Continuous Crude Oil Characterization by a Radio Frequency Resonator (Kontinuierliche Rohöl-Bewertung mittels eines Hochfrequenzresonators)
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Armin Gasch
Abstract
Determining the component fractions in flowing fluids is of paramount technical interest in the process industry. One of the main challenging measurement tasks is the determination of the crude oil, water and gas fractions in the offshore oil production. Out of the possible measurement principles electromagnetic interaction is promising for cases where the fluid components have distinct dielectric properties. In this paper a new type of non-invasive multiphase meter is described which is based on a radio-frequency dielectric measurement principle using a slow-wave resonator. The data analysis is based on a theoretical treatment of the metering system. By deriving an exact relation between the dielectric properties of the flow components and the resulting resonance spectrum the individual volume fractions can be obtained from the measuring data. The theoretical model is verified by experimental results.
Abstract
Die Bestimmung der stofflichen Zusammensetzung von strömenden Flüssigkeiten gehört zu den interessantesten technischen Fragestellungen in der Prozessindustrie. Beispielsweise ist die Ermittlung der Rohöl-, Wasser- und Gasfraktionen bei der Offshore-Ölförderung eine der schwierigsten Messaufgaben. Elektromagnetische Messverfahren bieten sich immer dann an, wenn die Komponenten, aus denen das Fluid besteht, unterschiedliche dielektrische Eigenschaften aufweisen. Im Beitrag wird ein neuartiges, nicht-invasives Mehrphasen-Messgerät zur Bestimmung der dielektrischen Eigenschaften vorgestellt, das auf einer als Resonator betriebenen Hochfrequenz-Verzögerungsleitung basiert. Die Datenanalyse erfolgt durch eine vollständige theoretische Beschreibung des Messsystems. Dabei wird ein Zusammenhang zwischen den gemessenen Resonanzspektren und den dielektrischen Materialeigenschaften hergeleitet. Das Modell wird mit experimentellen Ergebnissen verglichen.
© 2004 Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH
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