特許 7187555 プロダクションパイプ内の炭化水素流体中のウォーターカットの測定

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-12-02

(45)【発行日】2022-12-12

(54)【発明の名称】プロダクションパイプ内の炭化水素流体中のウォーターカットの測定

(51)【国際特許分類】

   G01N 22/04 20060101AFI20221205BHJP

   G01N 22/00 20060101ALI20221205BHJP

【ＦＩ】

G01N22/04 Z

G01N22/00 S

G01N22/00 W

【請求項の数】 14

(21)【出願番号】P 2020526471

(86)(22)【出願日】2018-11-13

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2021-02-04

(86)【国際出願番号】 US2018060600

(87)【国際公開番号】W WO2019099341

(87)【国際公開日】2019-05-23

【審査請求日】2021-11-04

(31)【優先権主張番号】62/585,965

(32)【優先日】2017-11-14

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】506018363

【氏名又は名称】サウジ アラビアン オイル カンパニー

(74)【代理人】

【識別番号】110001519

【氏名又は名称】弁理士法人太陽国際特許事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100097320

【弁理士】

【氏名又は名称】宮川 貞二

(74)【代理人】

【識別番号】100131820

【弁理士】

【氏名又は名称】金井 俊幸

(74)【代理人】

【識別番号】100155192

【弁理士】

【氏名又は名称】金子 美代子

(74)【代理人】

【識別番号】100215049

【弁理士】

【氏名又は名称】石川 貴志

(74)【代理人】

【識別番号】100100398

【弁理士】

【氏名又は名称】柴田 茂夫

(72)【発明者】

【氏名】アルバレス，ホセ オリベリオ

【審査官】吉田 将志

(56)【参考文献】

【文献】特開平１１－１１８７３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第０３４９８１１２（ＵＳ，Ａ）

【文献】特開２００１－０８３１０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－０３２５２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－０７３２５５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｎ ２２／００ － Ｇ０１Ｎ ２２／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

炭化水素流体（１０２）中のウォーターカットを測定する方法であって、
プロダクションパイプ（１１０）に取り付けられた第１の導波管（１２０ａ、１２０ｂ）を通してマイクロ波を送信するステップであって、前記マイクロ波は前記プロダクションパイプ内の前記炭化水素流体へ方向づけられると共に前記第１の導波管は第１の充填材を用いる、ステップと、
前記マイクロ波の反射又は伝送に基づいて測定結果を得るステップであって、前記測定結果を用いて前記炭化水素流体のウォーターカットを判定する、ステップと、
前記ウォーターカットが特定のウォーターカットの範囲内にあることを判定するステップと、
前記ウォーターカットが特定のウォーターカットの範囲内にあることを判定するステップに応じて、前記第１の導波管を第２の導波管（１３０ａ、１３０ｂ）と交換するステップであって、前記第２の導波管は前記第１の充填材とは異なる第２の充填材を用いる、ステップと、
前記第２の導波管を通して第２のマイクロ波を送信するステップであって、前記第２のマイクロ波は前記プロダクションパイプ内の前記炭化水素流体へ方向づけられる、ステップと、
前記第２のマイクロ波に基づいて第２の測定結果を得るステップと、を備える、
方法。

【請求項2】

前記第１の充填材は石英を備える、
請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記第２の充填材はサファイアを備える、
請求項２に記載の方法。

【請求項4】

前記第２の充填材は、ルチル、ダイヤモンド、ジルコニア、又は二酸化チタンを備える、
請求項２に記載の方法。

【請求項5】

前記第１の導波管のサイズは、前記プロダクションパイプのサイズと実質的に同程度である、
請求項１に記載の方法。

【請求項6】

前記測定結果は、Ｓパラメータの大きさと位相とを備える、
請求項１に記載の方法。

【請求項7】

前記測定結果は、移動時間と、大きさの損失と、分散信号と、のうちの少なくとも１つを備える、
請求項１に記載の方法。

【請求項8】

ウォーターカット測定システム（１００）であって、
プロダクションパイプ（１１０）に取り付けられ、マイクロ波を前記プロダクションパイプ内の炭化水素流体へ導くように構成された第１の導波管（１２０ａ、１２０ｂ）であって第１の充填材を備える第１の導波管と、
前記第１の導波管に接続されたネットワークアナライザ（１４０）と、を備え、
前記ネットワークアナライザは、
前記マイクロ波を前記第１の導波管へ送信し、
前記炭化水素流体で反射された前記マイクロ波又は前記炭化水素流体を通って伝送された前記マイクロ波を受信し、
反射された前記マイクロ波又は伝送された前記マイクロ波に基づいて測定結果を得るように構成され、
前記測定結果は、前記炭化水素流体のウォーターカットを判定するために用いられ、
前記ネットワークアナライザに通信可能に結合されたコントローラを更に備え、
前記コントローラは、
メモリと、
前記メモリに通信可能に結合され、前記測定結果に基づいて前記炭化水素流体のウォーターカットを判定するように構成された、少なくとも１つのハードウェアプロセッサと、を備え、
前記第１の充填材とは異なる第２の充填材を備える第２の導波管（１３０ａ、１３０ｂ）を更に備え、
前記少なくとも１つのハードウェアプロセッサは、
前記ウォーターカットが特定のウォーターカットの範囲内にあることを判定し、
前記ウォーターカットが特定のウォーターカットの範囲内にあることの判定に応じて、前記炭化水素流体の第２のウォーターカットを前記第２の導波管を用いて判定するように構成されている、
ウォーターカット測定システム。

【請求項9】

前記第１の充填材は石英を備える、
請求項８に記載のウォーターカット測定システム。

【請求項10】

前記第２の充填材はサファイアを備える、
請求項９に記載のウォーターカット測定システム。

【請求項11】

前記第２の充填材は、ルチル、ダイヤモンド、ジルコニア、又は二酸化チタンを備える、
請求項９に記載のウォーターカット測定システム。

【請求項12】

前記第１の導波管のサイズは、前記プロダクションパイプのサイズと実質的に同程度である、
請求項８に記載のウォーターカット測定システム。

【請求項13】

前記測定結果は、Ｓパラメータの大きさと位相とを備える、
請求項８に記載のウォーターカット測定システム。

【請求項14】

前記測定結果は、移動時間と、大きさの損失と、分散信号と、のうちの少なくとも１つを備える、
請求項８に記載のウォーターカット測定システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本願は、２０１７年１１月１４日に出願された米国仮出願第６２／５８５，９６５号に基づく優先権を主張し、当該米国特許出願の記載内容を援用する。

【0002】

この開示は、プロダクションパイプ内の炭化水素流体中のウォーターカットの測定に関する。

【背景技術】

【0003】

石油及びガスの生産作業において、炭化水素流体は多相流で生産される。これら多相流は、石油、ガス、及び水を含み得る。生産された流体中の水の量を、当該流体のウォーターカットと呼ぶことができる。生産された流体のウォーターカットは、石油／水の接触レベルやウォーターブレークスルーなどの作動パラメータを決定するために、厳密に監視される。そのため、ウォーターカットを正確に測定することは、石油及びガスの生産作業にとって重要である。このウォーターカット測定は、オンライン水分測定とも呼ばれる。

【発明の概要】

【0004】

本開示は、プロダクションパイプ内の炭化水素流体中のウォーターカットを測定するための、コンピュータで実施される方法、コンピュータプログラム製品、及び、コンピュータシステムを含めた、方法及びシステムについて述べる。プロダクションパイプにおける炭化水素流体のウォーターカットを測定する１つの方法は、プロダクションパイプに取り付けられた第１の導波管を通して、前記プロダクションパイプ内の前記炭化水素流体へ導かれる（方向づけられる）マイクロ波を送信するステップと、前記マイクロ波の反射又は伝送に基づいて測定結果を得るステップとを含み、前記測定結果を用いて前記炭化水素流体のウォーターカットを判定する。

【0005】

前述の及び他の形態は、以下の１つ又は複数の特徴を、単独で又は組み合わせて、それぞれ選択的に含むことができる。

【0006】

上記概括的な形態に組み合わせ得る第１の態様は、前記第１の導波管は第１の充填材を用いており、前記ウォーターカットが特定のウォーターカットの範囲内にあることを判定するステップと、前記ウォーターカットが特定のウォーターカットの範囲内にあることを判定するステップに応じて、前記第１の導波管を、前記第１の充填材とは異なる第２の充填材を用いる第２の導波管と交換するステップと、前記第２の導波管を通して第２のマイクロ波を送信するステップと、前記第２のマイクロ波に基づいて第２の測定結果を得るステップと、を備える。

【0007】

前述のいずれかの態様に組み合わせ得る第２の態様では、前記第１の充填材は石英を備える。

【0008】

前述のいずれかの態様に組み合わせ得る第３の態様では、前記第２の充填材はサファイアを備える。

【0009】

前述のいずれかの態様に組み合わせ得る第４の態様では、前記第１の導波管のサイズは、前記プロダクションパイプのサイズと実質的に同程度である。

【0010】

前述のいずれかの態様に組み合わせ得る第５の態様では、前記測定結果は、Ｓパラメータの大きさと位相とを備える。同等に、測定値は時間領域（タイムドメイン）に存在することができ、例えば、信号の移動時間、大きさの損失、分散信号である。

【0011】

本開示の他の実施は、対応するコンピュータシステム、装置、及び１つ以上のコンピュータ格納デバイスに記録されたコンピュータプログラムを含み、各コンピュータプログラムは、上述の方法の作業を遂行するように構成されている。１つ以上のコンピュータから成るシステムは、このシステムにインストールされた、作動時にシステムに作業を遂行させるソフトウェア、ファームウェア、ハードウェア、又は、ソフトウェア、ファームウェア若しくはハードウェアの組み合わせ、を有することにより、特定の操作又は作業を遂行するように構成することができる。１つ以上のコンピュータプログラムは、データ処理装置によって実行されたときに、装置に作業を遂行させる指令を含むことで、特定の操作又は作業を遂行するように構成することができる。

【0012】

本明細書の主題の１つ以上の実施の詳細を、添付する図面及びそれに続く説明に記載する。本主題の他の特徴、態様及び利点は、かかる説明及び図面並びに請求項から明らかになる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】１つの実施に係る例示のウォーターカット測定システムを示す概略図である。

【0014】

【図2】１つの実施に係る別の例示のウォーターカット測定システムを示す概略図である。

【0015】

【図3】１つの実施に係る直径が異なる導波管に対する例示のカットオフ周波数を示すチャートである。

【0016】

【図4】１つの実施に係る導波管の充填材として石英を用いた例示の測定結果の図である。

【0017】

【図5】１つの実施に係る導波管の充填材としてサファイアを用いた例示の測定結果の図である。

【0018】

【図6】１つの実施に係る直径が異なる導波管を用いた例示の測定結果の図である。

【0019】

【図7】１つの実施に係るウォーターカット測定システムの概括的な構造ブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

種々の図面における類似の参照番号及び記号は、同様の要素を指す。

【0021】

以下の説明は、当業者が、開示の主題を作り上げてかつ使用することができるように提示し、１つ以上の特定の実施の状況において提供されものである。開示の実施に対して様々な改変を行うことができることは、当業者には容易に明らかであろう。また、ここで定義される一般原理は、本開示の範囲から逸脱することなく、他の実施及び応用に適用されてもよい。したがって、本開示は、記述及び／又は図示の実施に限定されるものではなく、ここに開示の原理及び特徴に一致する最も広い範囲が許容されるべきである。

【0022】

本開示は、概して、プロダクションパイプ内の炭化水素流体中のウォーターカットを測定するための、コンピュータで実施される方法、コンピュータプログラム製品、及び、コンピュータシステムを含めた、方法及びシステムについて述べる。作業によっては、プロダクションパイプの壁に同軸プローブを差し込んでウォーターカットを測定することができる。しかし、同軸プローブは流体への貫入量が小さ過ぎて、正確な測定が得られない場合がある。

【0023】

場合によっては、導波管を用いてマイクロ波をプロダクションパイプ内の炭化水素流体へ向けて当てることができる。このマイクロ波は、炭化水素流体を通過して伝搬することができ、又は、炭化水素流体で反射され得る。これらの伝送されたマイクロ波又は反射されたマイクロ波を測定して、炭化水素流体の現在のウォーターカットを判定することができる。実施によっては、導波管の直径を、プロダクションパイプの直径に基づいて決定することができる。さらに、異なる形状及び充填材を有する異なる導波管を用いることができる。異なる充填材のそれぞれは、ウォーターカットの特定範囲で正確な測定値を生み出せる電気特性を有する。図１乃至図７及び関連する説明は、これらの実施のさらなる詳細を提供する。

【0024】

図１は、１つの実施に係る例示のウォーターカット測定システム１００を示す概略図である。この実施の例であるシステム１００は、プロダクションパイプ１１０に取り付けられた導波管１２０ａ、１２０ｂを含む。ネットワークアナライザ１４０は、導波管１２０ａ、１２０ｂに接続されている。ネットワークアナライザ１４０は、コントローラ（制御装置）１５０に通信可能に接続されている。

【0025】

石油及びガス産業では、例えばプロダクションパイプ１１０などのプロダクションパイプは、炭化水素流体を輸送するパイプのことである。実施によっては、プロダクションパイプ１１０は、炭素鋼種を用いて製作できる。場合によっては、プロダクションパイプ１１０は、坑井掘削システムで抽出した炭化水素流体を、掘削サイトにある貯蔵タンクへ輸送するために用いることができる。プロダクションパイプ１１０は、現場内又は現場外のいずれかにおいて、炭化水素生産システム内にある他の端点との間で炭化水素流体を輸送するために用いることもできる。図示の例においては、プロダクションパイプ１１０は炭化水素流体１０２を輸送する。場合によっては、炭化水素流体１０２は、現場の坑井システムから生産される流体を表す。これらの炭化水素流体を、生産流体と呼ぶこともできる。炭化水素流体１０２は、石油、ガス、水、又は、それらを任意に組み合わせた混合物を含み得る。図示のように、プロダクションパイプ１１０は、直径１１２を有する。

【0026】

電磁気的に、流体混合物のような材料（物質）は、２つのパラメータによって特徴づけられ、それは誘電率と透磁率である。プロダクションパイプ１１０内のダウンホール流体の混合物を含め、たいていの材料に対して、透磁率は一定のままであるが、誘電率は、周波数、温度、及び特定の成分の濃度の関数として変化する。誘電率は複素数値として表すことができ、複素数値の実数部は材料の容量特性に関連し、複素数値の虚数部は材料における異なる損失メカニズムに関連する。

【0027】

ネットワークアナライザ１４０は、電気ネットワークのＳパラメータの大きさ及び位相を測定するように構成されたネットワークアナライザ（電子回路網解析装置）である。ネットワークアナライザ１４０は、測定結果に対してシステム誤差の補正も実行できる。実施によっては、ネットワークアナライザ１４０は、ベクトルネットワークアナライザ（ＶＮＡ）とすることができる。散乱パラメータ又はｓ－パラメータとも呼ばれるＳパラメータは、電気信号によって様々な定常状態の刺激を受けたときの線形電気ネットワークの電気的挙動を記述する。材料の誘電率は、材料を通って電磁波を送信し、そのＳパラメータを計算することによって測定することができる。図示の例では、ネットワークアナライザ１４０は、マイクロ波の反射及び伝送を介してＳパラメータの大きさ及び位相を測定できる。実施によっては、ネットワークアナライザ１４０は、１つ又は複数の送信機及び受信機の組（セット）を含むことができる。送信機及び受信機はそれぞれ、増幅器、フィルタ、及び電子信号を送信又は受信するように構成された他の電子コンポーネントを含むことができる。

【0028】

ネットワークアナライザ１４０は、ポート１４２ａ、１４２ｂを含む。ポート１４２ａ及びポート１４２ｂのそれぞれは、測定対象の電気ネットワークと接続するためのインターフェースとして用いることができる。図示の例では、ケーブル１２６ａが導波管１２０ａをポート１４２ａに接続し、ケーブル１２６ｂが導波管１２０ｂをポート１４２ｂに接続する。ケーブル１２６ａ及びケーブル１２６ｂは、同軸ケーブル、光ファイバーケーブル、又はマイクロ波を送信するために用いることができる他の媒体であり得る。運用例では、ネットワークアナライザ１４０は、電子信号を生成することができる。その電子信号は、振幅及び位相を有する電磁波である。一つの例では、電磁波は、３００メガヘルツ（ＭＨｚ）と３００ギガヘルツ（ＧＨｚ）との間の周波数を有するマイクロ波であり得る。電磁波は、ポート１４２ａから送信され、ケーブル１２６ａを介して伝送されて、導波管１２０ａへ達することができる。図示の例では、電磁波をマイクロ波１２２と呼ぶ。場合によっては、マイクロ波１２２は、更に、炭化水素流体１０２を通って導波管１２０ｂへ伝送することができる。伝送された信号は、ケーブル１２６ｂを介してポート１４２ｂで受信できる。代わりに、又は、更に、マイクロ波１２２は炭化水素流体１０２で反射されることもあり、その反射された信号はケーブル１２６ａを介してポート１４２ａで受信できる。伝送された信号及び反射された信号のＳパラメータの測定値を用いて、炭化水素流体１０２の誘電率を判定することができ、したがって炭化水素流体１０２のウォーターカットを判定することができる。図４乃至図６及び関連する説明により、これらの実施のさらなる詳細が提供される。

【0029】

導波管１２０ａ、１２０ｂは直径１２８を有する。実施によっては、導波管１２０ａ、１２０ｂの直径１２８は、プロダクションパイプ１１０の直径１１２と実質的に同程度である。実施によっては、プロダクションパイプ１１０の直径は、異なる伝送モードのカットオフ周波数（遮断周波数）に基づいて選択することができる。

【0030】

プロダクションパイプ１１０のようなパイプでは、伝送される電磁波に対して２種類の伝送モード又は横モード、すなわち横電気（ＴＥ）モード及び横磁気（ＴＭ）モードがある。ＴＥモードでは、伝送方向に沿って磁場が存在するが、伝送方向には電場はない。ＴＭモードでは、伝送方向に沿って電場が存在するが、伝送方向には磁場はない。パイプ内の電磁波の伝送は、マクスウェルの方程式によって特徴づけられ、複数の解をもたらす。各解は、ＴＥ_１１，ＴＥ_１２，ＴＭ_０１，ＴＭ_１１のように表される、伝送サブモードとして表すことができる。特定のモード又はサブモードに対するカットオフ周波数は、その周波数を下回ると、その特定のモード又はサブモードの伝送が存在しないとする周波数を表す。ＴＭモードのサブモードに対して、ＴＭ_０１のカットオフ周波数が最も低い。ＴＥモードのサブモードに対して、ＴＥ_１１のカットオフ周波数が最も低い。

【0031】

図３は、１つの実施に係る、直径が異なる導波管に対する例示のカットオフ周波数を示すチャート（図表）３００である。図示の例では、プロダクションパイプの直径は３インチ（約７６．２ｍｍ）であり、導波管の直径は３インチ及び１インチ（約２５．４ｍｍ）である。チャート３００では、点３０２は、直径３インチの導波管に対するＴＥ_１１サブモードのカットオフ周波数を表す。点３０４は、直径３インチの導波管に対するＴＭ_０１モードのカットオフ周波数を表す。点３０６及び点３０８は、直径１インチの導波管に対するＴＥ_１１モード及びＴＭ_０１モードのカットオフ周波数を表す。図示するように、直径３インチの導波管を用いて、同じサイズ（例えば直径３インチ）のパイプを通ってマイクロ波を伝送する場合、ＴＭ_０１及びＴＥ_１１サブモードのカットオフ周波数は、それぞれ点３０２及び点３０４によって表されるように、最も低いカットオフ周波数である。言い換えると、測定値の干渉を生成するような他の伝送サブモードは存在しないであろう。他方、パイプよりもはるかに小さい導波管（例えば直径１インチの導波管）に対しては、点３０６の左側の異なる点によって表されるように、点３０６及び点３０８によって表されるカットオフ周波数より低いカットオフ周波数を有することができる他の多くのサブモードが存在し、それらは測定結果の干渉を生ずる可能性がある。したがって、炭化水素流体を輸送するプロダクションパイプと実質的に同程度の直径（例えば直径が１０％以内）の導波管を用いることにより、より優れた測定結果を提供することができる。場合によっては、導波管は、例えば円形断面の代わりに長方形断面を有するような、異なる形状を用いることができる。長方形断面は、長さと幅とを有することができ、長さは幅よりも大きい。この場合又は他の場合、直径の代わりに、導波管のサイズを長方形断面の長さで表すことができる。この場合、パイプのサイズと実質的に同程度のサイズの導波管を用いることができる。

【0032】

場合によっては、導波管のサイズは、ＴＥ_１１サブモード及びＴＭ_０１サブモードに対するカットオフ周波数に基づいて選択できる。例えば、導波管のサイズは、その導波管の特定のサイズに対して、ＴＥ_１１サブモードのカットオフ周波数がＴＭ_０１モードのカットオフ周波数よりも高くなるように決定することができる。

【0033】

導波管１２０ａ、１２０ｂは、プロダクションパイプ１１０内を流れる炭化水素流体１０２を通ってマイクロ波１２２を導くように構成されている導波管を表す。実施によっては、同じサイズ及び同じ充填材を有する一対の導波管１２０ａ、１２０ｂを用いて、伝送するマイクロ波を測定する。代わりに、又は、加えて、１つの導波管、例えば、導波管１２０ａ又は導波管１２０ｂを用いて、反射されたマイクロ波を測定することができる。図示の例では、導波管１２０ａ、１２０ｂは、プロダクションパイプ１１０の互いに対向する側に取り付けられ、これによって、送信機と受信機との一対（ペア）を形成することができる。その一対の導波管１２０ａ、１２０ｂは、マイクロ波を一方の導波管から他方の導波管へ伝送できるように、垂直方向に配置されている。一つの運用例では、導波管１２０ａは、マイクロ波１２２を、下向きに伝送するように方向づけ、炭化水素流体１０２を通って導波管１２０ｂへ到達させる。導波管１２０ａ、１２０ｂは、溶接、フランジ、ねじ結合、又は任意の他の取り付け技法によって、プロダクションパイプ１１０に取り付けることができる。

【0034】

図１に戻ると、実施によっては、導波管１２０ａ、１２０ｂの充填材は、炭化水素流体１０２内及びプロダクションパイプ１１０内の水の量に基づいて選択することができる。場合によっては、広い温度範囲に対して誘電率の変化が小さくかつ損失が小さい（誘電率の虚数部が小さい）充填材を用いることができる。これらの材料は、温度効果によって生ずる不確実性を減らすことができる。充填材の例には、石英、サファイア、ジルコニア、ルチル、ダイヤモンド、及び二酸化チタンが含まれる。あるいは、セラミック由来の材料又は注型用樹脂材のような周知の電気的特性を有する材料を用いることができる。

【0035】

図４は、１つの実施に係る、導波管の充填材として石英を用いた例示の測定結果を示す。図４は、（石油と水とを異なる割合で混合して得た）それぞれ異なるウォーターカットに対するＳパラメータの大きさ及び位相を示すチャート４１０及びチャート４２０を含む。実施によっては、Ｓパラメータは、パイプを横切って一方の導波管から他方の導波管へ伝送されるマイクロ波に基づいて測定できる。このような測定結果は、Ｓ２１として表すこととし、曲線４１４及び曲線４２４によって示されている。Ｓパラメータは、同じ導波管から反射されたマイクロ波に基づいて測定することもできる。そのような測定結果は、Ｓ１１として表すこととし、曲線４１２及び曲線４２２によって示されている。チャート４１０及びチャート４２０の両方のｘ軸は、測定対象の炭化水素流体のウォーターカットを表す。チャート４１０の左右のｙ軸は、それぞれベクトルネットワークアナライザから送信された信号に対するＳ１１及びＳ２１の測定の比率を示す。チャート４２０の左右のｙ軸は、それぞれＳ１１及びＳ２１の測定のラジアン単位での位相を表す。実施によっては、現場の測定結果は、伝送の損失により、図４に示される数値よりも低くなる可能性がある。

【0036】

チャート４１０に示すように、曲線４１２及び曲線４１４のピークは、約５％のウォーターカットにおいて得られる。Ｓ２１の測定値からのＳパラメータの大きさは、ウォーターカットがピークに達する前ではウォーターカットが増加するにつれて増加し、ウォーターカットがピークに達した後にはウォーターカットが増加するにつれて減少する。したがって、Ｓパラメータの特定の大きさの測定値（例えばＳ２１の測定値に対して０．３）を得る場合、この測定結果に対応できる２つの可能なウォーターカット値（例えば０．０３と０．０７）を有することがある。しかし、チャート４２０に示すように、これら２つのウォーターカットの位相の測定値は異なる。したがって、Ｓパラメータの大きさと位相との両方を得ることにより、炭化水素流体のウォーターカットを判定することができる。実施によっては、ウォーターカットのＳパラメータは、実験室での測定（セパレータなどの他のデバイスで測定された参照値／較正値）、計算によって得られたデータ（シミュレーション）、及びそれらの組み合わせに基づいて得ることができる。実施によっては、ウォーターカットは、Ｓ１１の測定値又はＳ２１の測定値のいずれかに基づいて判定することができる。代わりに、又は、加えて、Ｓ１１とＳ２１の両方を測定することができ、それらの結果を一緒に分析して、より正確な結果を得ることができる。加えて、信号発生器と信号分析器とを用いて、時間領域で同様の測定を実行することができる。

【0037】

チャート４１０に示すように、石英を充填材として有する導波管を用いて測定されたＳパラメータの大きさは、ウォーターカットが約１５％を超えた後は、比較的平坦である。言い換えれば、測定結果は、約１５％より後は、ウォーターカットの変化に対する感度が低くなる。したがって、ウォーターカットが１５％を超える範囲では、測定データのノイズが大きな要因となり、測定精度が低下する可能性がある。

【0038】

図５は、実施による、導波管の充填材としてサファイアを用いた測定結果の例を示す。図５はチャート５１０及びチャート５２０を含み、それぞれ異なるウォーターカットに対するＳパラメータの大きさ及び位相を示す。図５では、曲線５１２及び曲線５２２は反射に基づいて得られた測定結果を表し、曲線５１４及び曲線５２４は、伝送に基づいて得られた測定結果を表す。

【0039】

チャート５１０に示すように、曲線５１２及び曲線５１４のピークは、約１５％のウォーターカットにおいて得られる。曲線５１２及び曲線５１４の勾配は、約１５％から約４５％の間のウォーターカットの間で比較的急である。したがって、この範囲内のウォーターカットに対して、サファイアで充填された導波管は、石英で充填された導波管よりも優れた測定結果を提供し得る。

【0040】

前述のように、Ｓパラメータの測定結果は、プロダクションパイプ及び導波管の直径に基づいて変化する。図４及び図５における測定結果は、直径７６．２ミリメートル（ｍｍ）のプロダクションパイプ及び直径６２ｍｍの導波管に基づいて得られる。図６は、１つの実施に係る、直径２０ｍｍの導波管を用いた測定結果の例を示す。図６は、チャート６１０及びチャート６２０を含み、それぞれ異なるウォーターカットに対するＳパラメータの大きさ及び位相を示している。図６では、曲線６１２及び曲線６２２は、反射に基づいて得られた測定結果を表し、曲線６１４及び曲線６２４は、伝送に基づいて得られた測定結果を表す。図６に示すように、導波管の直径はパイプの直径よりもはるかに小さいので、大きさの曲線に多くの極大値と極小値を有し、その結果、測定に基づいてウォーターカットを判定することが困難になる。

【0041】

図１に戻ると、システム１００は、コントローラ１５０を更に含む。コントローラ１５０は、ベクトルネットワークアナライザ１４０によって得られた測定結果に基づいてウォーターカットを判定するように構成されたコンピューティングデバイスである。コントローラ１５０は、無線技術、有線技術、又はそれらの組み合わせを用いて、ベクトルネットワークアナライザ１４０と接続されている。実施によっては、コントローラ１５０は、異なるウォーターカットに対するＳパラメータの測定のデータを格納又はデータにアクセスすることができる。例えば、コントローラ１５０は、図４乃至図６に示されるような測定データを格納することができる。コントローラ１５０は、ベクトルネットワークアナライザ１４０から測定結果を受信し、測定結果を（測定又は数値的実験から）格納されたデータと比較することにより、炭化水素流体１０２の現在のウォーターカットを判定することができる。実施によっては、図示するように、コントローラ１５０を、ベクトルネットワークアナライザ１４０とは異なるハードウェアプラットフォーム上に実装することができる。代わりに、コントローラ１５０を、ベクトルネットワークアナライザ１４０のコンポーネント（構成要素）として実装することができる。

【0042】

運用によっては、導波管１２０ａ、１２０ｂを、炭化水素流体１０２の現在のウォーターカットに基づいて交換することができる。前述のように、充填材が異なる導波管は、異なるウォーターカット範囲に対して適合することがある。したがって、炭化水素流体１０２のウォーターカットの進行を監視することによって、ウォーターカットがしきい値を超えたら、充填材が異なる導波管に交換することができる。一つの例では、石英を充填材とする導波管を、初期の測定に用いることができる。コントローラ１５０は、炭化水素流体１０２の現在のウォーターカットを監視することができる。現在のウォーターカットが１５％を超えて上昇する場合、コントローラ１５０は警告を出力できる。作業担当者は、石英を充填材とする導波管を、サファイアを充填材とする導波管と交換することができる。ウォーターカットが別のしきい値を超えた場合、異なる充填材（例えばジルコニア又は二酸化チタン）を用いる導波管に、サファイアを充填材とする導波管から更に交換することができる。このアプローチにより、異なるウォーターカットの範囲において、炭化水素流体に対する正確な測定を提供することができる。

【0043】

場合によっては、誘電率、したがってＳパラメータは、炭化水素流体１０２の温度によっても影響を受ける可能性がある。実施によっては、システム１００は、炭化水素流体１０２の温度を測定するためにプロダクションパイプ１１０に取り付けられた１つ又は複数の温度センサ１０４を含むことができる。測定された温度データは、分析のためにコントローラ１５０へ送信することができる。コントローラ１５０は、測定された温度に基づいて、測定結果の任意のバイアスを補正することができる。実施によっては、温度センサ１０４は、導波管１２０ａ、１２０ｂのコンポーネントとして実装することができる。

【0044】

実施によっては、導波管を交換する代わりに、異なる充填材を有する導波管をプロダクションパイプに取り付けることができる。異なる導波管を介して得られた測定結果を用いて、異なる範囲におけるウォーターカットを判定することができる。図２は、１つの実施に係る、別の例示のウォーターカット測定システム２００を示す概略図である。例示のシステム２００は、プロダクションパイプ１１０に取り付けられた第２の一対の導波管１３０ａ、１３０ｂを含む。第２の一対の導波管１３０ａ、１３０ｂは、ケーブル１３６ａ、１３６ｂを用いて、ベクトルネットワークアナライザ１４０のポート１３２ａ、１３２ｂにそれぞれ接続されている。

【0045】

実施によっては、導波管１３０ａ、１３０ｂは、導波管１２０ａ、１２０ｂとは異なる範囲におけるウォーターカット測定のために選択された充填材を用いる。例えば、導波管１２０ａ及び導波管１２０ｂは石英を充填材として用いることができ、このため、０％から１５％の間のウォーターカットの測定に適している。一方、導波管１３０ａ、１３０ｂはサファイアを充填材として用いることができ、このため、１５％から４５％の間のウォーターカットの測定に適している。初期の測定では、コントローラ１５０は、導波管１２０ａ及び導波管１２０ｂを介して得られた測定値に基づいて、炭化水素流体１０２のウォーターカットを判定する。一つの運用例では、コントローラ１５０は、ポート１４２ａ及びポート１４２ｂを介して電子信号を送信及び受信するためにベクトルネットワークアナライザ１４０へコマンドを送信することができる。コントローラ１５０は、第１のウォーターカットの範囲内（例えば０％と１５％との間）で、現在のウォーターカットを判定することができる。コントローラ１５０は、ウォーターカットを監視し続けることができる。現在のウォーターカットが異なるウォーターカットの範囲（例えば１５％と４５％との間）であるとコントローラ１５０が判定した場合、コントローラ１５０は、導波管１３０ａ、１３０ｂを用いた測定結果に基づいて現在のウォーターカットを判定することができる。一の例では、コントローラ１５０は、ポート１４２ａ及びポート１４２ｂを介する電子信号の送信及び受信を停止するために、ベクトルネットワークアナライザ１４０へコマンドを送信することができる。代わりに、コントローラ１５０は、ポート１３２ａ及びポート１３２ｂを介して電子信号を送信及び受信するために、ベクトルネットワークアナライザ１４０に命令することができ、その結果、導波管１３０ａ、１３０ｂに導かれたマイクロ波１３２がもたらされる。それに伴って、コントローラ１５０は、導波管１３０ａ、１３０ｂを介して得られた測定値に基づいて、現在のウォーターカットを判定することができる。このアプローチは、測定中に導波管を交換することなく、異なるウォーターカット領域に対して正確な測定を提供することができる。

【0046】

場合によっては、プロダクションパイプは、異なる位置で異なる直径を有することがある。例えば、プロダクションパイプは、異なる直径を有する異なるセグメント（区分）を含むことができる。異なる直径を有する導波管を、それぞれのセグメントの直径と対応するように異なるセグメントに取り付けることができる。これらの異なる導波管は、同じ又は異なるベクトルネットワークアナライザと接続することができる。異なる充填材及びサイズを有するこれらの異なる導波管を介して測定値を得ることにより、プロダクションパイプの異なるセグメントにおける炭化水素流体のウォーターカットを判定することができる。

【0047】

図７は、１つの実施に係る、本明細書で述べた方法に基づいてウォーターカットを測定するウォーターカット測定システム７００の概括的な構造ブロック図である。概括的に言えば、図示のシステム７００は、ネットワーク７３０と結合されたウォーターカット測定コンピュータ７０２を含む。ウォーターカット測定コンピュータ７０２を用いて、図１及び図２で論じたコントローラ１５０を実装することができる。

【0048】

記載される説明は、説明した主題の１つの可能な実施にすぎず、本開示を、唯一の記載される実施に限定するものではない。当業者は、説明されるコンポーネントを、本開示と矛盾せずに、接続し、組合せ、及び／又は代わりの方法で使用できることを理解するであろう。

【0049】

ネットワーク７３０は、コンピュータ７０２と他のコンポーネントとの間の通信を促進する。当該他のコンポーネントは、例えば、ある位置に対して観測されたデータを取得して、その観測されたデータをコンピュータ７０２へ送信する。ネットワーク７３０は、無線又は有線ネットワークであり得る。ネットワーク７３０は、また、メモリパイプ、ハードウェア接続、又はコンポーネント間の任意の内部又は外部通信経路であり得る。

【0050】

コンピュータ７０２は、本明細書で説明した方法を実行するように構成されたコンピューティングシステムを含む。場合によっては、その方法のアルゴリズムを、例えばＣ／Ｃ＋＋又はＭＡＴＬＡＢ（登録商標）実行可能コードなどの実行可能なコンピューティングコードを用いて実装することができる。場合によっては、コンピュータ７０２は、バッチアプリケーションを実行するスタンドアロンＬｉｎｕｘシステムを含むことができる。場合によっては、コンピュータ７０２は、地球物理学的データの各ブロックを処理するのに十分なメモリサイズを有するモバイルコンピュータ又はパーソナルコンピュータを含むことができる。

【0051】

コンピュータ７０２は、以下の入力デバイス及び／又は出力デバイスを含むコンピュータを備えていてもよい。入力デバイスは、キーパッド、キーボード、タッチスクリーン、マイクロフォン、音声認識デバイス、ユーザ情報を受け入れ可能な他のデバイス等である。出力デバイスは、デジタルデータ、視覚情報、及び／又は音声情報を含む、又はＧＵＩを含む、コンピュータ７０２の動作に関連付けられた情報を伝達する。

【0052】

コンピュータ７０２は、クライアント、ネットワークコンポーネント、サーバ、データベース、又は他のパーシステンス、及び／又はシステム７００の任意の他のコンポーネントとして機能することができる。実施によっては、コンピュータ７０２の1つ又は複数のコンポーネントは、クラウドコンピューティングベースの環境内で作動するように構成することができる。

【0053】

概括的に言えば、コンピュータ７０２は、システム７００に関連付けられたデータ及び情報を受信し、送信し、処理し、格納し、又は管理するように動作可能な電子式計算デバイスである。いくつかの実施によれば、コンピュータ７０２は、アプリケーションサーバ、電子メールサーバ、ウェブサーバ、キャッシュサーバ、ストリーミングデータサーバ、ビジネスインテリジェンス（ＢＩ）サーバ、及び／又は他のサーバを含むか通信可能に結合されていてもよい。

【0054】

コンピュータ７０２は、ネットワーク７３０を介してクライアントアプリケーション（例えば、別のコンピュータ７０２上で動作する）からリクエストを受けることができ、適切なソフトウェアアプリケーションにおいて当該リクエストを処理することによって受信リクエストに応答することができる。加えて、リクエストを、コンピュータ７０２へ、内部ユーザ（例えば、コマンドコンソールから、又は他の適切なアクセス方法によって）、外部ユーザ又はサードパーティ（第三者）、又は自動化されたアプリケーションから送ってもよく、同様に、あらゆる他の適切なエンティティ（事業体）、個人、システム、又はコンピュータから送ってもよい。

【0055】

コンピュータ７０２の各コンポーネントは、システムバス７０３を用いて通信することができる。いくつかの実施では、コンピュータ７０２のうちのいずれか及び／又はすべてのコンポーネント、ハードウェア又はソフトウェアは、アプリケーションプログラミングインターフェース（ＡＰＩ）７１２、及び／又はサービスレイヤ７１３を用いて、システムバス７０３上で互いに及び／又はインターフェース７０４と、連動（インターフェース接続）してもよい。ＡＰＩ７１２は、ルーチン、データ構造、及びオブジェクトクラスの仕様を含んでもよい。ＡＰＩ７１２は、コンピュータ言語に依存しない又は依存してもよく、完全なインターフェース、又は単一の機能、あるいは一組のＡＰＩでもよい。サービスレイヤ（サービス層）７１３は、コンピュータ７０２及び／又はシステム７００にソフトウェアサービスを提供する。コンピュータ７０２の機能性は、このサービスレイヤを用いるすべてのサービス消費者にアクセス可能であってもよい。サービスレイヤ７１３によって提供されるサービスといったソフトウェアサービスは、定義されたインターフェースを介して、再利用可能な定義されたビジネス機能（業務）を提供する。例えば、インターフェースは、Ｊａｖａ（登録商標）、Ｃ＋＋、又は拡張マークアップ言語（ＸＭＬ）フォーマット又は他の適切なフォーマットで、データを提供する。コンピュータ７０２の統合コンポーネントとして示されているが、代替の実施は、コンピュータ７０２及び／又はシステム７００の他のコンポーネントに関連して、ＡＰＩ７１２及び／又はサービスレイヤ７１３をスタンドアロンコンポーネントとして説明してもよい。さらには、ＡＰＩ７１２及び／又はサービスレイヤ７１３のいずれか又はすべての部分を、この開示の範囲から逸脱することなく、別のソフトウェアモジュール、企業アプリケーション、又はハードウェアモジュールの子モジュール又はサブモジュールとして実装してもよい。

【0056】

コンピュータ７０２は、インターフェース７０４を含む。図７では単一のインターフェース７０４として示されているが、コンピュータ７０２及び／又はシステム７００の特定のニーズ、要求、又は特定の実装に照らして２以上のインターフェース７０４を使用してもよい。インターフェース７０４は、分散環境（システム７００内を含む）においてネットワーク７３０に通信可能に結合された別のシステム（図示されているか否かにかかわらず）と通信するために、コンピュータ７０２によって使用される。一般に、インターフェ－ス７０４は、適切な組合せでソフトウェア及び／又はハードウェアにエンコードされ、かつ、ネットワーク７３０と通信するように動作可能なロジックを備える。より具体的には、インターフェース７０４は、ネットワーク７３０又はインターフェースのハードウェアが図示のシステム７００の内側及び外側において物理信号と通信するように動作可能であるように、通信に関連付けられた一又は複数の通信プロトコルをサポートするソフトウェアを備えていてもよい。

【0057】

コンピュータ７０２は、プロセッサ７０５を含む。図７では単一のプロセッサ７０５として示されているが、コンピュータ７０２及び／又はシステム７００の特定のニーズ、要望、又は特定の実装に照らして、２以上のプロセッサ７０５を使用してもよい。一般に、プロセッサ７０５は、命令を実行し、データを操作して、コンピュータ７０２における動作を実行する。特に、プロセッサ７０５は、地球物理データを処理するために要求される機能を実行する。

【0058】

また、コンピュータ７０２は、コンピュータ７０２及び／又はシステム７００の他のコンポーネントのためのデータを保持するメモリ７０６をも含む。図７では単一のメモリ７０６として示されているが、コンピュータ７０２及び／又はシステム７００の特定のニーズ、要望、又は特定の実装に照らして、２以上のメモリを使用してもよい。メモリ７０６は、コンピュータ６０２の不可欠なコンポーネントとして示されているが、代替の実装では、メモリ７０６はコンピュータ７０２及び／又はシステム７００の外部に存在し得る。

【0059】

アプリケーション７０７は、コンピュータ７０２及び／又はシステム７００の特定のニーズ、要望、又は特定の実装に係る機能、特に地球物理データを処理するために要求される機能を提供するアルゴリズムソフトウェアエンジンである。例えば、アプリケーション７０７は、図１～６に記載された一又は複数のコンポーネント／アプリケーションとして機能し得る。さらに、アプリケーション７０７は、単一のアプリケーション７０７として示されているが、コンピュータ７０２上に、複数のアプリケーション７０７として実装されていてもよい。加えて、アプリケーション７０７は、コンピュータ７０２と一体として示されているが、代替の実装では、コンピュータ７０２及び／又はシステム７００の外部に存在し得る。

【0060】

任意の数のコンピュータ７０２が、システム７００に関連付けられ、又はシステム７００の外部にあり、ネットワーク７３０を介して通信する。さらに、用語「クライアント」、「ユーザ」、及び他の適切な専門用語は、本開示の範囲から逸脱することなく、必要に応じて、交換可能に使用されてもよい。さらに、本開示では、多くのユーザが１台のコンピュータ７０２を使用できることや、１人のユーザが複数のコンピュータ７０２を使用できることを想定している。

【0061】

本明細書で記述された主題及び機能的な操作の実施は、デジタル電子回路、有形に具体化されたコンピュータのソフトウェア又はファームウェア、コンピュータハードウェア、又はこれらの一又は複数の組み合わせで実施することができ、これらデジタル電子回路、ソフトウェア、ファームウェア、及びコンピュータハードウェアは、本明細書に開示された構造及びそれらの構造的な同等物を含む。本明細書に記載された主題における実施は、一又は複数のコンピュータプログラム、つまり、コンピュータプログラム命令の一又は複数のモジュールとして実施することができ、コンピュータプログラム命令は、有形の非一時的なコンピュータ読取可能なコンピュータ貯蔵媒体上にエンコードされ、データ処理装置により実行され、又はデータ処理装置の動作を制御する。代替的に又は追加的に、プログラム命令は、人工的に生成された伝播信号、例えば、マシン生成の電気的、光学的、又は電磁気的な信号にエンコードすることができ、この信号は、データ処理装置による実行のために適切な受振器装置への送信用の情報をエンコードするために生成される。コンピュータ記憶媒体は、機械により読取可能な記憶装置、機械により読取可能な記憶基板、ランダム若しくはシリアルアクセスのメモリデバイス、又はこれらのうちの１つ又は複数の組み合わせであり得る。

【0062】

用語「データ処理装置」、「コンピュータ」、又は「電子コンピュータデバイス」（又は当業者によって理解される同等のもの）は、データ処理ハードウェアであると共にあらゆる種類の装置、デバイス、及びマシンを包含し、これらの種類は、データを処理するためのものであり、例示として、プログラマブルプロセッサ、コンピュータ、又は複数のプロセッサ若しくはコンピュータを含む。装置は、例えば、中央処理装置（ＣＰＵ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、又は特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）を包含する専用ロジック回路であるか、又はこれらを更に含むことができる。いくつかの実施では、データ処理装置及び／又は専用ロジック回路は、ハードウェア系及び／又はソフトウェア系であってもよい。装置は、オプションとして、コンピュータプログラムの実行環境を生成するコードを含むことができ、当該コードは、例えば、プロセッサファームウェア、プロトコルスタック、データベース管理システム、オペレーティングシステム、又はこれらの１つ又は複数の組み合わせを構成する。本開示は、従来のオペレーティングシステムを持つ又は持たないデータ処理装置の使用を想定しており、従来のオペレーティングシステムは、例えば、ＬＩＮＵＸ（登録商標）、ＵＮＩＸ（登録商標）、ＷＩＮＤＯＷＳ（登録商標）、ＭＡＣ ＯＳ（登録商標）、ＡＮＤＲＯＩＤ（登録商標）、ＩＯＳ（登録商標）、又は他の適切な従来のオペレーティングシステムである。

【0063】

コンピュータプログラムは、プログラム、ソフトウェア、ソフトウェアアプリケーション、モジュール、ソフトウェアモジュール、スクリプト、又はコードとして参照され又は記述されてもよいものであるが、コンパイル言語若しくはインタープリタ言語を含むプログラミング言語、又は宣言型若しくは手続き型の言語の形式で記載することができ、スタンドアロンプログラムとして、又はモジュール、コンポーネント、サブルーチン、又はコンピューティング環境で使用するために適した他のユニットとして含む、任意の形式で展開することができる。コンピュータプログラムは、ファイルシステム内のファイルに対応してもよいが、必ずしも対応する必要はない。プログラムは、他のプログラム又はデータを保持するファイルの一部、例えばマークアップ言語ドキュメントに格納された一又は複数のスクリプトに保存することができ、該他のプログラムは、問題のプログラム専用の単一ファイル内に、あるいは複数の連携したファイル、例えば一又は複数のモジュール、サブプログラム、又はコードの一部に格納することができる。コンピュータプログラムは、一又は複数のコンピュータ上に展開でき、該コンピュータは、一のサイトに位置し、又は複数のサイトに分散されて配置され、これらは通信ネットワークによって相互接続される。様々な図面に例示されたプログラムの部分は、様々なオブジェクト、方法、又は他のプロセスを通して様々な特徴及び機能を実施する個々のモジュールとして示されているが、プログラムは、それらの代わりに、いくつかのサブモジュール、サードパーティのサービス、コンポーネント、ライブラリなどを、必要に応じて含んでもよい。逆に、必要に応じて、様々なコンポーネントの機能及び特徴は、単一のコンポーネントに組み合わせることができる。

【0064】

本明細書に記載されたプロセス及び論理フローは、一又は複数のプログラム可能なコンピュータによって実行することができ、該コンピュータは、入力データを操作して出力データを生成することによって機能を実行する一又は複数のコンピュータプログラムを実行する。プロセス及び論理フローは、特定用途のロジック回路、例えばＣＰＵ、ＦＰＧＡ、又はＡＳＩＣとして実行することができ、また装置も、特定用途のロジック回路、例えばＣＰＵ、ＦＰＧＡ、又はＡＳＩＣとして実施することができる。

【0065】

コンピュータプログラムの実行に適したコンピュータは、汎用用途もしくは特定用途のマイクロプロセッサ、又はこの両方、あるいは他の種類のＣＰＵに基づくことができる。一般に、ＣＰＵは、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）、又はランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、又はその両方から、命令及びデータを受け取るであろう。コンピュータの重要な要素は、命令を行い又は実行するためのＣＰＵ、及び命令及びデータを保存するための一又は複数のメモリデバイスである。一般に、コンピュータは、データを保存するための一又は複数の大容量記憶装置（例えば磁気、光磁気ディスク、又は光ディスク）を含み、あるいはこの大容量記憶装置に動作可能に結合され、この大容量記憶装置からデータを受信又はこの大容量記憶装置にデータを転送又はこの両方を行う。しかし、コンピュータは、そのようなデバイスを持つ必要はない。さらには、コンピュータは、他のデバイスに組み込むことができ、他のデバイスについてほんの数例を挙げると、携帯電話、携帯情報端末（ＰＤＡ）、モバイルオーディオ若しくはビデオプレーヤー、ゲームコンソール、全地球測位システム（ＧＰＳ）受信機、又はユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）フラッシュドライブなどのポータブルストレージデバイスである。

【0066】

コンピュータプログラム命令及びデータを格納するのに適したコンピュータ読取可能媒体（適宜、一時的又は非一時的）は、あらゆる形態の不揮発性のメモリ、媒体、及びメモリデバイスを含み、これらの例として、半導体メモリデバイス（例えば、消去可能プログラマブルリードオンリーメモリ（ＥＰＲＯＭ）、電気的消去可能プログラマブル読み取り専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、及びフラッシュメモリデバイス）、磁気デバイス（例えば、内部ハードディスク又はリムーバブルディスク）、光磁気ディスク、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ＋／－Ｒ、ＤＶＤ－ＲＡＭ、ＤＶＤ－ＲＯＭディスク）を含む。メモリは、様々なオブジェクト又はデータを格納してもよく、オブジェクト又はデータは、キャッシュ、クラス、フレームワーク、アプリケーション、バックアップデータ、ジョブ、Ｗｅｂページ、Ｗｅｂページテンプレート、データベーステーブル、ビジネス（業務）情報及び／又は動的情報を格納するリポジトリ、及び任意の他の適切な情報を包含しており、他の適切な情報は、任意のパラメータ、任意の変数、任意のアルゴリズム、任意の命令、任意のルール、任意の制約、又は任意の参照を含む。さらに、メモリは、ログ、ポリシー、セキュリティ又はアクセスのデータ、レポートファイル、その他、といった任意の他の適切なデータを含んでいてもよい。プロセッサ及びメモリは、特定用途ロジック回路によって補完され又は特定用途ロジック回路に組み込むことができる。

【0067】

ユーザとのインタラクション（意思疎通）を提供するために、本明細書で記載された主題の実施は、ユーザに情報を表示するためのディスプレイデバイス（例えばＣＲＴ（陰極線管）、ＬＣＤ（液晶ディスプレイ）、ＬＥＤ（発光ダイオード）又はプラズマモニタ）と、ユーザがコンピュータに入力することができるキーボード及びポインティングデバイス（例えばマウス、トラックボール、トラックパッド）とを有するコンピュータ上で実施することができる。コンピュータへの入力は、感圧性を有するタブレットコンピュータの表面などのタッチスクリーン、静電容量式若しくは電気式のセンシングを使用したマルチタッチスクリーン、又は他のタイプのタッチスクリーンを用いて行ってもよい。他の種類のデバイスを使用して、ユーザとも意思疎通することができる。例えば、ユーザに提供されるフィードバックは、視覚フィードバック、聴覚フィードバック、又は触覚フィードバックといった、あらゆる形態の感覚のフィードバックであり得る。ユーザからの入力は、音響入力、音声入力、触覚入力を包含する、あらゆる形式で受信することができる。さらに、コンピュータは、ユーザによって使用されるデバイスからのドキュメントを受信し及び該ドキュメントをデバイスに送信することによって、例えば、Ｗｅｂブラウザから受けたリクエストに応答してユーザのクライアントデバイス上においてＷｅｂブラウザにＷｅｂページを送ることにより、ユーザとインタラクションできる。

【0068】

用語「グラフィカルユーザインターフェース」又は「ＧＵＩ」は、単数又は複数で使用して、一又は複数のグラフィカルユーザインターフェース及び特定のグラフィカルユーザインターフェースのディスプレイの各々を説明することができる。したがって、ＧＵＩは、任意のグラフィカルユーザインターフェースを提示してもよく、Ｗｅｂブラウザ、タッチスクリーン、又は情報を処理すると共に情報の結果をユーザに効率的に提示するコマンドラインインターフェース（ＣＬＩ）を含むが、これらに限定されない。一般に、ＧＵＩは、複数のユーザインターフェース（ＵＩ）要素を含んでもよく、これらのうちのいくつか又はすべては、インタラクティブフィールド、プルダウンリスト、ビジネススイートユーザによって作動可能なボタンなどのＷｅｂブラウザに関連付けられる。これら及び他のＵＩ要素は、Ｗｅｂブラウザの機能に関連し又はＷｅｂブラウザの機能を表してもよい。

【0069】

本明細書で記述された主題を実装することができるコンピューティングシステムは、バックエンドコンポーネント（例えばデータサーバとして）を含むコンピューティングシステム、ミドルウェアコンポーネント（例えばアプリケーションサーバとして）を含むコンピューティングシステム、フロントエンドコンポーネント（例えばユーザが本明細書において記述された主題の実施とインタラクト（意思疎通）できるグラフィカルユーザインターフェース又はＷｅｂブラウザを有するクライアントコンピュータとして）を含むコンピューティングシステム、又は、このようなバックエンドコンポーネント、ミドルウェアコンポーネント、及びフロントエンドコンポーネントの一又は複数の任意の組み合わせである。システムのこれらのコンポーネントを、有線及び／又は無線のデジタルデータ通信（例えば通信ネットワーク）の任意の形式又は媒体によって相互接続することができる。通信ネットワークの例示は、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）、メトロポリタンエリアネットワーク（ＭＡＮ）、広域ネットワーク（ＷＡＮ）、マイクロ波アクセスの世界的な相互運用性（ＷＩＭＡＸ）、例えば８０２．１１ａ／ｂ／ｇ／ｎ及び／又は８０２．２０を用いる無線ローカルエリア（ＷＬＡＮ）、インターネットのすべて及び／又は一部、及び／又は任意の他の通信システムもしくは１又は複数の場所に存在するシステムを含む。ネットワークは、例えば、インターネットプロトコル（ＩＰ）パケット、フレームリレーフレーム、非同期転送モード（ＡＴＭ）セル、音声、ビデオ、データ、及び／又は他の適したネットワークアドレス間のデータ、と通信してもい。

【0070】

コンピューティングシステムは、クライアント及びサーバを含むことができる。クライアント及びサーバは、一般的には、互いに離れており、また典型的には、通信ネットワークを介してインタラクションする。クライアント及びサーバの関係は、それぞれのコンピュータ上で動作すると共に互にクライアント・サーバ関係にあるコンピュータプログラムのおかげで生じる。

【0071】

いくつかの実施では、コンピューティングシステムのコンポーネントのいずれか又はすべて、ハードウェア及び／又はソフトウェアは、互いに、及び／又は、アプリケーションプログラミングインターフェース（ＡＰＩ）及び／又はサービスレイヤを用いているインターフェースと、連動（インターフェース接続）してもよい。ＡＰＩは、ルーチン、データ構造、及びオブジェクトクラスの仕様を含んでもよい。ＡＰＩは、コンピュータ言語に依存しない又は依存してもよく、完全なインターフェース、又は単一の機能、あるいは一組のＡＰＩであってもよい。サービスレイヤは、コンピューティングシステムにソフトウェアサービスを提供する。コンピューティングシステムの様々なコンポーネントの機能は、このサービスレイヤを介してすべてのサービス消費者にアクセスしてもよい。ソフトウェアサービスは、定義されたインターフェースを介して再利用可能な定義されたビジネス機能を提供する。例えば、インターフェースは、Ｊａｖａ（登録商標）、Ｃ＋＋、又は拡張マークアップ言語（ＸＭＬ）フォーマット又は他の適切なフォーマットを提供する他の適切なコンピュータ言語で記述されたソフトウェアであってもよい。ＡＰＩ及び／又はサービスレイヤは、統合されたコンポーネント、及び／又は、コンピューティングシステムの他のコンポーネントに関連しているスタンドアロンコンポーネントであってもよい。さらには、サービスレイヤのいずれか又はすべての部分は、この開示の範囲から逸脱することなく、別のソフトウェアモジュールの子モジュール又はサブモジュール、企業アプリケーション、又はハードウェアモジュールとして実装してもよい。

【0072】

本明細書は多くの特定の実施の詳細を含む一方で、これらは、明細書の範囲の制限又は請求される得る範囲の制限として解釈されるべきではなく、むしろ、特定の実施固有の特徴の説明として解釈されるべきである。分離した複数の実施の観点で本明細書において説明された特徴は、単一の実施の組み合わせで実施することができる。逆に、単一の実施の観点で既述された様々な特徴は、分割された複数の実施で、又は任意の適切なサブコンビネーションで実施することもできる。さらには、特徴は、特定の組み合わせで動作するものとして説示され、最初はそのようなものとして請求されているが、請求された組み合わせからの一又は複数の特徴は、場合によっては当該組み合わせから削除され、また、請求された組み合わせを、サブコンビネーション又はサブコンビネーションの変形に導いてもよい。

【0073】

ここまで、主題の特定の実施を説明した。記載された実施の他の実施、変更、及び並べ替えは、当業者には明らかであるように以下の請求の範囲内である。工程は、図面又は特許請求の範囲に特定の順序で書かれているが、これは、望ましい結果を達成するために、示された特定の順序で又は順番でそのような工程が実行されること又はすべての図示された工程が実行される（いくつかの工程は随意的と見なされる）ことを要求するものとして理解されるべきではない。ある状況では、マルチタスクや並列処理が有利かもしれない。

【0074】

さらに、既述の実施における様々なシステムモジュール及びコンポーネントの分離及び／又は統合が、すべての実施においてそのような分離及び／又は統合を必要とするものとして理解されるべきではなく、また、記載されたプログラムコンポーネント及びシステムは、一般に、単一のソフトウェア製品に統合でき、又は複数のソフトウェア製品にパッケージ化できることが理解されるべきである。

【0075】

これに従って、例示的な実施の前出の記載は、本開示を定義し又は制約しない。他の変更、置換、及び変更も、本開示の範囲及び精神から逸脱することなく可能である。
１． 第１の態様の方法は、
炭化水素流体中のウォーターカットを測定する方法であって、
プロダクションパイプに取り付けられた第１の導波管を通してマイクロ波を送信するステップであって、前記マイクロ波は前記プロダクションパイプ内の前記炭化水素流体へ方向づけられる、ステップと、
前記マイクロ波の反射又は伝送に基づいて測定結果を得るステップであって、前記測定結果を用いて前記炭化水素流体のウォーターカットを判定する、ステップと、を備える。
２． 第２の態様の方法は、上記第１の態様において、
前記第１の導波管は第１の充填材を用いており、
前記ウォーターカットが特定のウォーターカットの範囲内にあることを判定するステップと、
前記ウォーターカットが特定のウォーターカットの範囲内にあることを判定するステップに応じて、前記第１の導波管を第２の導波管と交換するステップであって、前記第２の導波管は前記第１の充填材とは異なる第２の充填材を用いる、ステップと、
前記第２の導波管を通して第２のマイクロ波を送信するステップであって、前記第２のマイクロ波は前記プロダクションパイプ内の前記炭化水素流体へ方向づけられる、ステップと、
前記第２のマイクロ波に基づいて第２の測定結果を得るステップと、を更に備える。
３． 第３の態様の方法は、上記第２の態様において、前記第１の充填材は石英を備える。
４． 第４の態様の方法は、上記第３の態様において、前記第２の充填材はサファイアを備える。
５． 第５の態様の方法は、上記第１の態様において、前記第１の導波管のサイズは、前記プロダクションパイプのサイズと実質的に同程度である。
６． 第６の態様の方法は、上記第１の態様において、前記測定結果は、Ｓパラメータの大きさと位相とを備える。
７． 第７の態様の方法は、上記第１の態様において、前記測定結果は、移動時間と、大きさの損失と、分散信号と、のうちの少なくとも１つを備える。
８． 第８の態様のウォーターカット測定システムは、
プロダクションパイプに取り付けられ、マイクロ波を前記プロダクションパイプ内の炭化水素流体へ導くように構成された第１の導波管と、
前記第１の導波管に接続されたネットワークアナライザと、を備え、
前記ネットワークアナライザは、
前記マイクロ波を前記第１の導波管へ送信し、
前記炭化水素流体で反射された前記マイクロ波又は前記炭化水素流体を通って伝送された前記マイクロ波を受信し、
反射された前記マイクロ波又は伝送された前記マイクロ波に基づいて測定結果を得るように構成され、
前記測定結果は、前記炭化水素流体のウォーターカットを判定するために用いられる。
９． 第９の態様のウォーターカット測定システムは、上記第８の態様において、
前記ネットワークアナライザに通信可能に結合されたコントローラを更に備え、
前記コントローラは、
メモリと；
前記メモリに通信可能に結合され、前記測定結果に基づいて前記炭化水素流体のウォーターカットを判定するように構成された、少なくとも１つのハードウェアプロセッサと、を備える。
１０． 第１０の態様のウォーターカット測定システムは、上記第９の態様において、
前記第１の導波管は第１の充填材を備えており、
前記第１の充填材とは異なる第２の充填材を備える第２の導波管を更に備え、
前記少なくとも１つのハードウェアプロセッサは、
前記ウォーターカットが特定のウォーターカットの範囲内にあることを判定し、
前記ウォーターカットが特定のウォーターカットの範囲内にあることの判定に応じて、前記炭化水素流体の第２ウォーターカットを前記第２の導波管を用いて判定するように構成されている。
１１． 第１１の態様のウォーターカット測定システムは、上記第１０の態様において、前記第１の充填材は石英を備える。
１２． 第１２の態様のウォーターカット測定システムは、上記第１１の態様において、前記第２の充填材はサファイアを備える。
１３． 第１３の態様のウォーターカット測定システムは、上記第８の態様において、前記第１の導波管のサイズは、前記プロダクションパイプのサイズと実質的に同程度である。
１４． 第１４の態様のウォーターカット測定システムは、上記第８の態様において、前記測定結果は、Ｓパラメータの大きさと位相とを備える。
１５． 第１５の態様のウォーターカット測定システムは、上記第８の態様において、前記測定結果は、移動時間と、大きさの損失と、分散信号と、のうちの少なくとも１つを備える。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】