Способ определения влагосодержания нефти

 

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЛАГОСОДЕРЖАНИЯ НЕФТИ, основанный на измерении разности пьглощений СВЧизлучения миллиметрового диапазона в контролируемой нефти и эталоне, отличающийся тем, что, с целью определения влагосодержания в товарной нефти в непрерывном потоке, без коррек-ции на температуру, с погрешностью, не превышающей 0,08 об.%, измеряют разность поглощений в контролируемой и в эталонном образце из фторопласта , помещенном в поток по крайней мере на одной из длин волн, выбранной из диапазона 1,5-2,5 мм. (Л Ч и

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11)l

g(S1) G 01 И 22/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 ) 2935283/1 8-25 (22) 06.06.80 (46) 30;04.83. Бюл. ¹ 16 (72) В. Н.Аплеталин, B. В.Мериакри и Е. Ф. Уйаткин (71) Ордена Трудового Красного Знамени институт радиотехники и электроники

AH СССР (53) 621.317 (088.8} (56) 1 ° Берлинер М.А. Измерение влажности. М., "Энергия, 1973, с. 211.

2. Демьянов А.A. Измерение в миллиметровом диапазоне длин волн содержания воды в нефти. - Измерительная техника, l97l, № 8, с. 76-77 (прототип). (54)(57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЛАГОСОДЕРЖАНИЯ НЕФТИ, основанный на измерении разности поглощений СВЧизлучения миллиметрового диапазона в контролируемой нефти и -эталоне, о т личающийся тем,что,сцелью определения влагосодержания в товарной нефти в непрерывном потоке, без коррек ции на температуру, с погрешностью, не превышающей 0,08 об.%, измеряют разность поглощений в контролируемой нефти и в эталонном образце из фт оропласта, помещенном в поток по крайней мере на одной из длин волн, выбранной из диапазона 1,5-2,5 мм.

1015287

Изобретение относится к влагометрии и может быть использовано в СВЧ влагометрии нефти .на потоке.

Известен способ измерения влагосодержания товарной нефти, основанный на взаимодействии СВЧ мощности с контролируемой пробой и определении влажности образца по затуханию СВЧ-сигнала при его прохождении через эмульсию )1). !

О

Однако атот способ не обеспечивает необходимой точности определения влагосодержания в товарной нефти.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является способ определения влагосодержания нефти, осно- 15 ванный на измерении разности поглощений СВЧ-излучения миллиметрового диапазона в контролируемой нефти и эталоне $2).

Недостатком известного способа явля- о ется невозможность определения влагосодержания в товарной нефти в непрерывном потоке без коррекции на температуру.

1Лель изобретения - определение влагосодержания в товарной нефти в нецрерыв- 5 ном потоке без коррекции на температуру с погрешностью, не превышающей 0,08 об.%

Поставленная цель достигается тем, что в способе определения влагосодержания нефти, основанном на измерении разности поглощений CB I-излучения миллиметрового диапазона, измеряют разность поглощений в контролируемой нефти и в аталонном образце иэ фторопласта, помещенном в поток, по крайней мере, на одной из цлин волн, выбранной иэ диапазона 1,5-2,5 мм.

На фиг. 1 показана блок-схема влагомера товарной нефти, реализующего способ; на фиг. 2 - экспериментальная кри40 вая зависимости погрешности (Д %) определения влагосодержания товарной нефти от длины волны (3) поглощенного излучения.

Влагомер товарной нефти содержит генератор 1 излучения, рупорный излучатель

2, измерительную ячейку 3, приемный рупор 4,-детекторную камеру 5, индикатор 6, циркуляционную систему 7. Измерительная ячейка представляет собой герметичную металлическую кювету c про.з ачными для излучения окнами. В кювете

1<азмещен плоскопараллельный слой фто,ропласта 8 (аталонный образец) толщиной Д .2,5 см, который периодически вводится в зону распространения излу- чения перпендикулярно волновому вектору поля. Пиркуляционная система 7 обеспечивает непрерывный поток нефги через измерительную ячейку.

Эталон, выполненный из фторопласта, как установлено экспериментально, имеет близкую к товарной нефти зависимость коаффициента поглощения от температуры.

Так как эталон расположен непосредственно в потоке нефти, то коррекция по температуре осуществляется автоматичес ки.

Способ осуществляют следующим образом.

Снимают показание 04 индикатора при отсутствии аталонного образца в зоне распространения излучения, затем показание 0 при введенном слое. Влагосодержание определяют по формуле

%=(d-А„)! А„, о" О, г(,= — гъ. — где Д -< 0

Ао> А„- усредненные значения нулевого и первого коэффициентов разложения Ьс () в степенной ряд по Ф/.

Определение влагосодержания является линейным приближением при малых влажностях, его коаффициенты эмпирические и должны быть табулированы. Для контроля товарной нефти необходимо, что- бы погрешность измерения влаги была не ниже 0,08 об.%, так как транспортируемая в трубопроводах нефть должна содержать не более 1% влаги.

Так как влияние сортности нефти на погрешность измерений не превышает <

0,08 об.%, то ато позволяет проводить измерения влагосодержания товарной нефти при транспортировке по трубопроводу без коррекции на сортность нефти.(pa таблицы видно, что коэффициенты Ао и Л не зависят от типа нефти).

В диапазоне 1,5 мм(3 2,5 мм обеопечивается требуемая точность и имеет место минимум погрешности в измерении влажности товарной нефти. Вне заявленного диапазона рост погрешности, обусловленный влиянием сортности нефги, выходит эа пределы допустимого. Темперагурная зависимость поглощения товарной нефти в указанном диапазоне слабая (0,003 дБ/см- град.) и не зависит-от сорта и влагосодержания нефги. Зто по зволяет,осуществить температурную кор;рекцию при измерениях непосредственно на потоке.

В таблице приведены аксперимеитально найденные при Х =2,2 мм значения коаффициентов До и Д4 для представительного класса нефтей различных месторож-101 5287

Продолжение табляцьг

18

0,24

1,61

0,22

1,64

1,57

0,27

0,23

1,62

0,21

21

1О

1,58

0,25

1,66

0,25

l,66

1,60

0,22

1,66

0,27

1,62"

0,251,59

0,28

0,20

1,67

0,25

1,65

0,35

1,59

0,18

0,20

1,65, 12

1,61

0,25

1,63

0,33

0,28

0,24

0,33»

1,61

l,51

3 дений. В результате усреднения этик значений получено: Ао 0,22 дБ/см, А =1,63 дБ/см.

Проведенные исследования позволили получить достоверные данные,о сзойствах водонефгянык эмульсий в коротковолновой части миллиметрового диапазона, IIoKB зано, что крутизна изменения поглощения в зависимости от содержания воды в два раза больше, чем llpRBBABHHB$K в известном способе. Обнаружено наличие минимума погрешности в диапазоне 1,5-..

2,5 мм.

Таким образом, тюказана — воэможность определения влагосодержания в т. варной нефти без коррекпии ло составу. Погрешность определения влагосодержания слабо зависит от частоты в диапазоне от 2,5. до 1,5 мм и минимальна по сравнению с более короткими и длинными волнами.

Испытания макета влагомера пока-зали, что предлагаемым способом мож36 но определять влагосодержание 6ea Коррекции на сорт нефти и ее температуру.1015287

8а рД о(ЛР А,err

Составитель К. Рогожин

Редактор Е. Папп Техред Т.Маточка Корректор Ю. Макаренко

Заказ 3199/41 Тираж 873 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4