DE1916584B2 - Kapazitive Sonde - Google Patents

Description

besteht, nämlich einer äußeren ölbeständigen erläutert werden. Es zeigt

Schicht zur Vermeidung von Kurzschlüssen und 15 F i g. 1 das Schema einer üblichen Ölfeldinstalla-

Korrosionseffekten durch die das Rohrstück (36) tion mit einer kapazitiven Sonde,

durchströmende Flüssigkeit und einer inneren, F i g. 2 die Ansicht eines Ausführungsbeispiels,

durch einen Schmelzvorgang auf den Metallkör- F i g. 3 einen Längsschnitt der F i g. 2 und

per der Elektrode (70) aufgetragenen Schicht zur Fi g. 4 die Ansicht der Sonde in Längsrichtung.

Ausfüllung von Hohlräumen. ao Bei der in Fig. I gezeigten ölfeldinstallation, bei

2. Sonde nach Anspruch 1, dadurch gekenn- der eine ausgebildete Sonde angewendet ist, tritt das zeichnet, daß die innere Schicht der die innere aus einer Bohrung geförderte öl durch eme Leitung Elektrode (70) umschließenden isolierenden 12 in einen Abscheider 10 ein, aus dessen Oberteil Hülle (96) aus einem Kunststoff-Schlauch mit das in der Förderflüssigkeit enthaltene Gas durch schmelzbarer Innenwand besteht. 25 eine Leitung 14 abgeführt wird. Die verbleibende

Förderflüssigkeit enthält nicht gebundenes Wasser

16, das sich cm Boden des Abscheiders 10 absetzt,

und eine auf dem Wasser schwimmende Emulsion 18 aus Öl, Gas und Wasser. Die Flüssigkeiten aus dem

Die Erfindung betrifft eine kapazitive Sonde zur 30 Abscheider 10 werden in üblicher Weise durch ein Untersuchung eines durch ein metallisches Rohrstück Filter 20 und eine vertikale Leitung 22 geführt, in strömenden Flüssigkeitsgemisches, insbesondere der eine kapazitive Sonde 24 angeordnet ist Die eines Öl-Wasser-Gemisches, mit einer von dem Flüssigkeit strömt durch ein nach Art einer Turbine Rohrstück gebildeten äußeren Elektrode und einer in ausgebildetes Durchlauf-Meßgerät 26 und ein Ablaßtier Mittelachse des Rohrstückes starr gelagerten in- 35 ventil 28 zu einer Behandlungsvorrichtung oder in neren Elektrode, die von einer elektrisch und ehe- eine nicht dargestellte Förderleitung,
misch isolierenden Hülle flüssigkeitsdicht umschlos- Wegen des großen Unterschiedes der Dielektrizisen ist. tätskonstanten von Wasser und öl bewhken Ände-Es ist aus der USA.-Patentschiift 2 785 *74 be- rangen des Mischungsverhältnisses der Flüssigkeit kannt, eine derartige kapazitive Sonde als Rohöl- 40 Kapazitätsänderungen der Sonde 24, deren Aus-Analysator in den Schwingkreis eines Oszillators tut gangssignale vom Rohölgehalt der Flüssigkeit abhän-Beeinflussung seiner Ausgangsfrequenz anzuordnen. gig sind. Die Signale sowie die Signale des Durch-Die Messung wird durch den Unterschied der Dielek- lauf-Meßgerätes 26 werden durch Leitungen 30 bzw. trizitätskonstanten von Wasser (etwa 2,5) und öl 32 zu einem Rohöl-Analysator 34 geführt, wobei die (etwa 80) als allgemeine Bestandteile der geförderten 45 veiänderliche Kapazität der Sonde die Frequenz des Flüssigkeit ermöglicht. Nach der USA.-Patentschrift Ausgangssignals eines elektrischen Oszillators steu-3 368 147 ist der Oszillator unmittelbar an der Sonde ert.

angebracht. Wenn das z. B. in einer Bohrung geför- Die in dieser Installation verwendete kapazitive

derte öl Salzwasser enthält, muß die Sonde zur Er- Sonde 24 besteht nach F i g. 2 aus einem Gehäuse 35

. «löglichung einer genauen Messung sorgfältig gegen 5» mit einem von dem Wasser-Öl-Gemisch durchström-

die Flüssigkeit isoliert sein. Zu diesem Zweck ist ten Rohrstück 36, einem seitlich hierzu angeordneten

■ach der USA.-Patentschrift 3 200 312 die in der Oszillator-Gehäuse 38 und einem an diesem ange-

Mittelachse des Rohrstückes, durch welches das zu brachten Schaltkasten 40.

untersuchende Flüssigkeitsgemisch strömt, angeord- Wie in F i g. 3 veranschaulicht, weist das Sondeniete innere Elektrode von einem Schlauch aus Tetra- 55 gehäuse 35 außer dem von der Flüssigkeit durchfluoräthylen umhüllt. Dieser Kunststoff hat jedoch strömten Rohrstück 36 einen zylindrischen Ansatz •ine Affinität zu Paraffin, das sich in einer ölhaltigen 42 auf, der sich im rechten Winkel zur Achse des Umgebung auf der Elektrode der Sonde ablagert, Rohrstücks 36 erstreckt und sich zur Aufnahme was wegen der als Ausgangssignale für den Oszillator eines als gedruckte Schaltung 44 ausgeführten Oszilverwendeten hohen Frequenzen in der Größenord- ^6o lators erweitert.

nung von etwa 1000 kHz die Genauigkeit der Mes- Das Rohrstück 36 bildet die äußere Elektrode der sung beeinträchtigt. Sonde, deren innere Elektrode 70 in der Mittelachse Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die ka- des Rohrstücks 36 gelagert ist. Mit dem Oszillator ist pazitive Sonde so auszubilden, daß bei einfacher und das Rohrstück 36 durch Masseschluß und die innere robuster Ausgestaltung eine völlig flüssigkeitsdichte 65 Elektrode 70 durch einen metallischen Schrauben-Isolierung der Innenelektrode und damit eine we- bolzen 74 elektrisch vsrbunden, dsr von der aus starsentlich größere Genauigkeit der Messung ermöglicht rem Isolierstoff bestehenden Halterung 76 für die wird als mit den bekannten Rohöl-Analysatoren. Elektrode 70 umschlossen ist.

^aus8^{ebüdet einen} flüssigkeitsdichien Abschluß des Schlauches

!^^^{8 S6} ™S ^ader Die als Außenelektrode der kapazitiven Sonde dieren ölbeständioe « ν ^ ^{nämlich aus ein}er äuße- nende Innenwand des Rohrstücks 36 ist zur Vennei-Kunststnff «f d ι · ^zB· ^aus ölbeständigem 5 dung von Paraffin-Ablagerungen mit einer Sthutzschlüsse LT_n ^»yraiylidenfluorid, die Kurz- schicht 102 aus Kunststoff, wie Polyurethan überzo-36 durch^tr«^ η ^SICS,^{en durch} ^ ^das Rohrsrück gen. Das Rohrstück 36 ist außerdem mit mehreren einer umiiSkl ΓΫ* verhindert, sowie äußeren Ringnuten 104 zur Erleichterung des Einauf den Metall-™ α ™ ?*** ^Scl™elzvorgang baues in die Förderleitung versehen, ist DieCer^ZLder Elektrode 70 aufgetragen io Im Betrieb bestimmt die Dielektrizitätskonstante PoIvolefisschJaurh · .^{l beis}Pielsweise aus einem der zwischen der Elektrode 70 und der Innenwand wand Nach F™,3 ^eT^{r schmelzbar}en Innen- des Rohrjtücks 36 strömenden Flüssigkeit die Kapa- und die Innei^fTT^{8 s} _T ^chlumP^ft die Außenschicht zität der Sonde, die mit dem die Frequenz bestimdurch iro_enri»,i7i ^".V^Mochicht schmilzt, wo- menden TeU des Oszillatorkreises 44 leitend verbun- oder der AußTn» H^°^^{aUme der E]e}ktrode 70 J₅ den ist. Bei einer Änderung des Mischungsverhältniswerden. ^{cnwana der} inneren Schicht ausgefüllt ses der Flüssigkeit z. B. des Rohölanteils ändert sich Der die ElektrnH* τη t ^d*^e Kapazität der Sonde und damit auch die Fre-96 erstreckt Xi,, "u ■ ^umsP^annende Schlauch quenz des Ausgangssignals des Oszillators 44, wobeiden Endan^l at* ⁶T-^{11 wesenüic}hen Teil ihrer durch der Rohöl-Analysator 34 entsprechend gesteuverschlossen ^ ^ ^{1St durch Ka}PP^en " dicht ao ert wird und den jeweiligen Rohöl-Anteil des Flüsschraubt sind ,mH firV · ^Endacsätzen 98 ver- sigkeitsgemisches anzeigt. Wegen der vöUig flüssig, denGreifen 7^1 ^^S^übe«· die Schlauchen- keitedichten und korrosionsbeständigen Isolierung Schultern ΙΛΟηΓ λ -»„no ^ppen " ^{und den} der inneren Sondenelektrode ist eine hohe Genauigbchultern 100 der Ansätze 98 bewirken O-Ringe 101 keil der Anzeige gewährleistet. ^S

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1 91£ 584 ^ 1 2 Gemäß der Erfindung besteht die isolierende Hülle Patentansprüche: der inneren Elektrode der eingangs beschriebenen kapazitiven Sonde aus zwei Schichten, nämlich einer

1. Kapazitive Sonde zur Untersuchung eines äußeren ölbeständigen Schicht zur Vermeidung von durch ein metallisches Rohrstück strömenden 5 Kurzschlüssen und Korrosionseffekten durch die das Flüssigkeitsgemisches, insbesondere eines Rohrstück durchströmende Flüssigkeit und einer in-Öl-Wasser-Gemisches, mit einer von dem Rohr- neren, mittels eines Schmelzvorganges auf den Mestück gebildeten äußeren Elektrode und einer in tallkörper der Elektrode aufgetragenen Schicht zur der Mittelachse des Rohrstückes starr gelagerten Ausfüllung von Hohlräumen. Die innere Schicht der inneren Elektrode, die von einer elektrisch und j ο die innere Elektrode umschließenden isolierenden chemisch isolierenden Hülle flüssigkeitsdicht um- Hülle besteht vorzugsweise aus einem Kunststoffschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, schlauch mit einer schmelzbaren Innenwand.

daß die isolierende Hülle (96) aus zwei Schichten Die Erfindung soll an Hand der Zeichnung näher