Ученые ТПУ создали многофазные расходомеры для точного учета нефти

В разработке участвовали специалисты Исследовательской школы физики высокоэнергетических процессов ТПУ и лаборатории рентгеновской оптики Инженерной школы ядерных технологий под руководством А. Гоголева. Пресс-служба ТПУ Томск, 31 мар - ИА Neftegaz.RU. Ученые Томского политехнического университета (ТПУ) разработали отечественные многофазные расходомеры для точного учета нефти.
Об этом сообщает пресс-служба вуза.

Исследователи ТПУ предложили 2 типа многофазных расходомеров с использованием новых высокоскоростных систем собственной разработки:

1. аналог многофазного радиоизотопного расходомера полностью отечественного производства, разработанного совместно с предприятием Метрология и Автоматизация (Самара) - позволяет в несколько раз уменьшить экономические затраты на выпуск прибора;
2. разработка томских ученых, аналогов которой нет на мировом рынке, - производит одновременный анализ широкополосных и линейчатых спектров низкоэнергетического рентгеновского излучения от генерирующего источника и является более универсальным, т. е. позволяет работать со скважинами в более широком диапазоне по дебиту.

Многофазный расходомер состоит из 2^х частей:

• измеритель концентрации компонентов, в 1^м варианте исполнения - радиоизотопный источник и энергодисперсионный детектор;
• устройство для измерения общего расхода, например, на основе трубы Вентури.

Прибор был разработан специалистами Исследовательской школы физики высокоэнергетических процессов ТПУ и лаборатории рентгеновской оптики Инженерной школы ядерных технологий под руководством А. Гоголева.

Тезисы заместителя генерального директора компании Метрология и Автоматизация А. Масленникова:

• совместно с ТПУ мы полностью разработали все системы и элементы для измерения концентрации компонентов многофазного потока и его расхода;
• в частности, в измерителе концентрации используется цифровой энергодисперсионный спектрометр нашей разработки;
• на нашей площадке уже проведены опытно-промышленные испытания основных элементов расходомера на основе радиоизотопного источника, апробированы все технические решения;
• до лета планируем провести испытания в целях утверждения типа средств измерений.

Параллельно с Политеком и компанией Зарубежнефть томские ученые разработали новый тип расходомера для учета углеводородов.

Его характеристики:

• радиоизотопный источник излучения в приборе заменен на генерирующий рентгеновский аппарат;
• особенность - в генерации ионизирующего излучения с большей на порядки интенсивностью во времени только пока подано питание на источник;
• прибор в разы безопаснее из-за отсутствия высокоэнергичного излучения, не требует лицензии для эксплуатации и освобожден от контроля Ростехнадзора и Роспотребнадзора;
• система регистрации построена на основе высокоскоростных гиперспектральных детекторов с пассивной оптической системой сортировки квантов по энергии, что обеспечивает утилизацию всей мощности источника.

При этом главным преимуществом расходомера на генерирующем источнике является более высокая точность и скорость сканирования. Это объясняется сочетанием волнодисперсионной и кросскорреляционной систем регистрации в одном измерительном модуле для определения концентрации компонентов и общего расхода.

Тезисы А. Гоголева:

• генерирующий источник обеспечивает на порядки больший поток излучения, чем радиоизотопный, что дает больше возможностей для прибора;
• мы изменили систему регистрации для измерения концентрации компонентов потока нефти - вместо энергодисперсионного спектрометра применили волнодисперсионный;
• он состоит из пассивной рентгеновской оптики гиперспектрального детектора, который регистрирует уже отсортированные кванты;
• мультиволновая схема из-за своей простоты позволяет увеличить скорость цифрового процессора детектирующего модуля до 2 миллионов импульсов в секунду против 100 тысяч импульсов энергодисперсионной схемы;
• чем больше скорость, тем более точные данные мы получаем от прибора;
• кросскорреляционный измеритель расхода построен на 2-канальном детекторе, тоже нашей разработки, использует широкополосное излучение от того же источника и сканирует поток с частотой более 1000 раз в секунду, что обеспечит измерение расхода в диапазоне от 1:100 и более;
• это позволит использовать расходомер одного типоразмера на скважинах с разным дебитом, то есть делает прибор более универсальным.

Как отмечают в пресс-службе ТПУ, сейчас расходомер на генерирующем источнике находится на стадии подготовки к опытно-промышленным испытаниям.