第三密度分布的瞬态分析而确定MFF的混合的液体部分的密度。确定相比例的方法还包括基于混合的液体部分的密度、MFF的水相的密度和油相的密度而确定MFF的混合的液体部分的含水量。确定相比例的方法还包括至少基于平均密度和气相的密度而确定气体体积量。
[0051]在又一示例实施例中，用于确定多相流体流中的相的密度和比例的图8的方法可与附加的算法和数据采集的步骤和/或序列一起用于确定单独的相的总输出。附加步骤包括利用至少第一流传感器来感测掺合混合物的速度或流率。第一流传感器定位在相混合器-均化器的输出处。单独的相的输出量得以计算出来。单独的相的输出量包括下者中的一个或多个:油相的输出量、水相的输出量和气相的输出量。这些输出量至少部分地基于下者中的一个或多个:相比例(例如含水量和气体体积量)、MFF的平均密度、油相的密度、水相的密度、气相的密度、以及所感测的掺合的MFF的速度或流率。油相的密度、水相的密度和气相的密度基于多个第一密度分布的瞬态分析。
[0052]上面已经参照一个或多个处理器描述了本发明，其用于计算并确定不同相的密度、比例和输出量。所述一个或多个处理器包括图1和图5的一个或多个处理器17。所述一个或多个处理器可包括一个或多个程序，其包括多个程序、子程序或程序段，下文都称为程序。这些程序在一个或多个处理器上执行。
[0053]在一个示例实施例中，所述一个或多个程序包括第一程序，其利用瞬态分析来分析多个第一密度分布，从而确定油相的密度、水相的密度和气相的密度。所述多个第一密度分布是分离的MFF的分布。所述一个或多个程序还包括第二程序，其基于所述多个第二密度分布中的至少一个而确定MFF的平均密度。第二程序利用瞬态分析来分析多个第二密度信号，从而确定平均密度。所述一个或多个程序还包括第三程序，其利用瞬态分析来分析多个第三密度分布，从而确定混合的液体部分的密度，其包括水相和油相作为没有气相的混合的液体。所述一个或多个程序还包括第四程序，其基于混合的液体部分的密度、油相的密度和水相的密度而确定含水量。所述一个或多个程序还包括第五程序，其基于气相的密度和平均密度而确定气体体积量。应该懂得，作为含水量和气体体积量的补充或替代，第四程序和第五程序可选地用于确定气相的比例、水相的比例和油相的比例。
[0054]应该意识到，在一个或多个处理器上执行的一个或多个程序并不局限于执行单个程序的单个处理器。例如，第一程序、第二程序和第三程序可均是独立的程序，或者可一起是具有三个独立子程序的单个程序的一部分。这些程序可全部在所述一个或多个处理器中的单个处理器或多个处理器上执行。例如，第一程序、第二程序和第三程序可在单个处理器上执行，并且/或者在多个处理器上执行。另外，不同的程序在第一时间周期内可在单个处理器上执行，并且在另一时间周期内可在多个处理器上执行。例如，图1和图5的一个或多个处理器17可直接或通过其它装置连接在第一密度传感器12、第二密度传感器14和第三密度传感器16上，从而接收第一、第二和第三密度分布。然后将密度分布提供给所述一个或多个程序，其对密度分布执行瞬态分析，从而确定MFF中的不同相的不同的密度和比例。
[0055]上面已经参照上述示例实施例描述了本发明。其他人在阅读和理解本说明书时将会想到变体和改型。包含本发明的一个或多个方面的示例实施例意图包括所有这种变体和改型，只要其在附属权利要求的范围内即可。
【主权项】
1.一种用于确定多相流体流(MFF)中的相的密度和比例的系统，所述MFF可包括来自井的油相、水相和气相，所述系统包括: 第一密度传感器，其实时地在第一位置处感测所述MFF的多个第一密度分布，其中在所述第一位置处，所述MFF的相分离达至少短时间间隔； 第二密度传感器，其在第二位置处感测所述MFF的多个第二密度分布，其中在所述第二位置处，所述MFF是至少所述油相、所述水相和所述气相的掺合混合物； 第三密度传感器，其实时地在第三位置处感测所述MFF的多个第三密度分布，其中在所述第三位置处，所述气相与所述MFF的混合的液体部分分离，所述混合的液体部分至少包括水相和油相；和 一个或多个处理器，其用于执行一个或多个程序，以便至少基于所述多个第一、第二和第三密度分布来确定所述油相的密度、所述水相的密度、所述气相的密度和包括含水量和气体体积量的相比例。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述MFF来自高压井，其包括下者中的一个或多个:气井、油井和石油井。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于， 其中所述第一密度传感器的第一位置位于相混合器-均化器的上游， 其中所述第二密度传感器的第二位置位于使所述MFF均匀化成所述掺合混合物的所述相混合器-均化器的输出处，且 其中所述第三密度传感器的第三位置位于所述相混合器-均化器的下游，并且在该处，至少在所述混合的液体部分的水相和油相之间保持混合。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于， 其中至少实时感测的所述第一密度传感器和所述第三密度传感器均包括至少一个声波导组件， 声波导组件还包括: 波导杆，其具有近端和远端，其中所述波导杆的至少一部分浸在所述MFF中；和波导传感器，其连接到所述波导杆的远端上，用于感测至少从所述波导杆的近端反射的声信号的多个渡越时间， 其中所述声信号的多个渡越时间中的一个用于确定所述MFF的第一流体区域的密度分布，且 其中当所述声信号的多个渡越时间中的所述一个被所述波导传感器感测到时，所述波导杆浸在所述第一流体区域中。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于， 其中所述波导杆具有位于所述远端处的第一横截面和位于所述近端处的第二横截面， 其中所述波导杆的一部分浸在所述MFF中， 其中所述波导传感器感测撞击具有所述第一横截面的波导杆的末端并反射回所述波导传感器的声信号的第一部分的第一渡越时间，并感测撞击具有第二横截面的波导杆的末端并反射回所述波导传感器的声信号的第二部分的第二渡越时间，且 其中所述一个或多个处理器还比较所述第一渡越时间和所述第二渡越时间，从而确定密度分布。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述声波导组件配置为安装在引导高压MFF的导管上。
7.根据权利要求5所述的系统，其特征在于， 其中所述第二密度传感器实时地感测所述多个第二密度分布， 其中所述第二密度传感器包括至少一个声波导组件，且 其中在所述一个或多个处理器上执行的另一程序要利用瞬态分析来分析所述多个第二密度分布，从而确定所述MFF的平均密度。
8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括: 至少一个流传感器，其感测所述掺