[发明专利]多相流的正电子断层成像装置及方法

摘要

本发明涉及一种用于输油管中的多相流的正电子断层成像装置，该装置利用正负电子湮灭产生一对可符合的511keV能量的伽马射线为断层成像手段、为油田输油管线中的多相流计量提供在线的断层成像功能。该装置包括有特定空间结构排列的多组平行的高精度的伽马射线探测器阵列、正电子放射源及屏蔽器，并且结合图像处理的功能可以只在单一放射源的条件下获取油、气、水等多相流混合物的相分率。多组高精度的探测器阵列设计也大大提高了多相流计量的精度及其在多相流不同流型流态下的适用性。它所产生的流体的影像信息将极大丰富石油天然气工业对于石油天然气的计量信息并为更有效的油藏管理和生产优化提供基础数据。

主权项

一种用于输油管中的多相流的正电子断层成像装置，其特征在于，该正电子断层成像装置由能产生正负电子湮灭及时间符合的至少一组探头组成，每组探头包括一对平行的伽马射线探测器阵列、正电子放射源以及放射源屏蔽器，该对平行的伽马射线探测器阵列分别设置在被测输油管的两侧并且与输油管的轴向垂直，所述正电子放射源位于所述输油管与该对平行的伽马射线探测器阵列中的一排伽马射线探测器阵列之间且平行于该对平行的伽马射线探测器阵列，所述放射源屏蔽器在所述输油管的轴向对正电子放射源进行间缝屏蔽，每组探头所包括的一对平行的伽马射线探测器阵列确定多个探测区间，每个探测区间由一对伽马射线探测器来确定，从每个探测区间获得伽马射线的平均吸收系数，从而采用同时获取的不同探测区间的平均吸收系数来得到流体的瞬时断层图像。