[go: up one dir, main page]

RU2841659C1 - Method of locating pipeline pigs in main and field oil pipelines - Google Patents

Method of locating pipeline pigs in main and field oil pipelines Download PDF

Info

Publication number
RU2841659C1
RU2841659C1 RU2024121701A RU2024121701A RU2841659C1 RU 2841659 C1 RU2841659 C1 RU 2841659C1 RU 2024121701 A RU2024121701 A RU 2024121701A RU 2024121701 A RU2024121701 A RU 2024121701A RU 2841659 C1 RU2841659 C1 RU 2841659C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
acoustic
pipeline
pipe
place
location
Prior art date
Application number
RU2024121701A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Ринат Вилевич Багаутдинов
Юрий Афанасьевич Фролов
Фанзиль Мавлявиевич Мугаллимов
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет"
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет"
Application granted granted Critical
Publication of RU2841659C1 publication Critical patent/RU2841659C1/en

Links

Abstract

FIELD: pipeline transport.
SUBSTANCE: method of locating pipeline pigs in main and field oil pipelines consists in using pipeline filled with oil as acoustic communication channel for signal transmission. Acoustic transmitter initiates single pulses through certain intervals of the distance travelled on the odometer, which, having passed through the pumped medium of the oil pipeline, reach the acoustic receiver and are detected by it. Program of the acoustic receiver determines the value of the distance travelled by the pig based on the number of received pulses and the fixed value of the distance interval, at which said pulses are initiated. Intervals of distances, at which single acoustic impulses are initiated, are selected on the basis of time required for complete attenuation of impulses sent earlier. When pipeline pig stops, data packet is transmitted by coded signals that contains values of the distance passed by the pig from the place of the last sending of single impulse to the place of its stop. Accuracy of locating pipeline pigs using the disclosed method corresponds to accuracy of measuring the distance travelled by a pig with an odometer, which considerably exceeds accuracy of systems based on the echo-ranging principle of operation. Advantage of this method is also the possibility of installing the acoustic receiver at any accessible point of the linear part of the pipe in the direction of propagation of the acoustic pulse.
EFFECT: high accuracy and reliability of locating pipeline pigs in main and field oil pipelines in remote mode, including in cases of shutdown thereof.
2 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к области трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов и может быть использовано для определения местоположения внутритрубных снарядов, используемых для диагностики и очистки внутренней полости магистральных и промысловых нефтепроводов.The invention relates to the field of pipeline transportation of oil and oil products and can be used to determine the location of in-pipe tools used for diagnostics and cleaning of the internal cavity of main and field oil pipelines.

Известно устройство для определения местонахождения очистных и диагностических снарядов в трубопроводе (патент РФ № 2110729, МПК F17D 5/00 (1995.01), опубл. 10.05.1998), сущность которого заключается в определении местонахождения очистных и диагностических снарядов в трубопроводе с использованием передатчика, монтируемого на снаряде, и приемника с антенной для приема сигналов передатчика, располагаемого над трубопроводом. Передатчик излучает электромагнитные сигналы в диапазоне частот 7 - 11 Гц и со скважностью, которая устанавливается в зависимости от скорости движения снаряда.A device is known for determining the location of cleaning and diagnostic tools in a pipeline (RU Patent No. 2110729, IPC F17D 5/00 (1995.01), published 10.05.1998), the essence of which lies in determining the location of cleaning and diagnostic tools in a pipeline using a transmitter mounted on the tool and a receiver with an antenna for receiving signals from the transmitter located above the pipeline. The transmitter emits electromagnetic signals in the frequency range of 7 - 11 Hz and with a duty cycle that is set depending on the speed of the tool.

Недостатком указанного устройства является малый радиус обнаружения внутритрубного снаряда, не позволяющий осуществлять постоянный контроль его местоположения.The disadvantage of this device is the small radius of detection of the in-pipe projectile, which does not allow for constant monitoring of its location.

Известен способ импульсно-акустического определения местоположения внутритрубного очистного снаряда в магистральном трубопроводе (патент РФ № 2691779, МГТК G01S 15/08 (2006.01), F16L 55/48 (2006.01), опубл. 18.06.2019), сущность которого заключается в генерации и посылке из заданной точки измерения на магистральном трубопроводе импульсных акустических зондирующих сигналов, прием отраженного от внутритрубного снаряда акустического эхоимпульса, измерение промежутка времени τ от момента посылки зондирующего импульса до момента приема эхоимпульса и определение расстояния R от места измерения до внутритрубного снаряда из условия R=V*τ/2, где V - скорость звука в среде магистрального трубопровода, при этом перед генерацией акустических зондирующих сигналов дополнительно измеряют спектр акустических шумов в магистральном трубопроводе, несущую частоту акустических зондирующих сигналов выбирают вне спектра частот акустических шумов магистрального трубопровода, генерацию и прием акустических сигналов производят с помощью акустических передатчиков и приемников, соответственно, установленных на магистральном трубопроводе, после приема отраженных эхоимпульсов определяют время т их задержки относительно зондирующего сигнала путем корреляционной и пороговой обработки принятых эхосигналов.A known method for pulse-acoustic determination of the location of an in-pipe cleaning tool in a main pipeline (RU Patent No. 2691779, MGTK G01S 15/08 (2006.01), F16L 55/48 (2006.01), published on 18.06.2019) consists in generating and sending pulse acoustic probing signals from a given measurement point on the main pipeline, receiving an acoustic echo pulse reflected from the in-pipe tool, measuring the time interval τ from the moment the probing pulse is sent to the moment the echo pulse is received, and determining the distance R from the measurement point to the in-pipe tool from the condition R = V * τ / 2, where V is the speed of sound in the medium of the main pipeline, while before generating acoustic probing signals, the spectrum of acoustic noise in the main pipeline, the carrier frequency of the acoustic The probing signals are selected outside the frequency spectrum of the acoustic noise of the main pipeline, the generation and reception of acoustic signals are carried out using acoustic transmitters and receivers, respectively, installed on the main pipeline, after receiving the reflected echo pulses, the time t of their delay relative to the probing signal is determined by correlation and threshold processing of the received echo signals.

Недостатком данного способа является высокая погрешность определения местоположения внутритрубных снарядов, по причине отсутствия измерения фактической скорости звука в перекачиваемой среде. Также недостатком данного способа является применение схемы двунаправленного прохождения акустического импульса, приводящее к дополнительному накоплению ошибки измерения расстояния вследствие не точного определения скорости распространения звука в перекачиваемой среде.The disadvantage of this method is the high error in determining the location of in-pipe shells, due to the lack of measurement of the actual speed of sound in the pumped medium. Another disadvantage of this method is the use of a bidirectional acoustic pulse transmission scheme, leading to additional accumulation of distance measurement error due to inaccurate determination of the speed of sound propagation in the pumped medium.

Известен способ акустической дальнометрии (патент РФ № 2392641 МГТК (2006.01) G01S 15/08, опубл. 20.06.2010) согласно которому, подача зондирующего и прием ответного сигнала осуществляется последовательно из двух отстоящих друг от друга точек с внешней стороны трубы с известным расстоянием между ними. Определение скорости распространения ультразвука в среде, заполняющей трубопровод, осуществляют путем деления удвоенного расстояния между первой и второй точками на разность двунаправленного времени распространения сигналов между внутритрубным объектом и первой, и второй точками, используя полученное значение скорости, определяют расстояния до внутритрубного объекта.A method of acoustic ranging is known (patent of the Russian Federation No. 2392641 MGTK (2006.01) G01S 15/08, published on 20.06.2010), according to which the transmission of a probing signal and the reception of a response signal are carried out sequentially from two points spaced apart from each other on the outside of the pipe with a known distance between them. The speed of propagation of ultrasound in the medium filling the pipeline is determined by dividing the doubled distance between the first and second points by the difference in the bidirectional propagation time of signals between the in-pipe object and the first and second points, using the obtained speed value, the distances to the in-pipe object are determined.

Недостатком указанного способа является наличие погрешности в определении местонахождения внутритрубных снарядов, вызванной недостаточной точностью определения скорости звука в перекачиваемой среде. Согласно данному способу замер скорости распространения ультразвука в среде осуществлен на ограниченном участке, в котором измеренная скорость может существенно отличаться от скорости на более протяженном участке между датчиком и внутритрубным снарядом. Отличие скорости распространения звука на ограниченном участке от протяженного участка между внутритрубным снарядом и датчиком обусловлено неравномерным распределением скорости звука в перекачиваемой среде по линейной части нефтепровода, являющегося следствием неравномерного распределения температуры. Также недостатком данного способа является применение схемы двунаправленного прохождения акустического импульса, приводящее к дополнительному накоплению ошибки измерения расстояния вследствие не точного определения скорости распространения звука в перекачиваемой среде.The disadvantage of this method is the presence of an error in determining the location of in-pipe projectiles, caused by insufficient accuracy in determining the speed of sound in the pumped medium. According to this method, the measurement of the speed of ultrasound propagation in the medium is carried out on a limited section, in which the measured speed can differ significantly from the speed on a longer section between the sensor and the in-pipe projectile. The difference in the speed of sound propagation on a limited section from the extended section between the in-pipe projectile and the sensor is due to the uneven distribution of the speed of sound in the pumped medium along the linear part of the oil pipeline, which is a consequence of the uneven distribution of temperature. Another disadvantage of this method is the use of a bidirectional acoustic pulse transmission scheme, leading to additional accumulation of distance measurement error due to inaccurate determination of the speed of sound propagation in the pumped medium.

В качестве прототипа выбран способ, реализуемый системой сопровождения внутритрубных устройств (патент РФ № 38499 МПК (2000.01) F17D 5/02, опубл. 20.06.2004), состоящей из монтируемого на снаряде передатчика, содержащего герметичный контейнер с автономным источником питания, и приемника, располагаемого снаружи трубопровода и содержащего дешифратор, вход которого соединен с выходом модуля первичного преобразователя сигнала. Во время движения снаряда в трубопроводе акустический излучатель с определенной периодичностью излучает пакеты звуковых сигналов. Посылаемые излучателем звуковые сигналы в трубопроводе, заполненном нефтью, передаются, как в волноводе, и принимаются акустическим датчиком модуля первичного преобразования сигнала. Монтаж модуля первичного преобразования осуществляется на вантузе через стандартное фланцевое соединение. От модуля первичного преобразования сигнала первично обработанный акустический сигнал попадает в модуль обработки и передачи сигнала, в котором происходит цифровая обработка полученного сигнала, выделение акустического образа, посылаемого излучателем, накопление информации о ходе сопровождения, расчет скорости и местоположения снаряда, подготовка и организация передачи информации по каналам телеметрии и связи.The prototype chosen is the method implemented by the in-line device tracking system (RU Patent No. 38499 IPC (2000.01) F17D 5/02, published on 20.06.2004), consisting of a transmitter mounted on the projectile, containing a sealed container with an autonomous power source, and a receiver located outside the pipeline and containing a decoder, the input of which is connected to the output of the primary signal converter module. During the projectile movement in the pipeline, the acoustic emitter emits packets of sound signals with a certain periodicity. The sound signals sent by the emitter in the pipeline filled with oil are transmitted as in a waveguide and received by the acoustic sensor of the primary signal conversion module. The primary conversion module is mounted on the air valve through a standard flange connection. From the primary signal conversion module, the primarily processed acoustic signal enters the signal processing and transmission module, where digital processing of the received signal occurs, the selection of the acoustic image sent by the emitter, accumulation of information on the progress of tracking, calculation of the speed and location of the projectile, preparation and organization of the transmission of information via telemetry and communication channels.

Недостатком данной системы является низкая точность определения местоположения внутритрубного снаряда по причине наличия погрешности, вызванной недостаточной точностью определения скорости звука, зависящей от свойств перекачиваемой среды. Данный недостаток является общим для способов, основанных на расчете расстояния по времени прохождения акустических импульсов. Высокая погрешность определения местоположения внутритрубных снарядов приводит к невозможности оперативного определения местонахождения и дальнейшего извлечения внутритрубных снарядов при их остановке.The disadvantage of this system is the low accuracy of determining the location of the in-pipe tool due to the presence of an error caused by insufficient accuracy in determining the speed of sound, which depends on the properties of the pumped medium. This disadvantage is common to methods based on calculating the distance by the time of passage of acoustic pulses. High error in determining the location of in-pipe tools leads to the impossibility of promptly determining the location and further extraction of in-pipe tools when they stop.

Технической проблемой изобретения является создание способа определения местоположения внутритрубных снарядов в магистральных и промысловых трубопроводах с достижением следующего технического результата: повышение точности и достоверности определения местоположения внутритрубных снарядов в дистанционном режиме, в том числе и в случаях остановки, обеспечивающее возможность оперативного извлечения внутритрубных снарядов.The technical problem of the invention is the creation of a method for determining the location of in-pipe devices in main and field pipelines with the achievement of the following technical result: increasing the accuracy and reliability of determining the location of in-pipe devices in a remote mode, including in cases of shutdown, ensuring the possibility of prompt extraction of in-pipe devices.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе определения местоположения внутритрубных снарядов в магистральных и промысловых нефтепроводах, заключающемся в передаче акустическим излучателем, установленным на внутритрубном снаряде, пакетов звуковых сигналов с определенной периодичностью, которые распространяясь в трубопроводе как в волноводе, принимаются модулем первичного преобразователя сигналов и передаются в модуль обработки и передачи сигнала, в котором осуществляется расчет скорости и местоположения внутритрубного снаряда, согласно изобретению акустическим передатчиком, установленным на внутритрубном снаряде, осуществляется передача кодированными акустическими сигналами данных, содержащих значения пройденного снарядом расстояния, измеренных одометром, установленным на снаряде. Акустическим передатчиком через определенные интервалы пройденного расстояния по одометру, инициируются одиночные импульсы, которые, пройдя по перекачиваемой среде нефтепровода, достигают акустического приемника и фиксируются им, при этом расчет значения расстояния, пройденного снарядом, осуществляется, исходя из количества принятых импульсов и фиксированного значения интервала расстояния, при котором эти импульсы инициируются. При остановке внутритрубного снаряда акустическим передатчиком осуществляется передача кодированными сигналами пакета данных, содержащих значения пройденного снарядом расстояния от места последней отправки одиночного импульса до места остановки внутритрубного снаряда, данные пакеты данных принимаются приемником и выводятся как текущее значение пройденного расстояния внутритрубным снарядом с места его запуска до места его остановки.The specified technical result is achieved by the fact that in the method for determining the location of in-pipe projectiles in main and field oil pipelines, which consists in transmitting, by an acoustic emitter installed on the in-pipe projectile, packets of sound signals with a certain periodicity, which, propagating in the pipeline as in a waveguide, are received by the module of the primary signal converter and transmitted to the module for processing and transmitting the signal, in which the speed and location of the in-pipe projectile are calculated, according to the invention, the acoustic transmitter installed on the in-pipe projectile transmits coded acoustic signals of data containing the values of the distance traveled by the projectile, measured by an odometer installed on the projectile. The acoustic transmitter initiates single pulses at certain intervals of the distance traveled according to the odometer, which, having passed through the pumped medium of the oil pipeline, reach the acoustic receiver and are recorded by it, while the calculation of the value of the distance traveled by the projectile is carried out based on the number of received pulses and the fixed value of the distance interval at which these pulses are initiated. When the in-pipe projectile stops, the acoustic transmitter transmits coded signals of a data packet containing the values of the distance traveled by the projectile from the place of the last sending of a single pulse to the place of the in-pipe projectile stop; these data packets are received by the receiver and output as the current value of the distance traveled by the in-pipe projectile from the place of its launch to the place of its stop.

Из уровня техники известны способы дистанционного определения местоположения внутритрубных снарядов, основанные на возможности передачи по перекачиваемой среде трубопровода акустических сигналов с использованием эхолокационных принципов. Известны способы передачи данных кодированными акустическими сигналами. Известно применение одометров с целью определения расстояния, пройденного внутритрубными снарядами с высокой точностью, но при этом отсутствует возможность дистанционного определения местоположения снаряда. Описанный в изобретении двухрежимный способ отправки акустических сигналов при движении и остановке внутритрубного снаряда, позволяет уменьшить размер передаваемых пакетов данных до минимального размера, что в свою очередь повышает надежность способа в целом. Совокупное применение указанных способов, позволяет получить новый технический результат: возможность надежного дистанционного определения местоположения внутритрубных снарядов с точностью, соответствующей точности одометров.The prior art discloses methods for remotely determining the location of in-pipe tools based on the possibility of transmitting acoustic signals through the pumped medium of a pipeline using echolocation principles. Methods for transmitting data using coded acoustic signals are known. It is known to use odometers to determine the distance traveled by in-pipe tools with high accuracy, but there is no possibility of remotely determining the location of the tool. The two-mode method for sending acoustic signals during the movement and stop of the in-pipe tool described in the invention allows to reduce the size of the transmitted data packets to a minimum size, which in turn increases the reliability of the method as a whole. The combined use of these methods allows to obtain a new technical result: the possibility of reliably remotely determining the location of in-pipe tools with an accuracy corresponding to the accuracy of odometers.

При движении внутритрубного снаряда измерение пройденного расстояния осуществляется одометром. Акустическим передатчиком через определенные интервалы пройденного расстояния до одометру, инициируются одиночные импульсы, которые, пройдя по перекачиваемой среде нефтепровода, достигают акустического приемника и фиксируются им. Программа акустического приемника определяет значение пройденного снарядом расстояния, исходя из количества принятых импульсов и фиксированного значения интервала расстояния, при котором эти импульсы инициируются. Интервалы расстояний, при которых инициируются одиночные акустические импульсы, должны подбираться, исходя из времени, необходимого для полного затухания импульсов, отправленных ранее. При остановке внутритрубного снаряда акустическим «передатчиком осуществляется передача кодированными сигналами пакета данных, содержащих значения пройденного снарядом расстояния от места последней отправки одиночного импульса до места его остановки. Пакеты данных, переданные кодированными сигналами, принимаются приемником, и выводятся как текущее значение пройденного расстояния внутритрубным снарядом от места запуска до места его остановки. Точность определения местоположения внутритрубных снарядов по предложенному способу соответствует точности измерения пройденного снарядом расстояния одометром, существенно превышающей точность систем, основанных на эхолокационном принципе действия. Также достоинством данного способа является возможность установки акустического приемника в любом доступном месте линейной части трубопровода по направлению распространения акустического импульса.When the in-line tool is moving, the distance traveled is measured by the odometer. The acoustic transmitter initiates single pulses at certain intervals of the distance traveled to the odometer, which, having passed through the pumped medium of the oil pipeline, reach the acoustic receiver and are recorded by it. The program of the acoustic receiver determines the value of the distance traveled by the tool based on the number of pulses received and the fixed value of the distance interval at which these pulses are initiated. The distance intervals at which single acoustic pulses are initiated must be selected based on the time required for the complete attenuation of the pulses sent earlier. When the in-line tool stops, the acoustic transmitter transmits a data packet in coded signals containing the values of the distance traveled by the tool from the place of the last single pulse sent to the place of its stop. Data packets transmitted by coded signals are received by the receiver and output as the current value of the distance traveled by the in-pipe tool from the launch site to the stop site. The accuracy of determining the location of in-pipe tools by the proposed method corresponds to the accuracy of measuring the distance traveled by the tool by an odometer, significantly exceeding the accuracy of systems based on the echolocation principle of operation. Another advantage of this method is the ability to install an acoustic receiver in any accessible place of the linear section of the pipeline in the direction of propagation of the acoustic pulse.

На фиг. 1 представлена схема расположения компонентов предлагаемого способа определения местоположения внутритрубных снарядов, на фиг. 2 - лабораторный стенд, на фиг. 3 - осциллограмма протокола связи лабораторного стенда.Fig. 1 shows a diagram of the arrangement of components of the proposed method for determining the location of in-pipe tools, Fig. 2 shows a laboratory stand, and Fig. 3 shows an oscillogram of the communication protocol of the laboratory stand.

Способ определения местоположения внутритрубных снарядов предусматривает применение одометра 1, акустического передатчика 2, блока 3 управления и питания, устанавливаемых на внутритрубный снаряд 4. Акустический приемник состоит из гидрофона 5 и вторичного преобразователя 6. Вторичным преобразователем 6 осуществляется обработка полученной информации, вывод и хранение данных.The method for determining the location of in-pipe tools involves the use of an odometer 1, an acoustic transmitter 2, a control and power supply unit 3, installed on the in-pipe tool 4. The acoustic receiver consists of a hydrophone 5 and a secondary converter 6. The secondary converter 6 processes the received information, outputs and stores data.

Испытание способа осуществлялось на лабораторном стенде (фиг. 2). Лабораторный стенд состоит из трубы 7 длиной 2 метра, которая включает в себя различные фасонные части (тройники и отводы), позволяющие изменять маршрут ее прокладки, модели внутритрубного снаряда 4, состоящего из акустического передатчика 2, блока 3 управления и питания, а также акустического приемника, состоящего из ультразвукового гидрофона 5 и вторичного преобразователя 6. Передача кодированных акустических импульсов осуществлялась акустическим передатчиком 2, прием осуществлялся акустическим приемником. Отправка данных осуществлялась акустическими сигналами, сформированными путем импульсной модуляции несущей акустической волны ультразвукового диапазона частот по 8-битному протоколу связи (фиг. 3). Блок управления собран на базе платформы Arduino Nano, построенной на микроконтроллере ATmega328. Микроконтроллером обеспечивался ввод передаваемых данных, их кодирование и вывод информации. Ввод передаваемых данных осуществлялся путем установки положения потенциометра блока управления в диапазоне значений от 0 до 255. Вывод информации осуществлялся на LCD-дисплей. Передача акустического сигнала осуществлялась акустическим передатчиком, собранным на базе интегральной микросхемы прецизионного таймера NE555 и транзистора 2N2222. В качестве излучателя акустического импульса использован ультразвуковой пьезоэлектрический динамик. Вторичный преобразователь приемника собран на базе платформы Arduino Nano, построенной на микроконтроллере ATmega328. Микроконтроллером осуществляется обработка полученных сигналов и вывод информации. Гидрофон приемника изготовлен на базе пьезоэлектрического микрофона, интегральной микросхемы операционного усилителя LM741 и микросхемы тонального декодера LM567.The method was tested on a laboratory bench (Fig. 2). The laboratory bench consists of a pipe 7 2 meters long, which includes various shaped parts (tees and bends) allowing to change the route of its installation, a model of an in-pipe tool 4, consisting of an acoustic transmitter 2, a control and power supply unit 3, and an acoustic receiver consisting of an ultrasonic hydrophone 5 and a secondary converter 6. Transmission of coded acoustic pulses was carried out by the acoustic transmitter 2, reception was carried out by the acoustic receiver. Sending data was carried out by acoustic signals formed by pulse modulation of the carrier acoustic wave of the ultrasonic frequency range according to the 8-bit communication protocol (Fig. 3). The control unit is assembled on the basis of the Arduino Nano platform, built on the ATmega328 microcontroller. The microcontroller provided the input of the transmitted data, their encoding and output of information. The input of the transmitted data was carried out by setting the position of the control unit potentiometer in the range of values from 0 to 255. The information was output to the LCD display. The acoustic signal was transmitted by an acoustic transmitter assembled on the basis of an integrated circuit of the NE555 precision timer and a 2N2222 transistor. An ultrasonic piezoelectric speaker was used as an acoustic pulse emitter. The secondary converter of the receiver is assembled on the basis of the Arduino Nano platform, built on the ATmega328 microcontroller. The microcontroller processes the received signals and outputs information. The receiver hydrophone is made on the basis of a piezoelectric microphone, an integrated circuit of the LM741 operational amplifier and an LM567 tone decoder microcircuit.

Проведенные исследования на лабораторном стенде продемонстрировали возможность надежной передачи пакетов данных кодированными акустическими сигналами вне зависимости от маршрута прокладки трубы и наличия в нем фасонных частей.The studies conducted on the laboratory stand demonstrated the possibility of reliable transmission of data packets by coded acoustic signals regardless of the pipe laying route and the presence of shaped parts in it.

Также осуществлено численное моделирование с применением специализированных программ процесса передачи пакетов данных кодированными акустическими сигналами в нефтепроводе протяженностью 10 км с наличием основных элементов магистрального нефтепровода (отводы, переходы, лупинги). Численное моделирование также продемонстрировало возможность передачи пакетов данных кодированными акустическими сигналами на расстояния десятков километров в нефтепроводе без потери или искажения данных.Numerical modeling was also performed using specialized programs for the process of transmitting data packets by coded acoustic signals in a 10 km long oil pipeline with the main elements of the main oil pipeline (branches, transitions, loops). Numerical modeling also demonstrated the possibility of transmitting data packets by coded acoustic signals over distances of tens of kilometers in an oil pipeline without data loss or distortion.

Предложенное техническое решение позволяет определять более точно местоположение внутритрубных снарядов в дистанционном режиме, в том числе и в случаях остановки, что обеспечивает возможность оперативного извлечения внутритрубных снарядов.The proposed technical solution allows for more accurate determination of the location of in-pipe shells remotely, including in cases of shutdown, which enables the prompt extraction of in-pipe shells.

Claims (2)

1. Способ определения местоположения внутритрубных снарядов в магистральных и промысловых нефтепроводах, заключающийся в передаче акустическим излучателем, установленным на внутритрубном снаряде, пакетов звуковых сигналов с определенной периодичностью, которые, распространяясь в трубопроводе как в волноводе, принимаются модулем первичного преобразователя сигналов и передаются в модуль обработки и передачи сигнала, в котором осуществляется расчет скорости и местоположения внутритрубного снаряда, отличающийся тем, что акустическим передатчиком, установленным на внутритрубном снаряде, осуществляется передача кодированными акустическими сигналами данных, содержащих значения пройденного снарядом расстояния, измеренных одометром, установленным на снаряде.1. A method for determining the location of in-line drills in main and field oil pipelines, consisting of transmitting packets of sound signals with a certain periodicity by an acoustic emitter installed on the in-line drill, which, propagating in the pipeline as in a waveguide, are received by a module of the primary signal converter and transmitted to a module for processing and transmitting a signal, in which the speed and location of the in-line drill are calculated, characterized in that the acoustic transmitter installed on the in-line drill transmits data by coded acoustic signals containing the values of the distance traveled by the drill, measured by an odometer installed on the drill. 2. Способ определения местоположения внутритрубных снарядов по п. 1, отличающийся тем, что при остановке внутритрубного снаряда акустическим передатчиком осуществляется передача кодированными сигналами пакета данных, содержащих значения пройденного снарядом расстояния от места последней отправки одиночного импульса до места его остановки, данные пакеты данных принимаются приемником и выводятся как текущее значение пройденного расстояния внутритрубным снарядом от места запуска до места его остановки.2. A method for determining the location of in-pipe projectiles according to paragraph 1, characterized in that when the in-pipe projectile stops, the acoustic transmitter transmits coded signals of a data packet containing the values of the distance traveled by the projectile from the place of the last sending of a single pulse to the place of its stop; these data packets are received by the receiver and output as the current value of the distance traveled by the in-pipe projectile from the place of launch to the place of its stop.
RU2024121701A 2024-07-29 Method of locating pipeline pigs in main and field oil pipelines RU2841659C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2841659C1 true RU2841659C1 (en) 2025-06-11

Family

ID=

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5417112A (en) * 1993-01-11 1995-05-23 Tdw Delaware, Inc. Apparatus for indicating the passage of a pig moving within an underground pipeline
RU38499U1 (en) * 2004-02-09 2004-06-20 Открытое акционерное общество "Акционерная компания по транспорту нефти "ТРАНСНЕФТЬ" SYSTEM OF SUPPORT OF IN-TUBE APPLIANCES
DE10338950A1 (en) * 2003-08-25 2005-06-23 Jäger, Frank-Michael Method for detecting pigs in oil pipelines uses acoustic sensors mounted on outside of pipe wall to detect interruption of ultrasound signals reflected from inside of pipe and to detect signal from acoustic unit on pig
CA2532893A1 (en) * 2006-01-09 2007-07-09 Donald D. Savard Noise generating pipeline pig
RU2307978C2 (en) * 2005-08-15 2007-10-10 Общество с ограниченной ответственностью ХОЗРАСЧЕТНЫЙ ТВОРЧЕСКИЙ ЦЕНТР УФИМСКОГО АВИАЦИОННОГО ИНСТИТУТА Method and device for detecting gear in pipeline
RU2691779C1 (en) * 2018-07-20 2019-06-18 Общество с ограниченной ответственностью "НПА Вира Реалтайм" (ООО "НПА Вира Реалтайм") Pulse-acoustic method of determining the location of an in-pipe cleaning tool in a main pipeline

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5417112A (en) * 1993-01-11 1995-05-23 Tdw Delaware, Inc. Apparatus for indicating the passage of a pig moving within an underground pipeline
DE10338950A1 (en) * 2003-08-25 2005-06-23 Jäger, Frank-Michael Method for detecting pigs in oil pipelines uses acoustic sensors mounted on outside of pipe wall to detect interruption of ultrasound signals reflected from inside of pipe and to detect signal from acoustic unit on pig
RU38499U1 (en) * 2004-02-09 2004-06-20 Открытое акционерное общество "Акционерная компания по транспорту нефти "ТРАНСНЕФТЬ" SYSTEM OF SUPPORT OF IN-TUBE APPLIANCES
RU2307978C2 (en) * 2005-08-15 2007-10-10 Общество с ограниченной ответственностью ХОЗРАСЧЕТНЫЙ ТВОРЧЕСКИЙ ЦЕНТР УФИМСКОГО АВИАЦИОННОГО ИНСТИТУТА Method and device for detecting gear in pipeline
CA2532893A1 (en) * 2006-01-09 2007-07-09 Donald D. Savard Noise generating pipeline pig
RU2691779C1 (en) * 2018-07-20 2019-06-18 Общество с ограниченной ответственностью "НПА Вира Реалтайм" (ООО "НПА Вира Реалтайм") Pulse-acoustic method of determining the location of an in-pipe cleaning tool in a main pipeline

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2009261918B2 (en) Apparatus and method to locate an object in a pipeline
US20180328956A1 (en) Beam shaping acoustic signal travel time flow meter
CN103090916B (en) Ultrasonic flow measurement device and ultrasonic flow measurement method
US20170059380A1 (en) Ultrasonic signal transmitting and receiving circuit assembly and ultrasonic system and method using the same
CN104678398B (en) A kind of ultrasonic ranging method
GB2128328B (en) Locating a towed marine object acoustically
CA2635390A1 (en) System and method for field calibration of flow meters
US20170268950A1 (en) An apparatus and method for measuring the pressure inside a pipe or container
CN106153173A (en) Sonic velocity measurement method and device in a kind of water
JP2006521540A (en) Measuring method of object position
RU2017139770A (en) INSTALLATION AND METHOD OF REMOTE MEASUREMENT OF GEOMETRIC PARAMETERS OF THE PIPELINE AT THE STAGE OF THE REMOVAL BY MEANS OF SOUND WAVES IN THE MODE OF REAL TIME
CN113340363A (en) High-precision wide-range ultrasonic flow measurement device and measurement method
RU2841659C1 (en) Method of locating pipeline pigs in main and field oil pipelines
CN203148479U (en) Ultrasonic flow measuring device
RU2620023C1 (en) Method of determining the place of the flow in the pipeline and the device for its implementation
CN106768104A (en) A kind of ultrasonic wave mass flowmenter
CN206291930U (en) A kind of ultrasonic wave mass flowmenter
RU2392641C1 (en) Acoustic range finding method
RU2562001C1 (en) Inspection method of doppler current velocity meter
RU2516594C1 (en) Method of determining distance estimation error using sonar system
RU86759U1 (en) ACOUSTIC RANGE DETERMINATION DEVICE
RU71450U1 (en) ACOUSTIC RANGE METER
RU2471153C2 (en) Method and system for measurement of total flow of liquid medium and ultrasonic flow metre
RU181215U1 (en) Electronic-acoustic device for measuring the geometric parameters of open waveguides
Tian A novel method of pipeline obstacle detection using ultrasonic