使用能量化波信号的流体状况监视制造技术

本公开涉及方法，其包括：提供与容器集成在一起的能量化波源；将来自所述能量化波源的能量化波传输通过驻留于所述容器中的第一材料；由检测器接收来自形成于所述第一材料的表面与第二材料的第一表面之间的界面表面的第一反射能量化波；由所述检测器接收来自所述第二材料的第二表面的第二反射能量化波；分析所述第一反射能量化波和所述第二反射波以识别所述第一材料和所述第二材料；以及确定所述第一材料和所述第二材料的分离程度。所述方法可以进一步包括：混合所述第一材料和所述第二材料以形成均质混合物；以及将所述均质混合物排放到地下处理流体制备工艺设备中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请信息本申请要求2014年6月4日提交的美国临时申请No.62/007862的权益，所述美国临时申请以全文引用的方式并入本文。
本公开大体上涉及的领域是测量和监视化学品处置设备，且更特定来说涉及监视和确知在井筒中使用的流体的制备时使用的化学品的质量，或者在自动化环境中处理地下地层。
技术介绍
本部分提供背景信息以促进对本公开的各种方面的较好理解。应了解，本文档的本部分中的陈述应当鉴于此来阅读，且不作为对现有技术的承认。油气井的钻制和完成涉及在复杂环境中使用许多不同的设备组件。这些复杂系统的关键元件是控制和监视系统。这些系统一般包含传感器和其它元件，它们向反馈环路中的控制单元发信号。控制单元监视着系统，从而提供稳定性且确保系统以所需参数操作。传感器经常放置于系统内的特定位置，以提供控制单元起作用所必要的信息。举例来说，在压裂操作中，必须以特定参数提供压裂。传感器监视流体的流动速率、压力、密度、粘度和其它可测量值，且此信息被反馈到控制单元和/或反馈到手动监视系统是否有故障的操作者。当前系统正常依赖于操作者在故障发生时采取动作。这些故障会影响工作性能且导致工作失败。而且，操作者通常接收到来自控制系统的关于其当前操作状态相对于其预期状态的最少反馈。在一些情况下，操作者可能不知道即将到来或立即的故障。在例如液压压裂操作等油田操作期间监视在井现场使用的液体化学材料出于许多原因来说是重要的，包含以化学材料制备的处理流体的质量，以及总体操作的成功。通常，用大的储存器皿储存和消耗化学品，例如水平管型运输邮轮和垂直化学容器。在流体制备中使用的不同的十到十五种数千加仑化学品的情况下，化学品供应者不断地再填充容器，且在数量、标识以及质量方面监视材料的库存是重要的。随着自动化的趋势增加以及在井现场对操作者的依赖减少，方法和系统需要有效地识别化学品，确定在容器填充或再填充过程以及化学材料的任何相分离期间可能会发生的潜在污染，排除油田操作中的任何即将到来或立即的故障。此外，在制备处理流体中使用的一些化学材料中溶解有固体，且一些是乳状液。当储存超过一段时间时，这些化学材料可能有在容器中分离的趋势，这可能很难检测。因此，确保混合物具有足够质量来进而制备具有可接受质量的处理流体是油田操作中的关键。需要监视和确知在井现场流体的制备中使用的不同化学材料的状况以使得在存在不符合的情况下可以采取调节步骤的方法和系统，且至少部分地通过以下公开中描述的实施方案满足此需要。
技术实现思路
本部分提供本公开的一般概述，并且不一定是本公开的完整范围或本公开的所有特征的全面公开。在本公开的第一方面中，方法包括：提供与容器集成在一起的能量化波源；将来自所述能量化波源的能量化波传输通过驻留于所述容器中的第一材料；由检测器接收来自形成于所述第一材料的表面与第二材料的第一表面之间的界面表面的第一反射能量化波；由所述检测器接收来自所述第二材料的第二表面的第二反射能量化波；分析所述第一反射能量化波和所述第二反射波以识别所述第一材料和所述第二材料；以及确定所述第一材料和所述第二材料的分离程度。所述方法可以进一步包括：在自动化环境中混合所述第一材料和所述第二材料以形成均质混合物；以及将所述均质混合物排放到地下处理流体制备工艺设备中。还可以在混合所述第一材料和所述第二材料期间现场测量所述第一材料和所述第二材料的分离程度。在一些情况下，所述第一材料和所述第二材料是可混溶的，而在其它实例中，所述第一材料和所述第二材料是不可混溶的。所述能量化波可以是超声波、声纳波、电磁波、无线电波或光波。在本公开的另一方面中，方法包括：提供与容器集成在一起的能量化波源；将来自所述能量化波源的能量化波传输到驻留于所述容器中的第一材料的第一表面；由检测器接收来自所述第一材料的所述第一表面的第一反射能量化波；由所述检测器接收来自形成于所述第一材料的表面与第二材料的第一表面之间的界面表面的第二反射能量化波；由所述检测器接收来自所述第二材料的第二表面的第三反射能量化波；分析所述第一反射能量化波和所述第二反射能量化波以识别所述第一材料和所述第二材料，且确定所述第一材料和所述第二材料的分离程度；以及分析所述第一反射能量化波、所述第二反射能量化波和所述第三反射能量化波以确知驻留于所述容器中的所述第一材料和所述第二材料的体积。所述方法可以进一步包括：在自动化环境中混合所述第一材料和所述第二材料以形成均质混合物；以及将所述均质混合物排放到地下处理流体制备工艺设备中。又一个方面提供方法，所述方法涉及：提供容器，所述容器具有垂直安置于其中的至少一个管，其中能量化波源和检测器与所述至少一个管连接，并且沿着驻留于所述容器中的多个材料层中的每一层传输例如导波雷达等能量化束通过所述管。从所述多个层中的每一层接收来自所传输能量化波的反射能量化波，且进行分析以识别形成所述多个层中的每一层的每一者的材料和液位。所述方法可用以确定形成所述多个层的所述材料内的分离程度，或者甚至确知驻留于所述容器中的单独材料的体积。所述方法可以进一步包括：在自动化环境中混合所述多个层以形成均质混合物；以及将所述均质混合物排放到地下处理流体制备工艺设备中。附图说明下文将参考附图描述本公开的某些实施方案，其中相同参考标号表示相同元件。然而应了解，附图图示了本文描述的各种实现方式且并非有意限制本文描述的各种技术和方法的范围，且：图1以横截面图图示了在根据本公开的一方面的一些方法中有用的设备；图2以横截面图描绘了在根据本公开的一些方法中有用的另一设备；图3以横截面图图示了在根据本公开的一些方面的一些方法中使用的可安置于移动平台上的水平容器；图4以横截面图描绘了在根据本公开的一方面的某种方法中有用的垂直安置于容器内的至少一个管的使用，其中能量化波源和检测器与所述管连接；以及图5图式了根据本公开的方法用以在自动化布置中制备具有改善的且更可靠的性质的井筒流体的情形。具体实施方式以下对变化的描述本质上仅是说明性的，且绝不希望限制本公开的范围、其应用或者用途。本文呈现说明和实施例仅是为了说明本公开的各种实施方案的目的，且不应解释为对本公开的范围和适用性的限制。除非明确陈述相反情况，否则“或”指代包含性“或”而不是排他性“或”。举例来说，以下各项中的任一者满足条件A或B：A为真(或存在)并且B为假(或不存在)，A为假(或不存在)并且B为真(或存在)，以及A和B均为真(或存在)。另外，“一”的使用用来描述本文的实施方案的元件和组件。这是仅仅为了方便而达成并给出根据本公开的概念的一般性意义。此描述应当理解为包含一个或至少一个，并且单数形式也包含复数形式，除非另外陈述。本文使用的术语和短语是用于描述性目的，且不应解释为范围上的限制。例如“包含”、“包括”、“具有”、“含有”或“涉及”及其变化等语言希望为广义的且涵盖随后列出的主题、等效物以及未叙述的额外主题。而且，如本文使用，对“一个实施方案”或“实施方案”的任何参考都意味着结合所述实施方案描述的特定元件、特征、结构或特性包含在至少一个实施方案中。短语“在一个实施方案中”在说明书中各处的出现不一定指代同一个实施方案。根据本公开的实施方案利用能量化波技术，所述技术与材料容器整合或另外关联到材料容器以检测化学品的类本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法，其包括：a)提供与容器集成在一起的能量化波源；b)将来自所述能量化波源的能量化波传输通过驻留于所述容器中的第一材料；c)由检测器接收来自形成于所述第一材料的表面与第二材料的第一表面之间的界面表面的第一反射能量化波；d)由所述检测器接收来自所述第二材料的第二表面的第二反射能量化波；e)分析所述第一反射能量化波和所述第二反射波以识别所述第一材料和所述第二材料；以及f)确定所述第一材料和所述第二材料的分离程度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.06.04 US 62/007,8621.一种方法，其包括：a)提供与容器集成在一起的能量化波源；b)将来自所述能量化波源的能量化波传输通过驻留于所述容器中的第一材料；c)由检测器接收来自形成于所述第一材料的表面与第二材料的第一表面之间的界面表面的第一反射能量化波；d)由所述检测器接收来自所述第二材料的第二表面的第二反射能量化波；e)分析所述第一反射能量化波和所述第二反射波以识别所述第一材料和所述第二材料；以及f)确定所述第一材料和所述第二材料的分离程度。2.如权利要求1所述的方法，其进一步包括：g)在自动化环境中混合所述第一材料和所述第二材料以形成均质混合物；以及h)将所述均质混合物排放到地下处理流体制备工艺设备中。3.如权利要求2所述的方法，其进一步包括在所述混合所述第一材料和所述第二材料期间确定所述第一材料和所述第二材料的所述分离程度。4.如权利要求2所述的方法，其中所述第一材料和所述第二材料是可混溶的。5.如权利要求2所述的方法，其中所述第一材料和所述第二材料是不可混溶的。6.如权利要求5所述的方法，其中所述均质混合物是乳状液。7.如权利要求1所述的方法，其中所述能量化波是超声波、声纳波、电磁波、无线电波或光波。8.如权利要求1所述的方法，其中所述容器进一步包括安置于其中的液位传感器。9.如权利要求8所述的方法，其中所述液位传感器是声学传感器、雷达传感器或基于光学的传感器。10.一种方法，其包括：a)提供与容器集成在一起的能量化波源；b)将来自所述能量化波源的能量化波传输到驻留于所述容器中的第一材料的第一表面；c)由检测器接收来自所述第一材料的所述第一表面的第一反射能量化波；d)由所述检测器接收来自形成于所述第一材料的表面与第二材料的第一表面之间的界面表面的第二反射能量化波；e)由所述检测器接收来自所述第二材料的第二表面的第三反射能量化波；f)分析所述第一反射能量化波和所述第二反射能量化波以识别所述第一材料和所述第二材料，且确定所述第一材料和所述第二材料的分离程度；以及g)分析所述第一反射能量化波、所述第二反射能量化波和所述第三反射能量化波以确知驻留于所述容器中的所述第一材料和所述第二材料的体积。11.如权利要求10所述的方法，其进一步包括：h)在自动化环境中混合所述第一材...

【专利技术属性】
技术研发人员：R卢哈鲁卡，
申请(专利权)人：施蓝姆伯格技术公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL