容器是与该层的电磁现象等效的电气网 络。平板电容器的电容能够被定义为：
[0061]
[0062] 其中，ει是该层的材料的相对复介电常数的实部并且ε。是自由空间的介电常数。考 虑表面积A等于1cm2、厚度d为0.5mmW及ει = 2.5,则该层的电容在15nF的范围之内，该范围 比在水连续流因而是导电流中利用阻抗传感器所测量的任何可能的电容高得多。通过测量 包括电容层的流的能量存储能力来实现对层的检测。如果不存在电容层，则导电流不能储 存大量的电荷，而所示出的示例的电容层将储存Q = C · AV=15nF · 0.1V=1.5n库伦的电 荷，其中，Δν是电容层两侧之间的电压差。当激励电极或检测针上具有电容层时由0/W流所 存储的该过量电荷能够使用沿用已久的技术由传感器进行监测。
[0063] 该测量的实施方式为对电压脉冲被施加到激励电极上时流过传感器的电流进行 瞬态分析，运类似于针对W/0层监测实施所描述的实施方式。
[0064] 与在油连续流的情况下一样，电容最小阔值或者电荷最小阔值能够基于测量技术 和电容测量的频率进行限定。超过运个阔值的所测量的电容或者电荷表明电极或者检测针 的表面上存在电容层。再次，该处理中对有效电导率的精确测量与电容层的检测无关。该系 统可W测量流的有效电导率W(使用与本发明无关的算法)确定什么时候过程状态处于水 连续模式，或者该系统可被设计为得到过程状态作为输入。
[0065] 图9中示出了对阻抗传感器的电极/检测针中的电容层的影响进行描述的普通电 气网络，其中，电阻器R1至化用于描述流体的导电特性并且电容器C1至Cm表示附接到激励 探针的电容层的分布电容。该网络连接在激励电极/检测针17与接收电极/检测针18或者计 量器本体之间。
[0066] 值得提及的是，只要电容层没有覆盖电极的主要区域W致与该处理的导电接触被 影响，传感器就仍然能够测量流的阻抗。由于电极本质上是导电的，它们的整个表面处于相 同电势，因此只要在电极和流之间具有接触，（激励电极17和R1)如上所述的网络的稳态电 流不受电容C1至Cm的影响并且能够实现流体电导率的正确测量。该理论在实践中仍然有 效，因为电容层将仅仅引入靠近激励电极的近场影响因而在接收电极/检测针处对电场的 影响可忽略。接下来两个图，图10a和10b示出了运个现象。在图10a中包括两个电容层的电 极丛中和在图10b中不包括层的电极丛中，示出了来自清洁传感器的电势分布和电流密度 W及来自在激励探针和接收探针上具有两个电容层的传感器的电势分布和电流密度。很明 显的是，在离激励电极近的距离处，两种情况下的场分布是相同的。
[0067] 为了概括测量方法，在图11中示出了根据本发明的测量序列的示例。根据运个实 施例，首先测量复数阻抗101。如果示出了流是油连续流或者控连续流，则确定复数阻抗的 实部是否超过正常期望值102。测量结果能够随着时间而被评估和监测，例如作为趋势，W 观察沉积物的进展。测量结果能够进一步与储存在储存介质中的传感器系统的数学模型相 比，并且所述模型随着时间由信号处理系统或者操作者修改W考虑例如压力、溫度W及老 化之类的外界影响，W提高系统在使用期限内的测量精度。对测量结果的趋势的评估能够 进一步用于判断是否使用例如标定液体之类的技术对系统进行校准。如果测量值在极限范 围内或者按照可接受的趋势，则继续正常流测量计算112,但是如果它们位于正常范围W 夕h则检查化学抑制剂存在的可能性103。由于化学抑制剂通常是有意注入的，通常能够预 期它的存在，因此针对是否存在化学品注入的问题，通常能够由操作者或者控制化学品注 入过程的其它仪器来提供答案。
[0068] 如果化学抑制剂已经被施加，则基于复数阻抗的实部来定性地监测流中的化学注 入剂或者抑制剂浓度104,但是如果未施加化学抑制剂，则指示在电极上存在导电层的信号 被发送105例如至监测人员或者监测设备。
[0069] 在两种情况下，如果需要，复数阻抗的虚部可W被修正W提高流测量精度106,并 且流测量可W继续112。运种修正可W包括针对可能由管中的沉积物的存在而降低的测量 截面或者体积的修正或者甚至包括对电测量的修正W将沉积物的电特性考虑在内。
[0070] 替换地，如果第一步骤101指示该流是水连续的，则复数阻抗的虚部被估算107。与 针对实部所说明的测量技术102类似，如果在正常范围或者趋势内，继续流测量计算112,否 贝1J，考虑化学抑制剂的注入108。
[0071] 如果化学抑制剂已经被施加，则基于复数阻抗的虚部来定性地监测化学注入剂 109,但是如果未施加化学抑制剂，则指示在电极上存在电容层的信号被发送110例如至监 测人员或者监测设备。
[0072] 在两个情况中，如果需要，复数阻抗的虚部可W被修正W提高流体测量精度111， 并且流测量可W继续112。运种修正可W包括针对可能由管中的沉积物的存在而降低的测 量截面或者体积的修正或者甚至包括对电测量的修正W将沉积物的电特性考虑在内。
[0073] 在图11中给出的序列W预定时间间隔被完全或者部分地重复W提供对沉积物的 连续监测。
[0074] 因此，总而言之，本发明设及一种用于对沉积物或化学抑制剂进行实时检测的系 统，所述沉积物或化学抑制剂在电极的面向液体流的表面上或者靠近电极的面向液体流的 表面，并且其中，所述液体流可包括油、水、气体W及化学抑制剂运些组分的任何组合。该系 统包括禪接到用于监测流的电特性的测量装置的电极，电特性包括复数阻抗。该系统使得 能够在沉积物影响测量前对所述沉积物进行早期检测。
[0075] 该系统包括检测装置，如果所监测的电特性偏差超过来自预记录值的预定限度， 则所述检测装置发送指示存在沉积物或化学抑制剂的信号，该预记录值代表在没有沉积物 的情况下的情形。如果该流是控连续流，则该偏差具体地在复数阻抗的实部中进行限定。如 果该流是水连续流，则电特性的虚部偏离预定限度。
[0076] 该系统包括发送信号的检测装置，该信号指示在控连续流的情况下复数阻抗的实 部或者在水连续流的情况下复数阻抗的虚部是否偏离与所述流的电特性有关的预定限度。
[0077] 沉积物的鉴别然后可W被记录，并且可W在W下情况下发送指示运种检测的信 号：如果复数阻抗的实部或者电阻低于预定值(运是控连续流的情况），或者复数阻抗的虚 部或者电容高于预定值(运是当流是水连续流的情况）。
[0078] 因此，根据本发明的系统和方法可W包括装置，该装置要么基于所测量的特性要 么基于其他W用于确定该流是水连续的还是控连续的。要么为油连续要么为水连续的流状 态可W是系统的输入或者由为人们所知的方法进行确定，例如在US 4,774,680或者US 6， 182,504中所描述的方法。
[0079] 指示检测到沉积物或者注入剂的预定限度可W是固定值，但是还可W是预定函 数，例如相对值。可W随着时间存储、估算W及监测测量结果，例如作为趋势，W观察沉积物 的累积。测量结果可进一步与传感器系统的数学模型相比较，并且所述模型随着时间而调 整W考虑例如压力、溫度W及老化的外界影响，W提高随着系统的使用寿命的测量精度。对 测量结果的趋势的估计能够进一步用于使用例如标定液体的技术来判断该系统的校准。比 较装置可W包括高级多元或者神经网络方法，该方法比较与流有关的许多不同的已知或者 所测量的参数，或者通过一组预定的相关参数来限定结垢检测。
[0080] 在运种情况下，如果成分和/或分数和/或压力和/或水的盐分和/或溫度和/或速 率和/或密度的测量改变了控连续流体系中的所述多相流的有效复介电常数的实部或者改 变了水连续流体系中的所述多相流的有效复介电常数的虚部，则所述预定限度或模型使用 提供该测量的装置来动态地进行调整。
[0081] 另一方面，在所述流处于控连续态时可基于所测量的复数阻抗的实部，或者在所 述流处于水连续态时可基于所测量的复数阻抗的虚部，来提供对所述传感器附近的沉积物 的定性测量。
[0082] 在所述流处于控连续态时可基于连续测量或者周期性测量W及所测量的复数阻 抗的实部的趋势，或者在所述流处于水连续态时可基于所测量的复数阻抗的虚部，来提供 对传感器附近的沉积物的生长速率的测量。
[0083] 此外，化学抑制剂去除沉积物的有效性在所述流处于控连续态时可通过比较该抑 制剂注入至该流前后所测量的复数阻抗的实部来进行测量，或者在所述流处于水连续态时 可基于该抑制剂注入至该流前后所测量的复数阻抗的虚部来进行测量。此外，管道中用于 清除沉积物的化学抑制剂注入的量和/或速率和/或周期可基于所述系统所监测到的所述 抑制剂对所述沉积物的有效性。
[0084] 该系统和方法也可W包括用于检测或者记录化学抑制剂已经释放到所述流中的 装置并且在分析所测量的参数时考虑运个信息。运可W通过对注入流线（injection flow line)的单独测量