BR112019017910B1 - Método e aparelho para avaliar o efeito de um produto químico na estabilidade de emulsão de água e óleo e tubo para transporte de uma emulsão - Google Patents
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Abstract
É fornecido um método para avaliar o efeito de um produto químico na estabilidade de uma emulsão de água e óleo, a emulsão compreendendo o produto químico. O método compreende: aplicar uma diferença de potencial através da emulsão em um local de detecção; medir uma corrente que flui através da emulsão devido à diferença de potencial aplicada; e utilizar esta corrente medida para avaliar o efeito do produto químico. A etapa de utilizar a corrente medida para avaliar o efeito do produto químico pode compreender determinar, com base na corrente medida, se um potencial crítico da emulsão foi atingido ou excedido. A emulsão pode ser uma emulsão de petróleo bruto. Pode ser uma emulsão de água em óleo. O produto químico pode ser um quebrador de emulsão. Também é fornecido um aparelho para avaliar o efeito de um produto químico sobre uma emulsão de água e óleo.
Description
[0001] A presente invenção refere-se à caracterização de estabilidade de emulsão. Em particular, refere-se a métodos e aparelhos para avaliar o efeito de um produto químico, por exemplo, um quebrador de emulsão, sobre a estabilidade de emulsão de uma emulsão de água e óleo, preferencialmente emulsões de petróleo bruto.
[0002] As emulsões de água em óleo e óleo em água podem se formar em todas as etapas durante a produção e o processamento do petróleo bruto, desde o reservatório e a cabeça do poço até a separação e armazenamento. Essas emulsões devem ser resolvidas (isto é, a água e o óleo devem ser separados) para fornecer um produto final da qualidade desejada.
[0003] As emulsões de água em óleo são estabilizadas por filmes interfaciais que se formam ao redor das gotas de água na interface óleo/água. Os componentes desses filmes aumentam a estabilidade de uma emulsão aumentando a viscosidade interfacial. A separação da emulsão em óleo e água requer a desestabilização desses filmes emulsificantes. Os quebradores de emulsão (desemulsificantes) podem ser adicionados para ajudar na desestabilização desses filmes e, finalmente, melhorar a separação de emulsões.
[0004] Outros produtos químicos podem ser adicionados ao fluxo de processo contendo as emulsões de água em óleo, incluindo inibidores de corrosão e biocidas. Esses produtos químicos podem afetar a estabilidade de uma emulsão se forem ativos na superfície e agirem diretamente sobre a mistura água/óleo, ou podem interagir e reduzir ou aumentar a eficiência dos quebradores de emulsão que foram adicionados à emulsão.
[0005] Vários métodos são conhecidos para determinar a estabilidade de emulsões às quais foram adicionados quebradores de emulsão, incluindo:
[0006] Testes em frascos, nos quais o desemulsificante é adicionado a uma emulsão, a mistura é agitada para dispersar o desemulsificante e o tempo para a separação de fases é registrado.
[0007] Uma técnica baseada na dispersão da luz em emulsões de petróleo bruto para medir a coalescência de gotículas de água, a fim de determinar a estabilidade de emulsão. O método pode ser usado para monitorar a ação da coalescência dos desemulsificantes.
[0008] Medição da constante dielétrica de emulsões como medida de sua estabilidade. Uma variação na constante dielétrica com tempo ou dosagem do desemulsificante pode ser usada como uma medida de estabilidade de emulsão.
[0009] As duas primeiras dessas técnicas não são adequadas para a caracterização em tempo real de emulsões durante o processamento do petróleo bruto, enquanto a terceira técnica requer um aparato avançado para analisar a resposta de frequência. Nas imagens, a cor escura dos sistemas de petróleo bruto apresenta um desafio. Além disso, é difícil determinar a eficiência de um determinado quebrador de emulsão utilizando esses métodos.
[0010] Visto de um primeiro aspecto, a invenção fornece um método para avaliar o efeito de um produto químico na estabilidade de uma emulsão de água e óleo, a emulsão compreendendo o produto químico, em que o método compreende: aplicar uma diferença de potencial através da emulsão em um local de detecção; medir uma corrente que flui através da emulsão devido à diferença de potencial aplicada; e utilizar essa corrente medida para fornecer uma indicação da estabilidade de emulsão e, assim, avaliar o efeito do produto químico.
[0011] Assim, a emulsão é uma emulsão de água e óleo. A emulsão de água e óleo pode ser uma emulsão de petróleo bruto. Pode ser uma emulsão de água em óleo. Preferencialmente, é uma emulsão de água em óleo de petróleo bruto.
[0012] Uma técnica recentemente desenvolvida para medir a estabilidade de emulsão de emulsões de óleo/água é discutida em Sjoblom et al., Advances in Colloid and Interface Science, 100-102 (2003) 449-450. Isso envolve determinar o campo elétrico necessário para causar coalescência de uma emulsão. Um campo elétrico alto é aplicado por meio de um par de eletrodos a uma emulsão para causar floculação e coalescência da água na fase oleosa, de modo que as gotículas de água que são circundadas pelo filme interfacial rígido atingem uma configuração semelhante a uma corrente. A emulsão tem uma condutividade muito baixa antes que as gotas de água se alinhem no campo elétrico, mas à medida que a força do campo aumenta, as gotas de água preenchem a lacuna entre os eletrodos e criam uma passagem para a corrente. Eventualmente, o filme interfacial é irreversivelmente rompido e a condutividade da emulsão aumenta significativamente. O campo elétrico no qual isso ocorre (Ecrítico) pode, portanto, tornar-se um indicador da estabilidade de emulsão. Um valor maior de Ecrítico é um reflexo de uma dispersão mais estável, pois é necessário um campo elétrico maior para alinhar as gotículas de água para obter condução elétrica.
[0013] A força do campo elétrico é a diferença de potencial dividida pela distância entre os eletrodos. Assim, onde a distância de separação dos eletrodos é constante, o campo elétrico é proporcional à diferença de potencial entre os eletrodos. Como tal, a diferença de potencial na qual a condutividade da emulsão aumenta, ou seja, o potencial crítico Vcrítico, correspondente ao Ecrítico, pode ser usado como um indicador da estabilidade de emulsão.
[0014] Os presentes inventores reconheceram que essa técnica pode ser desenvolvida para a avaliação do efeito de um produto químico em uma emulsão de água e óleo, conforme estabelecido no primeiro aspecto da invenção acima, levando a vantagens significativas sobre os métodos do estado da técnica discutidos anteriormente, particularmente em termos de processamento de petróleo bruto.
[0015] Primeiro, como nenhuma amostra precisa ser coletada fisicamente do fluxo de processo, a metodologia é adequada para operação remota e controle de processo.
[0016] Além disso, o método permite realizar medições em tempo real das propriedades da emulsão, o que é altamente vantajoso em termos de controle do processo. Como o efeito do produto químico pode ser facilmente avaliado em tempo real, pode ser determinado em tempo real se é necessário fazer alterações, por exemplo, na dose ou tipo de produto químico. Assim, a invenção facilita um curto tempo de resposta para corrigir ações, por exemplo ajustar uma dosagem de um produto químico adicionado à emulsão.
[0017] Esse controle eficiente da estabilidade de emulsão facilita o controle cuidadoso da dosagem dos produtos químicos adicionados à emulsão e, portanto, evita o desperdício de produtos químicos.
[0018] O produto químico pode ser qualquer tipo de produto químico usado que afeta a estabilidade de emulsão, como um quebrador de emulsão, inibidor de corrosão, biocida ou inibidor de incrustação. Tais produtos químicos podem afetar a estabilidade de emulsão diretamente, sendo ativos na superfície e agindo diretamente na mistura água/óleo, ou podem afetar indiretamente as propriedades da emulsão, interagindo com ou reduzindo a eficiência de outro produto químico presente.
[0019] O conceito da invenção é independente do tipo de emulsão ou produto químico utilizado. Portanto, pode ser utilizada para otimizar a quantidade de produto químico (por exemplo, quebrador de emulsão) para uma dada composição de petróleo e água.
[0020] Será apreciado que um "local de detecção" se refere a um local no qual a emulsão é examinada, por exemplo, se a emulsão estiver fluindo em uma tubulação, então o local de detecção pode ser um local específico na tubulação.
[0021] Preferencialmente, a etapa de utilizar a corrente medida para fornecer uma indicação da estabilidade de emulsão inclui determinar, com base na corrente medida, se um potencial crítico da emulsão foi atingido ou excedido. Assim, o potencial crítico pode ser usado para o monitoramento em tempo real online do efeito do produto químico, que por sua vez pode ser usado para o controle do processo. Alterações no processo que aumentam a estabilidade de emulsão causarão uma variação no potencial crítico para valores mais altos, enquanto a desestabilização levaria a um efeito oposto.
[0022] Em uma modalidade, a corrente medida é comparada com uma corrente de referência correspondente ao potencial crítico (Vcrítico) e, se a corrente medida for maior que a corrente de referência, é determinado que o potencial crítico da emulsão foi atingido ou excedido; e se a corrente medida for menor que a corrente de referência, é determinado que o potencial crítico não foi atingido ou excedido. Portanto, pode-se considerar que, em um segundo aspecto, a invenção fornece um método para avaliar o efeito de um produto químico na estabilidade de uma emulsão de água e óleo, a emulsão compreendendo o produto químico, em que o método compreende: aplicar uma diferença de potencial através da emulsão no local de detecção; medir uma corrente que flui através da emulsão devido à diferença de potencial aplicada; e determinar, com base na corrente medida, que um potencial crítico da emulsão foi atingido ou excedido quando a corrente medida é maior que uma corrente de referência que corresponde ao potencial crítico, para assim avaliar o efeito do produto químico na estabilidade de emulsão.
[0023] Em outra modalidade, após a etapa de medir a corrente que flui através da emulsão, o método compreende ainda: aumentar a diferença de potencial através da emulsão; medir a corrente que flui através da emulsão devido ao aumento da diferença de potencial; e determinar a taxa de variação da corrente em relação à diferença de potencial; em que é determinado que o potencial crítico da emulsão foi atingido ou excedido quando a taxa de variação de corrente em relação à diferença de potencial for igual ou superior a um valor de taxa de variação de referência.
[0024] Assim, em um terceiro aspecto, a invenção pode ser considerada como fornecendo um método para avaliar o efeito de um produto químico na estabilidade de uma emulsão de água e óleo, a emulsão compreendendo o produto químico, em que o método compreende: aplicar uma diferença de potencial através da emulsão no local de detecção; medir uma corrente que flui através da emulsão devido à diferença de potencial aplicada; aumentar a diferença de potencial através da emulsão, medindo a corrente que flui através da emulsão devido ao aumento da diferença de potencial; e determinar a taxa de variação da corrente em relação à diferença de potencial; em que é determinado que o potencial crítico da emulsão foi atingido ou excedido quando a taxa de variação da corrente em relação à diferença de potencial for igual ou superior a um valor de taxa de variação de referência, para avaliar o efeito do produto químico na estabilidade de emulsão.
[0025] Será apreciado que atingido ou excedido significa que o potencial aplicado à emulsão é igual ou superior ao potencial crítico da emulsão.
[0026] Se foi determinado que o potencial crítico da emulsão não foi atingido, os métodos acima podem compreender ainda a etapa de aumentar a diferença de potencial através da emulsão no local de detecção e repetir as etapas de: medir uma corrente que flui através da emulsão devido à diferença de potencial aplicada e utilizar essa corrente medida para fornecer uma indicação da estabilidade de emulsão, determinando, com base na corrente medida, se um potencial crítico da emulsão foi atingido ou excedido. O método pode ser repetido até que o potencial crítico seja atingido ou excedido. O método pode ser repetido para um intervalo predefinido de valores de diferença de potencial aplicados, em outras palavras, um intervalo de diferenças de potencial é "varrido". Esses valores de diferença de potencial aplicados preferencialmente aumentam em incrementos entre 1 e 100V.
[0027] Se foi determinado que o potencial crítico da emulsão foi atingido ou excedido, os métodos acima podem ainda compreender as etapas de determinar o potencial crítico com base na diferença de potencial aplicada no momento em que foi determinado que o potencial crítico foi atingido ou excedido; e comparar o potencial crítico da emulsão com um potencial crítico de referência para fornecer uma indicação da estabilidade de emulsão e, desse modo, o efeito do produto químico.
[0028] Em uma modalidade, se o potencial crítico corresponde ao potencial crítico de referência ou está compreendido em uma janela de referência em torno do potencial crítico de referência, é determinado que a estabilidade de emulsão está no nível desejado e, assim, o produto químico está fornecendo o efeito correto. Se o potencial crítico estiver acima do potencial crítico de referência ou acima de uma janela de referência ao redor do potencial crítico de referência, é determinado que a estabilidade de emulsão é muito alta e o produto químico não é eficaz o suficiente para quebrar a emulsão. Se o potencial crítico estiver abaixo do potencial crítico de referência ou abaixo de uma janela de referência ao redor do potencial crítico de referência, é determinado que a estabilidade de emulsão é muito baixa e o produto químico é muito eficaz para quebrar a emulsão. Neste último caso, no entanto, que a estabilidade de emulsão é muito baixa, em alguns casos esse pode ser de fato o efeito desejado, portanto, pode alternativamente ser considerado como sendo "desejavelmente baixo".
[0029] O efeito do produto químico na estabilidade de emulsão é assim avaliado e compreendido. No caso do produto químico ser um quebrador de emulsão, a eficiência do quebrador de emulsão pode assim ser apreciada. Assim, as modalidades podem ser previstas quando o método da invenção é realizado para diferentes produtos químicos, diferentes combinações de produtos químicos e diferentes quantidades de produtos químicos, a fim de avaliar o efeito dessas diferentes opções na estabilidade de emulsão e, assim, caracterizar o efeito dos produtos químicos.
[0030] Por uma "janela de referência em torno do potencial crítico de referência" significa uma faixa de valores abaixo e/ou acima do potencial crítico de referência que é considerada próxima o suficiente do potencial crítico de referência para ser representativa do potencial crítico de referência.
[0031] Como discutido acima, o potencial crítico é a diferença de potencial aplicada na qual as gotículas de água se alinham e a condutividade da emulsão aumenta significativamente. O perito na técnica seria capaz de definir facilmente uma corrente de referência ou taxa de variação da corrente correspondente a tal potencial crítico e, portanto, ao potencial crítico, conforme apropriado para a aplicação em particular. O perito na técnica também seria capaz de definir facilmente um potencial crítico de referência indicativo de uma estabilidade preferida da emulsão, dependendo das características desejadas particulares da emulsão e da aplicação específica.
[0032] A partir da descrição anterior, será apreciado que é o campo elétrico criado pela diferença de potencial aplicada que é importante em termos de alteração da física da condutividade da emulsão e que a diferença de potencial necessária para criar um campo elétrico desejado varia de acordo com a geometria, por exemplo, espaçamento do eletrodo. Assim, enquanto em um determinado contexto em que o espaçamento do eletrodo não está mudando, é completamente apropriado e um pouco mais simples considerar a diferença de potencial aplicada e a diferença de potencial crítico, a invenção pode, alternativamente, ser entendida no contexto do campo elétrico aplicado e do campo elétrico crítico ECrítico. Nas situações em que o espaçamento do eletrodo é alterado, o campo elétrico aplicado e o campo elétrico crítico é que devem ser usados para garantir a consistência. Visto ainda por outro aspecto, a invenção fornece, portanto, um método para avaliar o efeito de um produto químico na estabilidade de uma emulsão de água em óleo, compreendendo: adicionar um produto químico à emulsão; aplicar um campo elétrico através da emulsão em um local de detecção; medir uma corrente que flui através da emulsão devido ao campo elétrico aplicado; e utilizar essa corrente medida para fornecer uma indicação da estabilidade de emulsão e, assim, avaliar o efeito do produto químico. As numerosas características descritas acima em relação a outros aspectos da invenção também são claramente aplicáveis a esse aspecto, com a discussão da diferença de potencial aplicada e do potencial crítico sendo intercambiáveis com o conceito de campo elétrico aplicado e campo elétrico crítico.
[0033] O efeito avaliado do produto químico pode ser utilizado para o controle do processo. Por exemplo, uma dosagem de um produto químico a ser adicionado à emulsão ou a uma corrente de processo a partir da qual a emulsão é formada pode ser ajustada com base no efeito determinado do produto químico. Será apreciado que o produto químico a ser adicionado pode ser o mesmo produto químico incluído na emulsão cujo efeito está sendo avaliado ou pode ser um produto químico diferente. Assim, o método pode ajustar a dosagem do mesmo produto químico ou a avaliação do efeito do produto químico pode ajustar a dosagem de outro produto químico, um segundo produto químico, a ser adicionado à emulsão ou a um fluxo de processo a partir do qual a emulsão é formada.
[0034] O ajuste de uma dosagem pode incluir o cálculo e a medição de uma dosagem correta, mas pode ou não incluir a adição dessa dosagem ajustada à emulsão ou ao fluxo de processo. No caso de não incluir a adição da dosagem ajustada à emulsão ou ao fluxo de processo, o método pode ainda compreender a adição da dosagem ajustada do produto químico à emulsão ou fluxo de processo.
[0035] Em outra modalidade, o tipo de produto químico pode ser ajustado com base no efeito determinado do produto químico.
[0036] Assim, o monitoramento do efeito de um produto químico por meio da invenção permite que a estabilidade de emulsão de água e óleo seja controlada.
[0037] Por exemplo, se o potencial crítico exceder o potencial crítico de referência ou estiver acima de uma janela de referência em torno do potencial crítico de referência, a dosagem do produto químico a ser adicionado à emulsão ou fluxo de processo pode ser reduzida; alternativamente, se o potencial crítico for menor que o potencial crítico de referência ou estiver abaixo de uma janela de referência em torno do potencial crítico de referência, a dosagem do produto químico a ser adicionado à emulsão ou fluxo de processo pode ser aumentada.
[0038] Em outra modalidade, a etapa de utilizar a corrente medida para fornecer uma indicação da estabilidade de emulsão compreende comparar a corrente medida com um valor de corrente de referência. Assim, um quarto aspecto da invenção pode ser visto como fornecer um método para avaliar o efeito de um produto químico na estabilidade de uma emulsão de água e óleo, a emulsão compreendendo o produto químico, em que o método compreende: aplicar uma diferença de potencial através da emulsão em um local de detecção; medir uma corrente que flui através da emulsão devido à diferença de potencial aplicada; e comparar a corrente medida com um valor de corrente de referência para avaliar o efeito do produto químico.
[0039] Se a corrente medida for maior que o valor da corrente de referência ou uma janela em torno do valor da corrente de referência, pode ser determinado que a estabilidade de emulsão é aceitavelmente baixa. Ou, pode ser determinado que a estabilidade é muito baixa e, preferencialmente, uma dosagem de um produto químico a ser adicionado à emulsão ou a uma corrente de processo a partir da qual a emulsão é formada é então reduzida. Alternativamente, se a corrente medida for menor que o valor da corrente de referência ou uma janela em torno do valor da corrente de referência, pode ser determinado que a estabilidade de emulsão é muito alta. Preferencialmente, uma dosagem de um produto químico a ser adicionado à emulsão ou a uma corrente de processo a partir da qual a emulsão é formada é então aumentada.
[0040] Em termos muito simples, uma modalidade da invenção pode ser considerada como segue. Uma fonte de energia conectada aos eletrodos varre o potencial dentro de valores predefinidos. Gotas de água se alinham em um determinado potencial, dando origem a uma corrente elétrica. O potencial em que esse processo ocorre (potencial crítico) é registrado e comparado a um ponto de referência. Alternativamente, um potencial fixo pode ser aplicado e a corrente correspondente comparada com um valor de referência. As comparações fornecem, pelo menos indiretamente, uma avaliação do efeito do produto químico.
[0041] Por meio de modalidades da invenção, a dosagem de um produto químico a ser adicionado à emulsão ou fluxo de processo pode ser ajustada de modo a otimizar a estabilidade de emulsão. Assim, vista de um quinto aspecto, a invenção pode ser vista como fornecendo um método para otimizar a estabilidade de uma emulsão de água e óleo, compreendendo: adicionar um produto químico à emulsão ou a uma corrente de processo a partir da qual a emulsão é formada; aplicar uma diferença potencial através da emulsão no local de detecção; medir uma corrente que flui através da emulsão devido à diferença de potencial aplicada; utilizar essa corrente medida para avaliar o efeito do produto químico; ajustar uma dosagem de um produto químico a ser adicionado à emulsão com base no efeito determinado do produto químico; e adicionar a dosagem ajustada do produto químico à emulsão ou a um fluxo de processo a partir do qual a emulsão é formada.
[0042] O produto químico a ser adicionado à emulsão ou fluxo de processo pode ser adicionado a montante e/ou a jusante do local de detecção. Onde o produto químico é adicionado a montante, pode-se medir o efeito do produto químico e ainda controlar, de acordo com a resposta medida.
[0043] Tipicamente, a emulsão pode estar fluindo em um tubo. Um primeiro eletrodo do par de eletrodos pode ser montado em uma parede do tubo. Um segundo eletrodo do par de eletrodos pode ser montado na parede do tubo e deslocado radialmente do primeiro eletrodo; e/ou montado na parede do tubo e axialmente deslocado do primeiro eletrodo; e/ou fornecido dentro da emulsão.
[0044] Em algumas modalidades, o método pode ainda compreender a regulação do fluxo da emulsão a montante do local de detecção, preferencialmente utilizando uma válvula ou dispositivo de regulação de fluxo ou dispositivo de alteração de fluxo.
[0045] Em uma modalidade específica, a emulsão é desviada de um caminho de fluxo de emulsão principal e o local de detecção está nesse caminho de fluxo desviado.
[0046] Enquanto as modalidades da invenção permitem a otimização da estabilidade de emulsão através do ajuste da dosagem de um produto químico, também são consideradas modalidades nas quais a estabilidade de emulsão não é otimizada através do ajuste da dosagem. Em tais modalidades, a metodologia da invenção pode ser usada para caracterizar simplesmente a resposta de diferentes produtos químicos através da avaliação de seus efeitos na estabilidade de uma emulsão e alterações no comportamento de uma emulsão devido à interferência com outros aditivos. Portanto, a metodologia pode ser usada para determinar o potencial crítico de referência de uma emulsão à qual um produto químico foi adicionado.
[0047] A invenção se estende ainda a um aparelho configurado para executar qualquer um dos métodos descritos acima. Em particular, vista de um sexto aspecto, a invenção fornece um aparelho para avaliar o efeito de um produto químico na estabilidade de uma emulsão de água e óleo compreendendo o produto químico, o aparelho compreendendo: um par de eletrodos configurados para serem dispostos através da emulsão no local de detecção; uma fonte de energia conectada através do par de eletrodos e configurada para aplicar uma diferença de potencial através do par de eletrodos; e uma unidade de processamento; em que a unidade de processamento está configurada para: medir a corrente que flui através da emulsão devido à diferença de potencial aplicada e utilizar essa corrente medida para fornecer uma indicação da estabilidade de emulsão e, portanto, o efeito do produto químico.
[0048] Será apreciado que o potencial crítico da emulsão depende do espaçamento entre os eletrodos. Assim, o potencial crítico da emulsão com adição de produto químico pode variar dependendo da configuração dos eletrodos. A força crítica do campo elétrico é constante, independentemente do espaçamento do eletrodo. No entanto, o potencial crítico pode ser usado como um indicador de estabilidade de emulsão, uma vez que o espaçamento do eletrodo é conhecido.
[0049] O aparelho é fácil de implementar e não requer equipamento sofisticado.
[0050] O aparelho pode ser fornecido através de um tubo que transporta a emulsão. O aparelho pode, portanto, ser adaptado ou instalado sobre um tubo existente.
[0051] Um primeiro eletrodo do par de eletrodos pode ser montado em uma parede do tubo. Um segundo eletrodo do par de eletrodos pode ser montado na parede do tubo e deslocado radialmente do primeiro eletrodo; e/ou montado na parede do tubo e deslocado axialmente do primeiro eletrodo; e/ou fornecido dentro da emulsão. O aparelho pode, portanto, ser instalado de qualquer maneira adequada, dependendo da localização do local de detecção.
[0052] O aparelho pode ainda compreender um ou mais pares adicionais de eletrodos configurados para serem dispostos através da emulsão no local de detecção. Por exemplo, um par de eletrodos pode ser disposto horizontalmente no local de detecção, enquanto um segundo par de eletrodos pode ser disposto perpendicularmente ao primeiro par de eletrodos. A ou outra fonte de energia seria preferencialmente conectada através do(s) par(es) adicional(is) de eletrodos para aplicar uma diferença de potencial através do(s) par(es) adicional(is) de eletrodos, e a unidade de processamento mediria preferencialmente a corrente que flui devido à diferença de potencial aplicada por todos os pares de eletrodos. Desta maneira, a estratificação do fluxo de emulsão pode ser considerada.
[0053] Também é fornecido um tubo para transportar uma emulsão compreendendo o aparelho descrito acima e um sistema de processamento de petróleo bruto compreendendo esse tubo.
[0054] O local de detecção pode estar localizado em uma seção de desvio do tubo. Uma válvula ou um dispositivo de modificação ou alteração de fluxo pode ser fornecido a montante do local de detecção. Ao fazê-lo, o fluxo da emulsão pode ser mais controlado à medida que atinge o local de detecção.
[0055] O local de detecção pode estar localizado a montante de uma bomba. Dessa maneira, a estabilidade de emulsão a montante da bomba pode ser determinada, a fim de garantir um entendimento adequado do comportamento do fluido que entra na bomba. O local de detecção pode, alternativamente, estar localizado a jusante de uma bomba. As bombas podem ter tendência a gerar emulsões. A estabilidade de uma emulsão que sai de uma bomba pode assim ser determinada para entender o comportamento do fluido que sai da bomba.
[0056] Será prontamente apreciado pelo especialista que as várias características opcionais e preferidas das modalidades da invenção descritas acima são aplicáveis a todos os vários aspectos da invenção discutidos. Para que aqueles versados na técnica a que a invenção pertence compreendam prontamente como fabricar e utilizar os dispositivos e métodos da invenção sem experimentação indevida, suas modalidades serão descritas em detalhes abaixo neste documento apenas a título de exemplo e com referência a determinadas figuras, em que:
[0057] A Figura 1 ilustra uma modalidade exemplar de um aparelho para avaliar o efeito de um produto químico em uma emulsão de água em óleo;
[0058] A Figura 2A ilustra uma modalidade exemplar alternativa de um aparelho para avaliar o efeito de um produto químico em uma emulsão de água em óleo;
[0059] A Figura 2B ilustra uma modalidade exemplar alternativa de um aparelho para avaliar o efeito de um produto químico em uma emulsão de água em óleo;
[0060] A Figura 3 ilustra uma modalidade exemplar alternativa de um aparelho para avaliar o efeito de um produto químico em uma emulsão de água em óleo; e
[0061] A Figura 4 é um gráfico do potencial crítico em volts (V) versus concentração do quebrador de emulsão para uma modalidade de exemplo. Agora será feita referência aos desenhos em que números de referência semelhantes identificam características ou aspectos estruturais semelhantes da matéria divulgada em questão. Para fins de explicação e ilustração, e não de limitação, uma vista ilustrativa de uma modalidade de um aparelho para avaliar o efeito de um produto químico na estabilidade de emulsão de uma emulsão de óleo em água de petróleo bruto é mostrado na Figura 1 e é designado geralmente pelo sinal de referência 100. Outras modalidades são mostradas nas Figuras 2A a 4. O produto químico é tipicamente um quebrador de emulsão, mas pode ser qualquer produto químico que tenha um efeito sobre a estabilidade de emulsão.
[0062] O aparelho 100 compreende um par de eletrodos 120a, 120b a serem fornecidos através de uma emulsão de petróleo bruto no local de detecção 116. Um primeiro eletrodo 120a do par de eletrodos 120a, 120b é disposto de modo que geralmente é paralelo a um segundo eletrodo 120b do par de eletrodos. O aparelho 100 é fornecido em um tubo 110. O primeiro eletrodo 120a é fornecido na parede do tubo 110. O segundo eletrodo 120b é fornecido na parede do tubo 110, deslocado radialmente e geralmente oposto ao primeiro eletrodo 120a.
[0063] A emulsão pode estar estagnada ou pode fluir dentro do tubo 110 transportando a emulsão de petróleo bruto e um produto químico. Onde a emulsão pode fluir, a direção de fluxo 130 da emulsão pode ser geralmente de um lado a montante 112 do local de detecção 116 para um lado a jusante 114 do local de detecção 116. Um produto químico, por exemplo, um quebrador de emulsão, é adicionado à emulsão a montante 112 e/ou a jusante 114 do local de detecção 116.
[0064] O par de eletrodos 120a, 120b está conectado a uma fonte de energia 140. A fonte de energia 140 fornece uma tensão, ambas as tensões CA ou CC (diferença de potencial), ou uma combinação dos mesmos. Em modalidades preferidas, é aplicada uma diferença de potencial CC. A fonte de energia 140 pode fornecer uma diferença de potencial fixa ou pode fornecer uma diferença de potencial variável. A diferença de potencial máxima aplicada ao par de eletrodos 120a, 120b pode variar dependendo da aplicação, mas é provável que esteja limitado a menos de 10.000V e geralmente pode estar abaixo de 1000V, devido ao risco de faíscas em tensões mais altas. Os eletrodos podem ser formados de qualquer material adequado; para muitos sistemas, o aço inoxidável pode ser adequado, mas para ambientes mais agressivos, pode-se considerar metais nobres, óxidos de metais nobres, carbono e/ou chumbo.
[0065] Uma unidade de processamento 150 é fornecida através do par de eletrodos 120a, 120b. A unidade de processamento 150 está configurada para controlar a fonte de energia 140 e medir uma corrente que flui entre o par de eletrodos 120a, 120b.
[0066] A unidade de processamento 150 pode armazenar o valor de uma diferença de potencial, ou uma série de diferenças de potencial, aplicadas através do par de eletrodos 120a, 120b e ainda pode armazenar os valores de corrente medidos correspondentes. Pode ser configurado para realizar vários cálculos, como a determinação do potencial crítico (discutido mais adiante)
[0067] A unidade de processamento 150 pode armazenar uma ou mais características de referência. As características de referência podem ser valores potenciais ou atuais que podem ser representativos de uma estabilidade de emulsão preferida. A unidade de processamento 150 pode armazenar características de estabilidade de emulsão de referência para diferentes tipos de emulsão e produto químico e as diferentes combinações de diferentes emulsões e produtos químicos.
[0068] A unidade de processamento 150 pode ser conectada a um monitor (não mostrado), que é configurado para exibir a um operador vários valores medidos e calculados, como o potencial crítico da emulsão que está sendo avaliada e como isso se compara a um valor de referência.
[0069] A unidade de processamento 150 está configurada para determinar e controlar a quantidade de quebrador de emulsão a ser adicionado à emulsão a montante 112 e/ou a jusante 114 do local de detecção 116, com base nos valores de corrente medidos, como discutido posteriormente.
[0070] O local de detecção 116 pode estar localizado em qualquer estágio da linha de processamento de petróleo bruto. O aparelho 100 pode ser instalado nos poços, na tubulação ou no equipamento de processo (por exemplo, no ou dentro de um separador).
[0071] Um primeiro método de utilização do aparelho 100 da Figura 1 para avaliar o efeito do quebrador de emulsão será agora descrito. Este método utiliza um valor atual medido para determinar se o potencial crítico foi atingido. Um quebrador de emulsão é adicionado à emulsão em um ponto a montante 112 do local de detecção 116. A emulsão com o quebrador adicionado flui através do tubo 110 para o local de detecção 116. A fonte de energia 140 aplica uma diferença de potencial entre os primeiro 120a e segundo 120b eletrodos. A unidade de processamento 150 mede e registra a diferença de potencial e a corrente que flui entre os primeiro 120a e segundo 120b eletrodos. A unidade de processamento 150 calcula a diferença entre a corrente registrada e uma corrente de referência para fornecer um valor de variação atual. A corrente de referência é um valor fixo que é armazenado na unidade de processamento 150 de antemão e é representativo de um potencial crítico sendo aplicado.
[0072] Se a corrente registrada for maior ou igual à corrente de referência, isto é, o valor de variação da corrente é nulo ou positivo, é determinado que a diferença de potencial aplicada nos primeiro 120a e segundo 120b eletrodos está igual ou acima do potencial crítico da emulsão. Se a corrente registrada for menor que a corrente de referência, isto é, o valor da variação de corrente for negativo, é determinado que a diferença de potencial aplicada nos primeiro 120a e segundo 120b eletrodos está abaixo do potencial crítico da emulsão.
[0073] Se foi determinado que a diferença de potencial aplicada nos primeiro 120a e segundo 120b eletrodos está abaixo do potencial crítico da emulsão caracterizada, a diferença de potencial aplicada nos primeiros 120a e segundo 120b eletrodos é aumentada e o processo acima é repetido até ser determinado que o valor da variação atual é nulo ou positivo. A diferença de potencial aplicada nos primeiro 120a e segundo 120b eletrodos pode ser aumentada por um intervalo na faixa de 1-100V (isto é, em etapas de 1-100V). Em outras palavras, uma série de diferenças de potencial é “varrida” de maneira gradual para determinar quando o potencial crítico foi atingido.
[0074] Se foi determinado que a diferença de potencial aplicada nos primeiro 120a e segundo 120b eletrodos está igual ou acima do potencial crítico da emulsão, a diferença de potencial aplicada nos primeiro 120a e segundo 120b eletrodos é armazenada na unidade de processamento 150 como um potencial crítico medido.
[0075] O potencial crítico medido é então comparado com um potencial crítico de referência. A unidade de processamento 150 calcula a diferença entre o potencial crítico medido e o potencial crítico de referência e armazena esse valor como um erro do potencial crítico. Esse erro é então usado para ajustar a dosagem do quebrador de emulsão, adicionado à emulsão a montante 112 ou a jusante 114 do local de detecção 116.
[0076] Por exemplo, se o potencial crítico medido for maior que o potencial crítico de referência, isto é, o erro do potencial crítico for positivo, é determinado que a estabilidade de emulsão é muito alta. A dosagem do quebrador de emulsão a ser adicionado à emulsão é então aumentada.
[0077] Por outro lado, se o potencial crítico medido for menor que o potencial crítico de referência, isto é, o erro do potencial crítico for negativo, é determinado que a estabilidade de emulsão é muito baixa e a dosagem do quebrador a ser adicionado à emulsão pode ser diminuída no modo descrito acima. Alternativamente, pode ser determinado que a baixa estabilidade de emulsão é adequada para fins de processamento e, portanto, a dosagem do quebrador de emulsão não é ajustada. Isso pode depender da magnitude do erro do potencial crítico.
[0078] Se o potencial crítico medido é igual ao potencial crítico de referência, isto é, o erro do potencial crítico é zero ou está dentro de uma certa faixa do potencial crítico de referência, é determinado que a estabilidade de emulsão está na ou dentro da faixa desejada. Pode não haver necessidade de ajustar a dosagem do quebrador que está sendo adicionado à emulsão.
[0079] Um segundo método de utilização do aparelho 100 da Figura 1 para avaliar o efeito do quebrador de emulsão será agora descrito. Este método é semelhante ao primeiro método descrito acima, exceto que, em vez de utilizar um valor medido de corrente, utiliza uma taxa medida de variação de corrente fluindo para determinar se o potencial crítico foi atingido. Uma taxa específica de variação de corrente pode ser indicativa de um potencial crítico sendo atingido, pois a corrente aumenta significativamente quando o potencial crítico é atingido. Um quebrador de emulsão é adicionado à emulsão em um ponto a montante 112 do local de detecção 116. A emulsão com quebrador adicionado flui através do tubo 110 para o local de detecção 116. A fonte de energia 140 aplica uma primeira diferença de potencial entre o primeiro 120a e o segundo 120b eletrodos. A unidade de processamento 150 mede e registra a diferença de potencial aplicada entre o primeiro 120a e segundo 120b eletrodos e a corrente correspondente fluindo entre os eletrodos.
[0080] A diferença de potencial aplicada nos primeiro 120a e segundo 120b eletrodos é então aumentada para uma segunda diferença de potencial, resultando em um novo campo elétrico sendo aplicado através da emulsão. A diferença de potencial aplicada nos primeiro 120a e segundo 120b eletrodos pode ser aumentada por um intervalo na faixa de 1-100V (isto é, em etapas de 1-100V). A unidade de processamento 150 mede e registra a diferença de potencial aplicada entre o primeiro 120a e segundo 120b eletrodos e a corrente correspondente fluindo através da emulsão. A unidade de processamento 150 calcula então a variação na corrente da primeira diferença de potencial para a segunda diferença de potencial em relação à variação na diferença de potencial, a fim de encontrar uma taxa de variação de corrente.
[0081] Se esse valor atual calculado for menor que um valor de taxa variação de referência (o valor de taxa variação de referência é indicativo de um potencial crítico sendo aplicado), é determinado que a segunda diferença de potencial aplicada não está no potencial crítico da emulsão. A diferença de potencial aplicada ao primeiro 120a e segundo 120b eletrodos é então aumentada e o processo acima repetido até que o valor calculado seja maior ou igual ao valor de taxa variação de referência. Em outras palavras, uma série de diferenças de potencial é “varrida” de maneira gradual para encontrar o potencial crítico.
[0082] Se, no entanto, o valor atual calculado for maior ou igual ao valor de taxa variação de referência, é determinado que a segunda diferença de potencial aplicada é igual ou superior ao potencial crítico da emulsão.
[0083] O potencial crítico da emulsão pode ser definido como a média aritmética da primeira e da segunda diferenças de potencial e armazenado na unidade de processamento 150 como um potencial crítico medido. Alternativamente, o potencial crítico medido pode ser definido como igual à segunda diferença de potencial aplicada.
[0084] O potencial crítico medido é então comparado com um potencial crítico de referência. A unidade de processamento 150 calcula a diferença entre o potencial crítico medido e o potencial crítico de referência e armazena esse valor como um erro do potencial crítico. Este erro é então usado para ajustar a dosagem do quebrador de emulsão, adicionado à emulsão a montante 112 ou a jusante 114 do local de detecção 116, como descrito acima.
[0085] Um terceiro método de utilização do aparelho 100 da Figura 1 será agora descrito. Neste método, o Vcrítico não é realmente calculado. O quebrador de emulsão é adicionado à emulsão em um ponto a montante 112 do local de detecção 116. A emulsão com quebrador adicionado flui através do tubo 110 para o local de detecção 116. A fonte de energia 140 aplica uma diferença de potencial fixa entre o primeiro 120a e segundo 120b eletrodos. A unidade de processamento 150 mede e registra a diferença de potencial aplicada entre o primeiro 120a e segundo 120b eletrodos e a corrente correspondente fluindo através da emulsão. A corrente medida é comparada com uma corrente de referência indicativa de uma estabilidade de emulsão desejada (pode ser, por exemplo, a corrente na qual o potencial crítico é aplicado, mas o potencial crítico em si não é realmente calculado).
[0086] Se a corrente medida for igual à corrente de referência, é determinado que a condutividade da emulsão e, portanto, a estabilidade de emulsão estão em um nível desejado ou dentro de uma faixa desejada. O ajuste da dosagem do quebrador da emulsão, adicionado à emulsão, pode não ser necessário.
[0087] Se a corrente medida for maior que a corrente de referência, é determinado que a condutividade da emulsão é muito alta e, portanto, a estabilidade de emulsão é muito baixa. A dosagem do quebrador de emulsão a ser adicionado à emulsão pode ser diminuída da maneira descrita acima, a fim de aumentar a estabilidade de emulsão. Ou, pode ser determinado que a baixa estabilidade de emulsão é adequada e, portanto, a dosagem do quebrador de emulsão não é ajustada. Isso pode depender da magnitude da diferença entre a corrente medida e a corrente de referência.
[0088] Se a corrente medida for menor que a corrente de referência, é determinado que a condutividade é muito baixa, de modo que a estabilidade de emulsão seja muito alta. A dosagem do quebrador de emulsão a ser adicionado à emulsão a montante 112 ou a jusante 114 do local de detecção 116 pode então ser ajustada (isto é, aumentada), como descrito acima, para reduzir a estabilidade de emulsão.
[0089] O processo acima pode ser repetido, isto é, a unidade de processamento 150 pode monitorar continuamente a corrente entre o primeiro 120a e segundo 120b eletrodos, a fim de determinar se a estabilidade de emulsão é muito baixa, muito alta ou no nível desejado. Deste modo, a dosagem do quebrador de emulsão a ser adicionado à emulsão pode ser ajustada conforme necessário, a fim de garantir que a estabilidade de emulsão esteja no nível desejado ou abaixo dele.
[0090] Para cada um dos métodos acima, uma vez que a dosagem do produto químico (por exemplo, quebrador de emulsão) a ser adicionado à emulsão tenha sido ajustada, a dose ajustada do produto químico é então adicionada à emulsão.
[0091] Cada um dos métodos acima descreve o ajuste da dosagem do produto químico, por exemplo quebrador de emulsão, adicionada originalmente à emulsão. No entanto, em outras modalidades, outro produto químico pode ser ajustado com base em se é determinado que a estabilidade de emulsão é muito alta ou muito baixa. Por exemplo, se for determinado que a estabilidade de emulsão é muito alta, outro produto químico, por exemplo outro quebrador de emulsão, também pode ser adicionado para corrigir a estabilidade de emulsão (ou a dosagem desse outro quebrador de emulsão pode ser aumentada). Igualmente, se for determinado que a estabilidade de emulsão é muito baixa, a dosagem de um produto químico diferente, por exemplo um quebrador de emulsão diferente, sendo adicionado à emulsão é reduzida.
[0092] Além disso, em vez de ajustar a dosagem de um produto químico (aquele adicionado originalmente ou outro diferente), o tipo de produto químico pode ser alterado para corrigir a estabilidade de emulsão. Por exemplo, se for determinado que a estabilidade de emulsão é muito alta, o produto químico adicionado originalmente pode ser alterado para um que crie um efeito de desestabilização mais forte. Igualmente, se for determinado que a estabilidade de emulsão é muito baixa, o produto químico adicionado originalmente pode ser alterado para um que crie um efeito de desestabilização mais fraco. Ou, se for determinado que a estabilidade de emulsão está no nível desejado, o tipo de produto químico não é alterado.
[0093] O produto químico pode ser adicionado a montante ou a jusante do local de detecção.
[0094] As etapas de ajuste da dosagem do produto químico e adição do produto químico à emulsão podem ser totalmente automatizadas e controladas pela unidade de processamento 150. Como alternativa, para instalações com controle manual, o potencial crítico da emulsão sendo avaliado e/ou sua comparação com um valor de referência pode ser indicado ao operador através do monitor. O operador pode então determinar manualmente como a dosagem de um produto químico (aquele adicionado originalmente ou outro diferente) deve ser ajustada e depois ajustar a dosagem de acordo e adicioná-la à emulsão. Será apreciado que qualquer uma ou mais etapas de qualquer um dos métodos acima podem ser executadas manualmente.
[0095] A Figura 2A mostra um aparelho alternativo 200 para avaliar o efeito de um produto químico na estabilidade de emulsão de uma emulsão de petróleo bruto de acordo com uma modalidade da invenção. Um primeiro eletrodo 120a pode ser fornecido na parede do tubo 110 e um segundo eletrodo 120b pode ser fornecido adjacente ao primeiro eletrodo 120a de modo que seja axialmente deslocado do primeiro eletrodo 120a em uma direção geralmente alinhada com a direção de fluxo 130 da emulsão. Os métodos descritos acima para avaliar o efeito de um produto químico em uma emulsão de petróleo bruto podem ser empregados utilizando o aparelho 200.
[0096] A Figura 2B mostra um outro aparelho alternativo 300 que avalia o efeito de um produto químico na estabilidade de emulsão de uma emulsão de petróleo bruto de acordo com uma modalidade da invenção. Um primeiro eletrodo 120a pode ser fornecido na parede do tubo 110 e um segundo eletrodo 120b pode ser fornecido dentro do tubo 110, de modo que fique dentro da emulsão. Os métodos descritos acima para avaliar o efeito de um produto químico na estabilidade de emulsão de uma emulsão de petróleo bruto podem ser empregados utilizando o aparelho 300.
[0097] A Figura 3 mostra ainda outro aparelho alternativo 400 para avaliar o efeito de um produto químico na estabilidade de emulsão de uma emulsão de petróleo bruto. Uma seção de desvio 210 pode ser fornecida através do tubo 110. Um fluxo 230 de emulsão a ser caracterizado pode ser desviado do tubo 110 e fluir para a seção de desvio 210. O aparelho 100, 200, 400 como descrito acima pode ser fornecido através da seção de desvio 210 (em vez de através do próprio tubo, como nas modalidades anteriores). A jusante 214 do local de detecção 216, a emulsão pode retornar ao tubo 110 via caminho de fluxo 240. Os métodos descritos acima para avaliar o efeito de um produto químico na estabilidade de emulsão de uma emulsão de petróleo bruto podem ser empregados utilizando o aparelho 400.
[0098] Opcionalmente, uma válvula ou dispositivo de regulação/alteração de fluxo (por exemplo, um elemento de turbilhão) pode ser fornecido a montante do local de detecção 116, 216, a fim de regular o fluxo da emulsão antes de atingir o local de detecção 116, 216.
[0099] Pode-se entender claramente que os aparelhos descritos acima não apenas permitem a avaliação do efeito de um produto químico em uma emulsão de água em óleo, mas também a otimização da estabilidade de emulsão através do ajuste da dosagem de um produto químico. Assim, os aparelhos e métodos das modalidades da invenção podem ser considerados como aqueles que fornecem otimização da estabilidade de emulsão de uma emulsão de água em óleo.
[00100] No entanto, também estão previstas modalidades nas quais a estabilidade de emulsão não é otimizada. Pelo contrário, o efeito do produto químico é avaliado simplesmente para caracterizar a resposta do produto químico. Diferentes aditivos podem ser adicionados à emulsão e qualquer alteração resultante no efeito do produto químico é avaliada.
[00101] A Figura 4 é um gráfico do potencial crítico versus concentração do quebrador de emulsão para uma modalidade de exemplo da invenção. Este gráfico ilustra o conceito de que, à medida que a concentração do quebrador de emulsão aumenta (e, portanto, a estabilidade de emulsão diminui), o potencial crítico atingirá um ponto (aqui, aproximadamente 660V) quando ele se reduzir repentinamente. Assim, neste ponto, a estabilidade de emulsão reduziu a um ponto em que as gotículas de água são facilmente alinhadas pelo potencial aplicado e a corrente pode fluir. O potencial necessário para fazer isso (ou seja, o potencial crítico) diminui, pois a emulsão é adequadamente "quebrada" pelo quebrador, ou seja, é instável o suficiente para permitir que a corrente flua facilmente.
[00102] Embora as modalidades descritas acima sejam descritas em termos de uma diferença de potencial aplicada, como será apreciado a partir da descrição anterior neste pedido, é o campo elétrico criado pela diferença de potencial aplicada que é importante em termos de alteração da física da condutividade da emulsão, ou seja, a desestabilização da emulsão é causada pelo campo elétrico. A diferença de potencial necessária para criar um campo elétrico desejado variará com a geometria, por exemplo, o espaçamento do eletrodo. Em uma configuração específica em que o espaçamento do eletrodo não está mudando, como nas modalidades descritas acima, é completamente apropriado e um pouco mais simples considerar a diferença de potencial aplicada e a diferença de potencial crítico. No entanto, em vez de considerar a aplicação da diferença de potencial e uma diferença de potencial crítico Vcrítico, as modalidades acima podem, alternativamente, ser entendidas no contexto do campo elétrico aplicado e do campo elétrico crítico Ecrítico. Nas situações em que o espaçamento do eletrodo é alterado, o campo elétrico aplicado e o campo elétrico crítico é que devem ser usados para garantir a consistência.
[00103] Embora o aparelho e os métodos da matéria divulgada tenham sido mostrados e descritos com referência às modalidades, os peritos na técnica apreciarão prontamente que alterações e/ou modificações podem ser realizadas aos mesmos sem se afastar do escopo da matéria divulgada.
Claims (18)
1. Método para avaliar o efeito de um produto químico na estabilidade de uma emulsão de água e óleo, a emulsão compreendendo o produto químico, em que o método é caracterizado pelo fato de que compreende: prover uma emulsão de água e óleo fluindo em um tubo; adicionar subsequentemente o produto químico à emulsão a montante de um local de detecção; aplicar uma diferença de potencial através da emulsão no local de detecção; medir uma corrente que flui através da emulsão devido à diferença de potencial aplicada; e utilizar esta corrente medida para fornecer uma indicação da estabilidade de emulsão e, assim, avaliar o efeito do produto químico.
2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a etapa de utilizar a corrente medida para fornecer uma indicação da estabilidade de emulsão inclui determinar, com base na corrente medida, se um potencial crítico da emulsão foi atingido ou excedido.
3. Método, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a corrente medida é comparada com uma corrente de referência correspondente ao potencial crítico, e se a corrente medida for maior ou igual à corrente de referência, é determinado que o potencial crítico da emulsão foi atingido ou excedido; e se a corrente medida for menor que a corrente de referência, é determinado que o potencial crítico não foi atingido.
4. Método, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que após o passo de medir a corrente que flui através da emulsão, o método compreende ainda: aumentar a diferença de potencial através da emulsão; medir a corrente que flui através da emulsão devido à maior diferença de potencial; determinar a taxa de variação de corrente em relação à diferença de potencial; comparar a taxa de variação determinada com um valor de taxa de variação de referência; e se a taxa de variação medida for maior ou igual à taxa de variação de referência, é determinado que o potencial crítico da emulsão foi atingido ou excedido; e se a taxa de variação medida for menor que a taxa de variação de referência, é determinado que o potencial crítico não foi atingido.
5. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 4, caracterizado pelo fato de que se foi determinado que o potencial crítico da emulsão não foi atingido, o método compreende ainda aumentar a diferença de potencial através da emulsão no local de detecção e repetir as etapas de: medir uma corrente que flui através da emulsão devido à diferença de potencial aplicada; e utilizar esta corrente medida para fornecer uma indicação da estabilidade de emulsão; determinando, com base na corrente medida, se um potencial crítico da emulsão foi alcançado ou excedido.
6. Método, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o método é repetido até que o potencial crítico tenha sido alcançado ou excedido.
7. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que se foi determinado que o potencial crítico da emulsão foi atingido ou excedido, o método compreende ainda: determinar o potencial crítico com base na diferença de potencial aplicada no momento em que foi determinado que o potencial crítico foi atingido ou excedido; e comparar o potencial crítico da emulsão com um potencial crítico de referência para fornecer uma indicação da estabilidade de emulsão e, desse modo, o efeito do produto químico.
8. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que compreende ainda ajustar uma dosagem de um produto químico a ser adicionado à emulsão ou a ser adicionado a uma corrente de processo a partir da qual a emulsão é formada, com base no efeito determinado do produto químico; ou ajustar o tipo de produto químico a ser adicionado à emulsão ou a uma corrente de processo a partir da qual a emulsão é formada, com base no efeito determinado do produto químico.
9. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o passo de utilizar a corrente medida para fornecer uma indicação da estabilidade de emulsão compreende a comparação da corrente medida com um valor de corrente de referência.
10. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a emulsão é uma emulsão de petróleo bruto e/ou em que a emulsão é uma emulsão de água em óleo.
11. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que compreende ainda a regulação do fluxo da emulsão a montante do local de detecção, preferencialmente utilizando uma válvula ou dispositivo de regulação de fluxo ou dispositivo de alteração de fluxo.
12. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a emulsão é desviada de um caminho de fluxo de emulsão principal e o local de detecção está nesse caminho de fluxo desviado.
13. Aparelho caracterizado pelo fato de que está configurado para executar o método conforme definido em qualquer uma das reivindicações anteriores.
14. Aparelho para avaliar o efeito de um produto químico em uma emulsão de água e óleo compreendendo o produto químico para uso em um método como definido na reivindicação 1, o aparelho caracterizado pelo fato de que compreende: um par de eletrodos configurados para serem dispostos através da emulsão no local de detecção, em que o produto químico é adicionado a montante do local de detecção; uma fonte de energia conectada através do par de eletrodos e configurada para aplicar uma diferença de potencial através do par de eletrodos; e uma unidade de processamento; em que a unidade de processamento está configurada para: medir a corrente que flui através da emulsão devido à diferença de potencial aplicada, e utilizar essa corrente medida para fornecer uma indicação da estabilidade de emulsão e, desse modo, o efeito do produto químico; em que o aparelho está configurado para ser fornecido através de um tubo que transporta a emulsão.
15. Aparelho, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que um primeiro eletrodo do par de eletrodos é configurado para ser montado em uma parede do tubo.
16. Aparelho, de acordo com a reivindicação 14 ou 15, caracterizado pelo fato de que compreende ainda um ou mais pares adicionais de eletrodos configurados para serem dispostos através da emulsão no local de detecção.
17. Método ou aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o produto químico é um quebrador de emulsão, inibidor de corrosão, biocida ou inibidor de incrustação.
18. Tubo para transporte de uma emulsão caracterizado pelo fato de que compreende um aparelho conforme definido em qualquer uma das reivindicações 14, 15 ou 16.
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