[go: up one dir, main page]

RU2371712C1 - Method of determining dispersion composition in "water in hydrocarbon" type emulsions and device to this end - Google Patents

Method of determining dispersion composition in "water in hydrocarbon" type emulsions and device to this end Download PDF

Info

Publication number
RU2371712C1
RU2371712C1 RU2008124065/28A RU2008124065A RU2371712C1 RU 2371712 C1 RU2371712 C1 RU 2371712C1 RU 2008124065/28 A RU2008124065/28 A RU 2008124065/28A RU 2008124065 A RU2008124065 A RU 2008124065A RU 2371712 C1 RU2371712 C1 RU 2371712C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
water
emulsion
released
determining
dielectric coating
Prior art date
Application number
RU2008124065/28A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Лаврентий Павлович Пергушев (RU)
Лаврентий Павлович Пергушев
Рафаэль Махасимович Гарифуллин (RU)
Рафаэль Махасимович Гарифуллин
Владимир Борисович Оснос (RU)
Владимир Борисович Оснос
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина filed Critical Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина
Priority to RU2008124065/28A priority Critical patent/RU2371712C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2371712C1 publication Critical patent/RU2371712C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)

Abstract

FIELD: physics.
SUBSTANCE: device for determining dispersion composition in "water in hydrocarbon" type emulsions has a tared container 2 and a measurement module for determining volume of water extracted this container at a given point in time. The measurement module consists of a variable frequency generator 3 and a standard resistance 4 with a voltmetre 5, which are connected in parallel to an electrode 7 which is in the tared container 2 and located in the extracted water 6 and a vertical electrode 8 in dielectric coating 9. Dielectric coating 9 is released on the entire thickness of the emulsion 1 and pre-tared for similar composition of extracted water at the frequency on which measurement is done, which gives the relationship between voltage on standard resistance and height of the part of the dielectric coating moistened by water.
EFFECT: increased accuracy of determining distribution of droplets on size with reduction of subjective factor using readily available and cheap components.
2 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к измерительной технике, предназначенной для определения дисперсного состава жидкостных эмульсий и может быть использовано в нефтяной, нефтеперерабатывающей и химической промышленности для контроля качества разделения или приготовления жидкостных эмульсий.The invention relates to measuring equipment designed to determine the dispersed composition of liquid emulsions and can be used in the oil, refining and chemical industries to control the quality of separation or preparation of liquid emulsions.

Известен седиментационный анализ определения распределения частиц дисперсной фазы эмульсии по размерам (с.150 в книге: Щукин Е.Д., Перцов А.В., Амелина Е.А. Коллоидная химия. - М.: изд-во МГУ, 1982). Суть его состоит в следующем: берется тарированная емкость (например, цилиндр или лабораторный отстойник), в которой на высоте Н помещают чашечку весов Фигуровского. Затем в емкость аккуратно наливается навеска исследуемой дисперсии (суспензия, эмульсия). После чего регистрируют во времени t изменение веса Р осадка, накапливающегося на чашечке весов Фигуровского при оседании частиц дисперсной фазы, которые первоначально были равномерно распределены по высоте. Распределение частиц по размерам f(r) находят с помощью формулы (1):Known sedimentation analysis of determining the distribution of particles of the dispersed phase of the emulsion by size (p.150 in the book: Schukin E.D., Pertsov A.V., Amelina E.A. Colloid chemistry. - M .: publishing house of Moscow State University, 1982). Its essence is as follows: a calibrated container is taken (for example, a cylinder or a laboratory sedimentation tank), in which at a height H a Figurovsky weighing cup is placed. Then, a weighed portion of the dispersion under investigation (suspension, emulsion) is neatly poured. Then register in time t the change in the weight P of the sediment accumulating on the Figurovsky weighing cup during settling of the particles of the dispersed phase, which were initially uniformly distributed over the height. The particle size distribution f (r) is found using formula (1):

Figure 00000001
Figure 00000001

где r - радиус частиц;where r is the particle radius;

ρ - плотность дисперсной фазы;ρ is the density of the dispersed phase;

ρ0 - плотность дисперсионной фазы;ρ 0 is the density of the dispersion phase;

g - ускорение свободного падения;g is the acceleration of gravity;

η - вязкость дисперсионной среды;η is the viscosity of the dispersion medium;

Н - высота заполнения тарированной емкости;H is the filling height of the calibrated capacity;

Рmax - максимальный вес осадка.P max - the maximum weight of the sediment.

Недостатками седиментометрического анализа являются ограниченность его применения разбавленными эмульсиями и сложность измерения.The disadvantages of sediment analysis are the limited application of diluted emulsions and the complexity of the measurement.

Известны кондуктометрический способ и устройство (счетчик Коултер) для определения распределения частиц дисперсной фазы эмульсии по размерам (с.62 в книге: Беляков В.Л. Автоматический контроль параметров нефтяных эмульсий. М.: Недра, 1992). Счетчик состоит из двух электродов, один из которых размещен внутри ампулы, заполненной чистой дисперсной средой. Ампула имеет микроотверстие, сообщающее ее с сосудом с контролируемой жидкостью, в которой размещен другой электрод. На электроды подается постоянное напряжение. При прохождении частицы через микроотверстие увеличивается сопротивление между электродами. При этом ток уменьшается и с сопротивления нагрузки снимается импульс напряжения, амплитуда которого пропорциональна объему проходящей через микроотверстие частицы. Импульсы усиливаются, сортируются дискриминатором и считываются счетчиком. Дискриминатор пропускает импульсы только в том случае, если их амплитуда превышает пороговое значение. Вводя несколько циклов счета при разных порогах дискриминации, получают интегральную кривую распределения частиц по размерам.Known conductometric method and device (counter Coulter) for determining the distribution of particles of the dispersed phase of the emulsion by size (p.62 in the book: Belyakov VL Automatic control of the parameters of oil emulsions. M .: Nedra, 1992). The counter consists of two electrodes, one of which is placed inside the ampoule filled with a clean dispersed medium. The ampoule has a micro-hole communicating with a vessel with a controlled fluid in which another electrode is placed. A constant voltage is applied to the electrodes. When a particle passes through a microhole, the resistance between the electrodes increases. In this case, the current decreases and a voltage pulse is removed from the load resistance, the amplitude of which is proportional to the volume of the particle passing through the micro-hole. Impulses are amplified, sorted by a discriminator, and read by a counter. The discriminator transmits pulses only if their amplitude exceeds a threshold value. Introducing several counting cycles at different thresholds of discrimination, we obtain an integral particle size distribution curve.

Метод неприменим к эмульсиям, сплошная фаза которых является непроводящей средой. Кроме того, для получения качественных результатов замеров требуется высокая степень разбавления эмульсии.The method is not applicable to emulsions, the continuous phase of which is a non-conductive medium. In addition, to obtain high-quality measurement results, a high degree of dilution of the emulsion is required.

В последнее время для определения распределения частиц дисперсной фазы эмульсии по размерам применяют цифровые микроскопы, оснащенные соответствующим программным обеспечением, например марки «KRUSS MBL 2100» с программным обеспечением фирмы «Видео-Тест», С.Петербург. Но практика показала, что программа не в состоянии правильно распознать микрообъекты с нечеткими границами и выдает ошибочные распределения капель по размерам.Recently, to determine the particle size distribution of the dispersed phase of an emulsion, digital microscopes equipped with appropriate software, for example, the KRUSS MBL 2100 brand with the software of Video Test, St. Petersburg, have been used. But practice has shown that the program is not able to correctly recognize microobjects with fuzzy borders and produces erroneous size distributions of droplets.

Наиболее близкими по технической сущности и достигаемым результатам к предлагаемым являются способ и устройство, описанные в книге: Тронов В.П. Промысловая подготовка нефти. - М.: Недра. - 1977, см. с.153-154. Способ осуществляют следующим образом. Отбирают пробы эмульсии, которая отстаивается в условиях, моделирующих производственные, и затем строят графики в координатах количество выделившейся воды (W) - время (Т). Определение размеров капель и оценка на основе кривых осаждения скорости расслоения эмульсии в отстойной аппаратуре на нефть и воду осуществляют с помощью формул (2) и (3):The closest in technical essence and the achieved results to the proposed are the method and device described in the book: Tronov V.P. Oil field preparation. - M .: Subsoil. - 1977, see p. 153-154. The method is as follows. Samples of the emulsion are taken, which settles under conditions simulating production, and then graphs are plotted in coordinates the amount of released water (W) - time (T). The determination of droplet size and evaluation based on the deposition curves of the rate of separation of the emulsion in the settling apparatus for oil and water is carried out using formulas (2) and (3):

Figure 00000002
Figure 00000002

где φ - плотность распределения объема дисперсной фазы по радиусам капель;where φ is the density distribution of the volume of the dispersed phase along the radii of the droplets;

W - объем выделившейся дисперсной фазы к моменту времени t;W is the volume of the precipitated dispersed phase at time t;

а и b - коэффициенты, определяемые методом наименьших квадратов;a and b are the coefficients determined by the least squares method;

Figure 00000003
Figure 00000003

Главным недостатком способа и устройства является то, что процесс отстоя фиксируется визуально, что при наличии промежуточного слоя обуславливает большую погрешность определения величины (W) и низкую точность расчета распределения капель по размерам. В промысловых эмульсиях, капли дисперсной фазы которой защищены оболочками, толщина промежуточного слоя может быть значительной и не учет промежуточного слоя не позволяет получить достоверные результаты. Кроме того, нечеткость границы «эмульсия - выделившаяся вода» усиливает роль субъективного фактора в замере объема выделившейся воды.The main disadvantage of the method and device is that the sludge process is fixed visually, which in the presence of an intermediate layer leads to a large error in determining the value (W) and low accuracy in calculating the distribution of droplets by size. In commercial emulsions, the droplets of the dispersed phase of which are protected by shells, the thickness of the intermediate layer can be significant and not taking into account the intermediate layer does not allow to obtain reliable results. In addition, the vagueness of the border “emulsion - released water” enhances the role of the subjective factor in measuring the volume of released water.

Технической задачей предлагаемого способа и устройства являются повышение точности определения распределения капель по размерам с уменьшением субъективного фактора с использованием доступных, не дорогостоящих компонентов.The technical task of the proposed method and device is to increase the accuracy of determining the distribution of droplets by size with a decrease in the subjective factor using available, not expensive components.

Поставленная задача решается описываемым способом определения дисперсного состава в эмульсиях типа «вода в углеводороде», включающим замер объема в тарированной емкости выделившейся на определенный момент времени воды с последующей обработкой результатов в зависимости от времени определения распределения капель воды по размерам в эмульсин.The problem is solved by the described method for determining the dispersed composition in water-in-hydrocarbon emulsions, including measuring the volume of water released at a particular point in time in a calibrated tank, followed by processing the results depending on the time of determining the size distribution of water droplets in the emulsion.

Новым является то, что замер объема выделившейся на определенный момент времени воды производят регистрацией напряжения на эталонном сопротивлении установленным параллельно находящимся в выделившейся воде электродом и вертикальным электродом в диэлектрическом покрытии, спущенным на всю толщину эмульсии и предварительно тарированным для подобного состава выделяемой воды на частоте, на которой производят замеры, дающей зависимость напряжения на эталонном сопротивлении от высоты смачивания этой водой диэлектрического покрытия.What is new is that the volume of water released at a certain point in time is measured by registering the voltage at the reference resistance with an electrode installed in parallel with the electrode and a vertical electrode in the dielectric coating, deflated to the entire thickness of the emulsion and pre-calibrated for a similar composition of the released water at a frequency of which measure, giving the dependence of the voltage at the reference resistance on the wetting height of the dielectric coating with this water.

Поставленная задача решается описываемым устройством для реализации способа, включающим тарированную емкость и измерительный модуль для определения объема в этой емкости выделившейся на определенный момент времени воды.The problem is solved by the described device for implementing the method, including a calibrated tank and a measuring module for determining the volume in this tank of water released at a certain point in time.

Новым является то, что измерительный модуль выполнен состоящим из генератора переменной частоты, эталонного сопротивления с вольтметром, подключенными параллельно расположенным в тарированной емкости и находящимся в выделившейся воде электроду и вертикальному электроду в диэлектрическом покрытии, спущенному на всю толщину эмульсии и предварительно тарированным для подобного состава выделяемой воды на частоте, на которой производят замеры, дающей зависимость напряжения на эталонном сопротивлении от высоты смоченной части этой водой диэлектрического покрытия.What is new is that the measuring module is made up of a variable frequency generator, a reference resistance with a voltmeter connected in parallel to a calibrated container and located in the separated water electrode and a vertical electrode in a dielectric coating, deflated to the entire thickness of the emulsion and pre-calibrated for a similar composition water at the frequency at which measurements are made, giving the dependence of the voltage at the reference resistance on the height of the wetted part of this water th dielectric coating.

На фиг.1 изображена схема устройства для реализации способа.Figure 1 shows a diagram of a device for implementing the method.

На фиг.2 даны калибровочные кривые.Figure 2 shows the calibration curves.

На фиг.3 даны кривые отстоя.Figure 3 shows the curves of sludge.

На фиг.4 дана плотность распределения капель по размерам.Figure 4 shows the density distribution of droplets by size.

Устройство определения дисперсного состава в эмульсиях 1 (см. фиг.1) типа «вода в углеводороде» (далее эмульсия), включающее тарированную емкость 2 и измерительный модуль. Измерительный модуль состоит из генератора переменной частоты 3, эталонного сопротивления 4 с вольтметром 5, подключенными параллельно расположенным в тарированной емкости 2 и находящимся в выделившейся из эмульсии 1 воде 6 электроду 7 и вертикальному электроду 8 в диэлектрическом покрытии 9, спущенному на всю толщину эмульсии 1 и предварительно тарированным для подобного состава выделяемой воды 6 на частоте, на которой производят замеры, дающей зависимость напряжения, измеряемом вольтметром 5, на эталонном сопротивлении 4 от высоты смоченной части этой водой 6 диэлектрического покрытия 9.The device for determining the dispersed composition in emulsions 1 (see figure 1) of the type "water in hydrocarbon" (hereinafter emulsion), including a calibrated tank 2 and a measuring module. The measuring module consists of a variable frequency generator 3, a reference resistance 4 with a voltmeter 5 connected in parallel to a calibrated container 2 and located in the water 6 separated from the emulsion 1 to the electrode 7 and to the vertical electrode 8 in the dielectric coating 9, deflated to the entire thickness of the emulsion 1 and pre-calibrated for a similar composition of the released water 6 at the frequency at which measurements are made, giving the dependence of the voltage measured by a voltmeter 5, at a reference resistance of 4 on the height of the wetted the second part 6 of the water dielectric coating 9.

Находящийся в выделившейся воде 6 электрод 7 может быть выполнен любым способом, например: во-первых, в виде проводника герметично введенного в нижнюю часть тарированной емкости 2 через ее стенку (на фиг.1 не показан); во-вторых, в виде проводника 7, спущенного сверху емкости 1, изолированного снаружи, например, вертикальным электродом 8 (см. фиг.1). При первом варианте изготовление электродов 7 и 8 проще, но требуется специально подготовленная тарированная емкость 2, а во втором случае можно использовать любую тарированную емкость 8, например лабораторный градуированный отстойник. При этом роль вертикального электрода 8 (см. фиг.1) может играть: в первом случае тонкий проводник (на фиг.1 не показан) в герметичной оплетке, являющейся диэлектрическим покрытием 9 (см. фиг.1); а во втором случае водный раствор NaCl, помещенный в герметичную камеру (например, полипропиленовый капилляр диаметром 2 мм), являющийся диэлектрическим покрытием 9 расположенного снаружи изолятора 10 электрода 7.The electrode 7 located in the released water 6 can be made in any way, for example: firstly, in the form of a conductor hermetically inserted into the lower part of the calibrated container 2 through its wall (not shown in Fig. 1); secondly, in the form of a conductor 7, lowered from above the tank 1, insulated from the outside, for example, by a vertical electrode 8 (see figure 1). In the first embodiment, the manufacture of electrodes 7 and 8 is simpler, but a specially prepared calibrated tank 2 is required, and in the second case, any calibrated tank 8 can be used, for example, a laboratory graduated sump. In this case, the role of the vertical electrode 8 (see Fig. 1) can play: in the first case, a thin conductor (not shown in Fig. 1) in a sealed braid, which is a dielectric coating 9 (see Fig. 1); and in the second case, an aqueous solution of NaCl, placed in a sealed chamber (for example, a polypropylene capillary with a diameter of 2 mm), which is a dielectric coating 9 located on the outside of the insulator 10 of the electrode 7.

Способ осуществляют в следующей последовательности.The method is carried out in the following sequence.

Наливают в тарированную емкость 8 (например, лабораторный градуированный отстойник) эмульсию типа «вода в углеводороде», состоящую из выделяющихся при отстое недистиллированной воды 6 выделившейся нефти 11 и промежуточного слоя 12. Вертикально по оси тарированной емкости 2 устанавливают электрод 8 с диэлектрическим покрытием 9. Затем собирают электрическую схему измерительного модуля, состоящего из генератора переменной частоты 3 (например, звукового) и подключенных параллельно к электродам 7 и 8 эталонного сопротивления 4, цифрового вольтметра 5, осциллографа 13 (для контроля над частотой генератора 3 и возникающими помехами) и заземление 14 (для минимизации наводимых помех). После чего выполняется калибровка устройства при определенной частоте подаваемого генератором переменной частоты 3 сигнала. Частота выбирается исходя из максимального приближения к линейной калибровочных кривых (см. фиг.2) [зависимости объема воды 6 в тарированной емкости 2 (см. фиг.1) к снимаемым показаниям (напряжению) с эталонного сопротивления 10]. Для чего в тарированную емкость 2 при заданной частоте последовательно наливают отмеренный водный раствор NaCl с плотностью, близкой к выделяемой из эмульсии 1 пластовой воды 6, и строят калибровочные кривые 1 и 2 (см. фиг.2) на разных частотах, подаваемых с генератора переменной частоты 3, с последовательным снятием показаний (напряжения) с эталонного сопротивления 10, изменяющихся в зависимости от высоты смачивания водой 6 диэлектрического покрытия 9 вертикального электрода 8. Выбирают частоту для снижения погрешностей измерения, на которой калибровочная кривая 1 (см. фиг.2) наиболее близка к линейной зависимости. Эту частоту сигнала фиксируют, производят замеры и строят для данной частоты подробную калибровочную кривую 1 (см. фиг.2). В ходе испытаний применялся сигнал с генератора переменной частоты 3 (см. фиг.1) частотой n=3-16 кГц. Затем лабораторный отстойник 2 заполняют исследуемой эмульсией 1 и через выбранные интервалы времени фиксируют показания цифрового вольтметра 5. Пользуясь калибровочной кривой 1 (см. фиг.2), составленной при тарировке измерительного модуля, переводят показания вольтметра 5 (см. фиг.1) в объем выделившейся воды 6. В процессе измерения контролируется выходной сигнал с помощью осциллографа 13. Если исходная форма сигнала (синусоида) меняется, то измерения прекращают. Ищут причину искажения сигнала и устраняют ее. Затем заполняют лабораторный отстойник 2 новым образцом исследуемой эмульсии и повторяют аналогичные измерения. По окончании измерений выполняют расчет плотности распределения дисперсной фазы (капель углерода в воде) по размерам, используя для этого формулы (1), (2).An emulsion of the “water in hydrocarbon” type is poured into the calibrated tank 8 (for example, a laboratory graduated sedimentation tank), which consists of the released oil 11 and the intermediate layer 12 released during the sedimentation of distilled water 6 and an electrode 8 with a dielectric coating 9 installed vertically along the axis of the calibrated tank 2. Then collect the electrical circuit of the measuring module, consisting of a variable frequency generator 3 (for example, sound) and connected in parallel to the electrodes 7 and 8 of the reference resistance 4, digital volt 5, the oscilloscope 13 (to control the frequency of the generator 3 and the resulting interference) and ground 14 (to minimize the induced interference). After that, the device is calibrated at a certain frequency of the variable frequency 3 signal supplied by the generator. The frequency is selected based on the maximum approximation to the linear calibration curves (see figure 2) [the dependence of the volume of water 6 in the calibrated tank 2 (see figure 1) to the readings (voltage) from the reference resistance 10]. Why, in a calibrated container 2 at a given frequency, a measured NaCl aqueous solution is sequentially poured with a density close to the produced water 6 emitted from the emulsion 1, and calibration curves 1 and 2 are constructed (see FIG. 2) at different frequencies supplied from a variable generator frequency 3, with sequential readings (voltage) from the reference resistance 10, varying depending on the height of wetting with water 6 of the dielectric coating 9 of the vertical electrode 8. Select a frequency to reduce measurement errors at which cal calibration curve 1 (see figure 2) is closest to a linear relationship. This signal frequency is fixed, measurements are taken and a detailed calibration curve 1 is constructed for a given frequency (see Fig. 2). During the tests, a signal was used from a variable frequency generator 3 (see Fig. 1) with a frequency of n = 3-16 kHz. Then the laboratory sump 2 is filled with the emulsion 1 under study and, at selected time intervals, the readings of the digital voltmeter 5 are recorded. Using the calibration curve 1 (see Fig. 2), compiled during the calibration of the measuring module, the readings of the voltmeter 5 (see Fig. 1) are converted into volume water released 6. During the measurement process, the output signal is monitored using an oscilloscope 13. If the original waveform (sinusoid) changes, then the measurement is stopped. They search for the cause of signal distortion and eliminate it. Then fill the laboratory sump 2 with a new sample of the test emulsion and repeat the same measurements. At the end of the measurements, the density distribution of the dispersed phase (carbon droplets in water) is calculated by size using formulas (1), (2) for this.

Пример экспериментального выполнения. Собирается электрическая схема измерительного модуля. Устанавливаются электроды 7 и 8 по оси лабораторного отстойника 2. Проводится калибровка измерительного модуля и строится калибровочная кривая (см. фиг.2). Результаты измерений представлены на фиг.2, где 1, 2 - калибровочные кривые для объема и напряжения на разных частотах (соответственно 5 и 10 кГц) выдаваемых генератором переменной частоты 3 (см. фиг.1) (по оси Х (см. фиг.2) отложены истинные значения объема, мл; по оси Y - показания цифрового вольтметра 5 (см. фиг.1), снимаемые с эталонного сопротивления 4, мВ). Выбрали и зафиксировали частоту генератора переменной частоты 3, равную 5 кГц и соответствующую калибровочной кривой 1 (см. фиг.2).An example of experimental execution. The electrical circuit of the measuring module is being assembled. The electrodes 7 and 8 are installed along the axis of the laboratory settler 2. The measurement module is calibrated and a calibration curve is constructed (see figure 2). The measurement results are presented in FIG. 2, where 1, 2 are calibration curves for volume and voltage at different frequencies (5 and 10 kHz, respectively) produced by a variable frequency generator 3 (see FIG. 1) (along the X axis (see FIG. 2) the true volume values, ml; are plotted; along the Y axis, the readings of a digital voltmeter 5 (see Fig. 1), taken from a reference resistance of 4, mV). Selected and fixed the frequency of the variable frequency generator 3, equal to 5 kHz and corresponding to the calibration curve 1 (see figure 2).

Затем готовится искусственная эмульсия 1 типа «вода в углеводороде», где в качестве углеводорода применялось трансформаторное масло. Выбор трансформаторного масла в составе эмульсии 1 обусловлен близостью его свойств к свойствам нефти и отличием от последней в оптических свойствах, а именно, эмульсия 1 воды 6 в трансформаторном масле оптически менее плотная, чем эмульсия 1 воды 6 в нефти 11, что позволяет более точно визуально фиксировать наличие промежуточного слоя 12 в процессе отстоя, уменьшая тем самым субъективный фактор. Образец эмульсии заливают в тарированную емкость 2 и проводят измерения описанным выше способом на частоте 5 кГц. Результаты приведены на фиг.3, где 1, 2 - значения, найденные по границе промежуточного слоя 12 (см. фиг.1) с водой 6 и трансформаторным маслом 11 соответственно, определенные визуальным способом; 3 (см. фиг.3) - по показаниям датчика. + и - - это разброс для кривой 1, обусловленный отсутствием четкой границы раздела фаз, определяемой разными наблюдателями. Данный разброс доходил до 20% от усредненного показания. На графике, изображенном на фиг.3, по оси Х отложено время, мин, а по оси Y - объем, мл. Предлагаемый способ в отличие визуального начал контролировать разделение эмульсии с среднем на 2 минуты раньше, показания, особенно на начальном этапе, отличались до 300% и давал показания более соответствующие действительности с разбросом не более 10%. При этом предлагаемое устройство для осуществления способа можно подключить к системам автоматизации, в том числе в состав которых входят компьютеры, что практически полностью исключает человека из системы осуществления способа, в том числе и для расчетов, что практически полностью исключает субъективный фактор.Then an artificial emulsion of the water-in-hydrocarbon type 1 is prepared, where transformer oil was used as the hydrocarbon. The choice of transformer oil in the composition of the emulsion 1 is due to the proximity of its properties to the properties of the oil and the difference from the latter in optical properties, namely, the emulsion 1 of water 6 in the transformer oil is optically less dense than the emulsion 1 of water 6 in oil 11, which allows a more accurate visual to fix the presence of an intermediate layer 12 in the process of sludge, thereby reducing the subjective factor. The emulsion sample is poured into a calibrated container 2 and measurements are carried out as described above at a frequency of 5 kHz. The results are shown in figure 3, where 1, 2 are the values found at the boundary of the intermediate layer 12 (see figure 1) with water 6 and transformer oil 11, respectively, determined by visual means; 3 (see figure 3) - according to the sensor. + and - is the scatter for curve 1, due to the lack of a clear phase boundary determined by different observers. This scatter reached 20% of the average reading. On the graph depicted in figure 3, the axis X shows the time, min, and the axis Y the volume, ml. The proposed method, in contrast to the visual one, began to control the separation of the emulsion with an average of 2 minutes earlier, the readings, especially at the initial stage, differed to 300% and gave readings more consistent with reality with a spread of no more than 10%. Moreover, the proposed device for implementing the method can be connected to automation systems, including computers, which almost completely excludes a person from the method implementation system, including for calculations, which almost completely eliminates the subjective factor.

После чего выполняют расчет плотности распределения капель по размерам по формулам (1) и (2). В расчете приняты плотность и динамическая вязкость трансформаторного масла при 20°С, равные 885 кг/м3 и 19,5 МПа·с соответственно. Результаты приведены на фиг.4, где по оси Х отложена величина радиуса капель в сантиметрах, а по оси Y - распределение объема по размерам.After that, the density distribution of droplets by size is calculated by formulas (1) and (2). The density and dynamic viscosity of transformer oil at 20 ° C, equal to 885 kg / m 3 and 19.5 MPa · s, respectively, were taken into account. The results are shown in figure 4, where the value of the radius of the droplets in centimeters is plotted along the X axis, and the size distribution of the volume along the Y axis.

Из графиков на фиг.3 видно, что предлагаемый способ в отличие визуального начал контролировать разделение эмульсии в среднем на 2 минуты раньше, показания, особенно на начальном этапе, отличались до 500% и давали их более соответствующими действительности с разбросом не более 10%. При этом предлагаемое устройство для осуществления способа можно подключить к системам автоматизации, в состав которых могут входить и компьютеры, что практически полностью исключает человека из системы осуществления способа, в том числе и для расчетов, что практически полностью исключает субъективный фактор. Для осуществления способа не требуется применения дорогостоящих компонентов и специализированного оборудования.From the graphs in figure 3 it is seen that the proposed method, in contrast to the visual one, began to control the separation of the emulsion on average 2 minutes earlier, the readings, especially at the initial stage, differed up to 500% and gave them more corresponding to reality with a spread of no more than 10%. Moreover, the proposed device for implementing the method can be connected to automation systems, which may include computers, which almost completely excludes a person from the system of the method, including for calculations, which almost completely eliminates the subjective factor. To implement the method does not require the use of expensive components and specialized equipment.

Эффективность способа еще больше при исследовании эмульсии, где в качестве «углеводорода» использовалась нефть. Точность предлагаемого способа от визуального на начальном этапе была выше до 700%.The effectiveness of the method is even greater in the study of emulsions, where oil was used as the "hydrocarbon". The accuracy of the proposed method from visual at the initial stage was higher to 700%.

Использование предлагаемого способа и устройства измерения дисперсного состава нефтяных эмульсий позволяет обеспечить достоверной информацией проекты обустройства новых месторождений и повысить эффективность эксплуатации существующих.Using the proposed method and device for measuring the dispersed composition of oil emulsions can provide reliable information on the development of new fields and increase the efficiency of existing ones.

Способ позволит использовать аппаратный метод измерения с последующей обработкой данных с использованием доступных, не дорогостоящих компонентов и без участия человека, обеспечивая точность измерения, в 2-3 раза превосходящую точность визуального способа измерений.The method will allow the use of a hardware measurement method with subsequent data processing using available, low-cost components and without human intervention, providing a measurement accuracy of 2-3 times the accuracy of the visual measurement method.

Claims (2)

1. Способ определения дисперсного состава в эмульсиях типа «вода в углеводороде», включающий замер объема в тарированной емкости выделившейся на определенный момент времени воды с последующей обработкой результатов в зависимости от времени определения распределения капель воды по размерам в эмульсии, отличающийся тем, что замер объема выделившейся на определенный момент времени воды производят регистрацией напряжения на эталонном сопротивлении установленным параллельно находящимся в выделившейся воде электродом и вертикальным электродом в диэлектрическом покрытии, спущенным на всю толщину эмульсии и предварительно тарированным для подобного состава выделяемой воды на частоте, на которой производят замеры, дающей зависимость напряжения на эталонном сопротивлении от высоты смачивания этой водой диэлектрического покрытия.1. The method of determining the dispersed composition in emulsions of the type "water in hydrocarbon", including measuring the volume in a calibrated tank of water released at a certain point in time, followed by processing the results depending on the time of determining the size distribution of water droplets in the emulsion, characterized in that the volume measurement water released at a certain point in time is produced by registering a voltage at a reference resistance with an electrode and a vertical elec cathode in a dielectric coating, lowered over the entire thickness of the emulsion and pre-calibrated for a similar composition of the released water at a frequency at which measurements are made that give the dependence of the voltage at the reference resistance on the wetting height of the dielectric coating with this water. 2. Устройство определения дисперсного состава в эмульсиях типа «вода в углеводороде», включающее тарированную емкость и измерительный модуль для определения объема в этой емкости выделившейся на определенный момент времени воды, отличающееся тем, что измерительный модуль выполнен состоящим из генератора переменной частоты, эталонного сопротивления с вольтметром, подключенными параллельно расположенным в тарированной емкости и находящимся в выделившейся воде электроду и вертикальному электроду в диэлектрическом покрытии, спущенному на всю толщину эмульсии и предварительно тарированному для подобного состава выделяемой воды на частоте, на которой производят замеры, дающей зависимость напряжения на эталонном сопротивлении от высоты смоченной части этой водой диэлектрического покрытия. 2. A device for determining the dispersed composition in water-in-hydrocarbon emulsions, including a calibrated tank and a measuring module for determining the volume of water released at a certain point in time in this tank, characterized in that the measuring module is made up of a variable frequency generator, a reference resistance with a voltmeter connected in parallel to a calibrated container and located in the released water electrode and a vertical electrode in a dielectric coating, deflated for the entire thickness of the emulsion and pre-calibrated for a similar composition of the released water at the frequency at which measurements are made, giving the dependence of the voltage at the reference resistance on the height of the wetted part of the dielectric coating with this water.
RU2008124065/28A 2008-06-11 2008-06-11 Method of determining dispersion composition in "water in hydrocarbon" type emulsions and device to this end RU2371712C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008124065/28A RU2371712C1 (en) 2008-06-11 2008-06-11 Method of determining dispersion composition in "water in hydrocarbon" type emulsions and device to this end

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008124065/28A RU2371712C1 (en) 2008-06-11 2008-06-11 Method of determining dispersion composition in "water in hydrocarbon" type emulsions and device to this end

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2371712C1 true RU2371712C1 (en) 2009-10-27

Family

ID=41353234

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008124065/28A RU2371712C1 (en) 2008-06-11 2008-06-11 Method of determining dispersion composition in "water in hydrocarbon" type emulsions and device to this end

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2371712C1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Тронов В.П. «Промысловая подготовка нефти», 1977. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Yu et al. Monitoring on triboelectric nanogenerator and deep learning method
JP6638789B2 (en) Blood condition analyzer, blood condition analysis system, blood condition analysis method, and blood condition analysis program for causing a computer to implement the method
EP0702786B1 (en) Particle size and charge measurement in multi-component colloids
EP0417936B1 (en) Water-cut monitoring means and method
KR970000633B1 (en) Method and apparatus for measuring particle size and charge amount
JPH0225133B2 (en)
Williams et al. Experimental techniques for monitoring sedimentation in optically opaque suspensions
CN103196802B (en) A kind of measuring method of filler sheet layer material radius-thickness ratio
US7880483B2 (en) Method for inspecting quality of core material for electrophotographic ferrite carrier
WO2014097402A1 (en) Zeta potential measurement method and zeta potential measurement system
EP4165378B1 (en) Flow meter for measuring flow velocity in oil continuous flows
RU2371712C1 (en) Method of determining dispersion composition in "water in hydrocarbon" type emulsions and device to this end
US6774645B1 (en) Device and method for detecting deposit formations on sensor surfaces where lubricants cause the formations
Wang et al. A novel approach to measuring separation process of oil–saline using differential electromagnetic inductive sensor and FPGA-based impedance analyzer
CA1319395C (en) Identification of fluids and an interface between fluids
CN106441502A (en) Device and method for noncontact measuring of remaining reagent amount
Roy et al. Investigation of cross sensitivity of single and double electrode of admittance type level measurement
US6200815B1 (en) Method for measuring the volume of liquid and/or solid in a suspension
RU2695072C1 (en) Method for determining changes in erythrocyte sedimentation rate
JP5713349B2 (en) Zeta potential measurement method and zeta potential measurement system
RU2239790C2 (en) Method of measuring fluid level in tanks
SU303585A1 (en) DISPERSION ANALYSIS METHOD
RU2655523C2 (en) Method for determining dynamics of measuring erythrocyte sedimentation rate
RU2170912C2 (en) Method of measurement of level and/or interface of liquid media,mainly water-and-oil emulsions in reservoirs
DE2940655C2 (en) Method for determining the density of liquids

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20110612