Способ определения среднего размера частиц эмульсионной воды в нефти

 

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к бесконтактным методам контроля характеристик дисперсных сред, и может быть использовано для контроля качества эмульсий. Изобретение позволяет , например, осуществлять оперативный контроль состояния нефт еводяных эмульсионйых смесей. Целью изобретения является упрощение измерений . Нефтеводяную эмульсию подвергают зондированию непрерывным пучком электромагнитного излучения. Рассеянное средой излучение регистрируют в двух направлениях (под углом Q,«- 7-15° и под углом Q 160- 175°относительно зондирующего пучка ) . Броуновское движение частиц приводит к флуктуациям плотности рассеивающей среды и, следовательно , мощности рассеянного излучения. Из анализа сигналов рассеянного излучения определяют характерные времена флуктуации 2 , и Т,, относящиеся к углам регистрации Q, и Q соответственно , а средний размер d водяных частиц в нефти находят из соотношения d A-l6-KTn4( t:,. ,/2+ + 2 ),, где A - константа; К - постоянная Больцмана; Т - температура среды; п - коэффициент преломления нефти:-2 кинематичесгг кая вязкость нефти; - длина вохшы зондирующего изменения. i (Л 00 9д

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1

09) (11) сю4G01 Б 15 14

I lq q

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A ВТОРНИКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4008717/31-25 (22) 24.10.85 (46) 23.02.88. Бюл. У 7 (71) Институт химии нефти и природных солей AH KasCCP (72) Н. K. Надиров, С. P. Бисенгалиев, Л. П. Бородкин, С. М. Буркитбаев, А. Б. Кенжебаев, А. Г. Козачков и В. А. Филиппова (53) 66.063.62(088.8) (56) Оптика и спектроскопия, 1971, т. 31, вып. 5, с. 794.

Авторское свидетельство СССР

У 678941, кл. G 04 М 15/02, 1977. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СРЕДНЕГО

РАЗМЕРА ЧАСТИЦ ЭИУЛЬСИОННОИ ВОДЫ

В НЕФТИ (57) Изобретение относится к измерительной технике, в частности к бесконтактным методам контроля характеристик дисперсных сред, и может быть использовано для контроля качества эмульсий. Изобретение позволяет, например, осуществлять оперативный контроль состояния нефтеводяных эмульсионпых смесей. Целью изобретения является упрощение из.мерений. Нефтеводяную эмульсию подвергают зондированию непрерывным пучком электромагнитного излучения.

Рассеянное средой излучение регистрируют в двух направлениях (под углом Я, 7-15 и под углом Q 1600

175 относительно зондирующего пучка) . Броуновское движение частиц приводит к флуктуациям плотности рассеивающей среды и, следовательно, мощности рассеянного излучения.

Hs анализа сигналов рассеянного излучения определяют характерные времена флуктуаций, и о, относящи- с еся к углам регистрации Q и Q< соответственно, а средний размер Й водяных частиц в нефти находят из соотношения и А ° 16 KTn Т(, sin Q,/2+

+ z sin Q/2)/З Ъ, где А - константа; К - постоянная Больцмана; Ттемпература среды, n - коэффициент преломления нефти:, — кинематичес кая вязкость нефти; Я « длина волны зондирующего изменения.

1376007 2 ственно назад, и пользуются соотно™ шением

d А -" — — -(o sin ° Q /2+< sin Q /2) 16КТппь . z .. а

3 ъ где Т вЂ” абсолютная температура;

К - постоянная Больцмана; и - коэффициент преломления неф10 ти; - кинематическая вязкость нефти;

Q< 5-15 ;

160"175

Упрощение измерений достигается за счет использования относительного характера измерений флуктуаций интенсивности рассеянного излучения.

Способ определения среднего размера частиц эмульсионной воды в нефти, включающий зондирование исследуемой

25 среды элект,>омагнитным излучением, регистрацию рассеянного средой электромагнитного излучения с длиной волны 1.85 мка A 2 ° 1 мка в направлении угла Ц от 7 до 15 относительно падающего пучка, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью упроще ния измерений, для зондирования используют непрерывное электромагнитное излучение, регистрируют рассеянное излучение в направлении угла Qz от о

160 до !75 относительно эондирующего пучка, измеряют характерные времена о, и <2 флуктуаций интенсивностей рассеянного излучения в соответствующих двух направлениях, а величину среднего размера частиц находят с помощью соотношения!

6КТп << . 2 0< а„А — — — -{С,81п 0- + 6 sin 92)

3 г г

45 где А - численный коэффициент порядка единицы, определяемый видом функции распределения частиц по размерам;

Т - абсолютная температура cpe ó

К - постоянная Больцмана; 3 - длина волны зондирующего излучения;

f - кинематическая вязкость

1 нефти;

n — - коэффициент преломления нефти.

d<+d<

d А — -"2 где А - числовой коэффициент поряд/ ка единицы, зависящий от функции распределения частиц по размерам.

Для нахождения среднего размера частиц измеряют характерные времена

55 флуктуаций с, и с, относящиеся к сигналу рассеяния вперед и соответИзобретение относится к измерительной технике, в частности к оптике рассеивающих сред, и может быть использовано для анализа водонефтяных эмульсий в нефтедобывающей, нефтеперерабатывающей промышленности при контроле загрязнения окружающей среды, Цель изобретения - упрощение измерений.

Способ определения среднего размера частиц эмульсионной воды в нефти осуществляют следующим образом.

Нефтеводяную эмульсию зондируют пучком электромагнитного излучения и.регистрируют излучение рассеянное

« вперед под углом Q! 7-15., а также рассеянное назад под углом Qz=- 160- .

175 к направлению падающего пучка.

Поскольку частицы имеют размер, сравнимый с длиной волны излучения, вклад частиц различных размеров.в расстояние будет зависеть от угла: в области малых углов (рассеяние вперед) рассеивают преимущественно большие частицы со средним характер" ным размером Й, а в области больших

< углов (рассеяние назад) увеличен вклад малых частиц со средним харак.терным размером d . Броуновское дви2 жение частиц приводит к тепловым флуктуациям плотности, которые в свою очередь вызывают флуктуации интенсивности рассеянного излучения.

За счет угловой зависимости флуктуаций рассеянного света вперед относятся к большим частицам, а флуктуации рассеянного излучения назад соответственно к малым. Характерные времена флуктуаций интенсивности рассеянного света пропорциональны соответствующим средним размерам частиц. Учитывая, что средний размер частиц и находится в интервале между Й< и d2 величину d определяют взвешенным средним

Формула изобретения