NL8100948A

NL8100948A - Werkwijze en inrichting voor het opsporen of bepalen van onzuiverheden in een vloeistof die vrij gas bevat, met gebruik van kerntechnieken.

Info

Publication number: NL8100948A
Application number: NL8100948A
Authority: NL
Original assignee: Texaco Development Corp
Priority date: 1980-03-06
Filing date: 1981-02-26
Publication date: 1981-10-01
Also published as: CA1148670A; FR2477713B1; GB2071312A; US4365154A; FR2477713A1; DE3107327A1; JPS56130643A; NO810657L; GB2071312B

Description

i ^ 3 81306

Korte aanduiding : Werkwijze en inrichting voor het opsporen of bepalen van onzuiverheden in een vloeistof die vrij gas bevat, met gebruik van kerntechnieken.

De uitvinding heeft betrekking op kerntechnieken voor het bepalen van onzuiverheden, zoals zoutwater en zwavel, in petroleumraffinage-en produktiebewerkingen.

Aanvraagsters Amerikaanse octrooi 4.209.695 heeft 5 betrekking op een kerntechniek voor het meten van het chloor-en zwavelgehalte van een stromende vloeistof. Voor de techniek van dat octrooi was het echter vereist dat in de vloeistof aanwezig vrij gas homogeen gemengd moest zijn. Anders veroorzaakte vrij gas in de vloeistofstroom fouten in de 10 metingen van het chloor (en dus het zoutgehalte) en zwavel door de relatieve beschermende eigenschappen van de vloeistof te wijzigen. Voor nauwkeurige resultaten van de inrichting van het type volgens dat octrooi werd dit typisch bij de uitgang van een gas-olieseparator aangebracht. Er zijn echter andere 15 plaatsen in de petroleumproduktie-of raffinagebewerkingen waar gas in de vloeistof aanwezig is en het gewenst is het zoutgehalte van de vloeistof te bepalen.

Aanvraagsters Amerikaanse octrooi 4.200.789 heeft betrekking op een techniek voor het meten van olie en waterver-20 houdingen van een multifasestronende vloeistof. De stromende vloeistof werd met neutronen gebombardeerd en gammas tralen van hoge energie als resultaat van het vangen van thermische neutronen werden bepaald. De spectra van de bepaalde gamma-stralen werden geanalyseerd en de gamma-straal tellingen van 25 het element zwavel en het element chloor werden bepaald. Daar het gamma-straalspectrum van het element waterstof niet nodig of gebruikt was, werden de effecten van gas in de stroom op 8100948 V h - 2 - metingen van olie en waterverhoudingen geëlimineerd.

In het kort heeft de uitvinding betrekking op een nieuwe en verbeterde werkwijze en toestel voor het opsporen van de aanwezigheid van chloor in een vloeistof die vrij gas 5 bevat in een petroleumleiding of dergelijke.

De vloeistof wordt met snelle neutronen uit een neutronenbron gebombardeerd, die afgeremd worden en daarna meedoen aan thermische-neutronenvangstreacties met materialen in de vloeistof, waarbij ze aanleiding geven tot gammastralen 10 als gevolg van de vangst van thermische neutronen. De energie-spectra van de thermische-neutronenvangst gammastralen voor de elementen waterstof en chloor worden verkregen, waaruit een maat van de relatieve concentratie van waterstof en chloor in de vloeistof vastgesteld kan worden. Uit de getelde hoe-15 veelheid voor de thermische-neutronen gammastraalspectra voor het element waterstof, wordt een maat voor de water stof index (Hl) van de vloeistof verkregenu De waterstofindex van de vloeistof en de verhouding van de relatieve concentratie van chloor tot waterstof worden gebruikt om een maat te verkrijgen 20 van de aanwezigheid van chloor of zoutwater in de vloeistof.

' · In verdere aspecten van de uitvinding kan de concen tratie van zwavel ook tegelijk met de concentraties van waterstof en chloor worden bepaald. Ook kan, omdat de leiding-temperatuur, leidingdruk, waterstofindex van de vloeibare 25 fase en waterstofindex van de gasfase gewoonlijk beschikbaar zijn of bepaald kunnen worden, de gas/vloeistofverhouding van de vloeistof berekend worden.

Fig. 1 is een schematisch blokdiagram van een toestel volgens de uitvinding; 30 Figuren 2A en 2B zijn grafische voorstellingen va» typische thermische-neutronenvangst gammastraalspectra voor ruwe olie;

Fig. 3 is een grafische voorstelling die de getelde ' hoeveelheid verhouding in chloor-bepalingsenergievensters 35 laat zien ten opzichte van die van waterstofenergievensters als een functie van waterstofindex;

Fig. 4 is een grafische voorstelling van getelde hoeveelheid in waterstofenergievensters als een functie van waterstofindex; 8100948 i 3 - 3 -

Fig. 5 is een grafische voorstelling die waterstof-index en relatieve aanwezigheid van chloor laat zien als functies Van de getelde hoeveelheid verhouding-in chloorbe-palingsenergievensters tot die van waterstofenergievensters 5 en van de waterstof getelde hoeveelheid?

Fig. 6 is een grafische voorstelling van het percent standaardafwijking van resultaten van de uitvinding?

Fig. 7 is een grafische voorstelling die de getelde hoeveelheid verhouding laat zien in chloorbepalings-10 energievensters ten opzichte van die van waterstofenergievensters als een functie van waterstoftellingshoeveelheid voor een vergroot waterstofenergievenster van fig. 2B.;

Fig. 8 is een grafische voorstelling die waterstof-index en relatieve aanwezigheid van zwavel laat zien als 15'functie van de getelde hoeveelheid verhoudingen van zwavel en chloorenergievensters ten opzichte van die van de waterstofenergievensters en van de waterstof getelde hoeveelheid; en

Fig. 9 is een grafische voorstelling die waterstof-index en relatieve aanwezigheid van zwavel laat zien als 20 functies van de getelde hoeveelheid verhouding in chloorbe-palingsenergievensters ten opzichte van die van waterstof getelde hoeveelheid voor verschillende niet-homogene vloeistoffen.

Fig. 1 laat een toestel A volgens de uitvinding 25 zien met een neutronenbron S en een detector D die volgens een gemeenschappelijke as naast elkaar op een buitenoppervlak van een stroomleiding IQ voor ruwe olie zijn gemonteerd.

De bron S en detector D kunnen ook, indien gewenst, binnen de leiding 10 volgens een gemeenschappelijke as gemonteerd worden.

7 30 De getoonde bron S is een Am-B neutronenbron· die 1.33 x 10 neutronen per seconde uitzendt, ofschoon het duidelijk is dat een verschillend bronmateriaal zoals actinium-beryllium, 252 californium of americium-beryllium indieh gewenst kan worden gebruikt. De bron S is bij voorkeur omringd door een 35 geschikt beschermend materiaal 12, zoals grafiet, dat neutronen thermaliseert maar niet vangt om de thermische neutronen-flux voor het vangen binnen de van belang zijnde vloeistof te vergroten. De tussenliggende ruimte 13 tussen de bron S en detector D is ook met een dergelijk materiaal gevuld. De 8100948 t % - 4 - detector D is bij voorkeur een 2" x 4" Nal (Tl) cylindrisch kristal gekoppeld met een fotovermenigvuldigerbuis T.

Er wordt de voorkeur aangegeven de detector D op te sluiten binnen een huls duurzaam materiaal 14 bekleed met 5 en bekledingsmateriaal met een grote thermische-neutronènvangst-doorsnede, zoals borium. Dit is in het bijzonder het geval indien ijzer niet geëlimineerd kan worden bij de vervaardiging van het deel van de leiding 10 waarop het toestel A is gemonteerd. Wanneer de leiding 10 van staal is gemaakt, wordt deze 10 inwendig bekleed met borium of ander geschikt materiaal in de nabijheid van bron S en detector D. Dit bekledingsmateriaal van borium vermindert de mogelijkheid van toegevoegde "achtergrond" straling. Borium (boriumcarbide gemengd met epoxyhars) is in het bijzonder voor deze toepassing geschikt omdat het 15 een grote thermische-neutronenvangst-doorsnede heeft. ( <T~ = 775 barns) en een vangstreactie die geen straling boven 0.5 MeV die de aangegeven chloormeting zou verstoren.

De detector D produceert flikkeringen of afzonderlijke lichtflitsen telkens wanneer daar gammastralen doorheen 20 gaan, terwijl de fotovermenigvuldigerbuis T in respons met elke dergelijke flikkering een voltagepuls ontwikkeld die evenredig is aan de intensiteit van de flikkering. Een hoogspan-nings /-energietoevoer 15 is aangebracht voor de fotovermenigvuldigerbuis T. Een gebruikelijk voorversterkercircuit 16 25 krijgt werkenergie van een B+ energietoevoer 17 en versterkt de pulsen van de fotoversterkerbuis T en verschaft de versterker pul sen aan een verdere versterkertrap 18.

De uitgaande pulsen van de versterker 18 worden verschaft aan een versterkingstabilisatorcircuit 20 dat ge-30 calibreerd is om te beantwoorden aan het eriergieniveau van een gekozen referentiepiek in het gammastraalenergiespectrum, zoals de geprononceerde 2.23 MeV energiepiek 22 van waterstof (figs. 2A en 2B). Het is echter duidelijk dat andere gamma-straalenergiepieken, een piek verkregen uit de uitgang van 35 een licht uitstralende diode die geplaatst is binnen het detectorkristal D, of een kwikpulser indien gewenst voor ver-sterkingstabilisatie kunnen worden gebruikt. Het versterking-stabilisatorcircuit 20 is een automatisch versterkingsrege-lingscircuit dat reageert op energieniveau van pulsen bij het 8100948 S i - 5 - gecalibreerde piekniveau en regelt de versterking van alle energieniveaupulsen voor het compenseren van versterkerwijzi-gingen of variaties in buis T of ander circuit van het toestel volgens de uitvinding als gevolg van fluctuaties in energie-5 toevoervoltage en/of temperatuureffecten.

De uitgangspulsen van versterkingsstabilisator-circuit 20 worden toegevoerd aan een impulshoogte of multi-kanaalanalysator 24. De pulshoogteanalysator 24 kan van een gebruikelijke type zijn en heeft bijzoorbeeld twee of meer 10 kanalen of energiedivisies die overeenkomen met kwantiseringen of energiegebieden van de pulshoogten van de ingangspulsen.

De pulshoogteanalysator 24 werkt voor het sorteren en opslaan van een lopend totaal van de binnenkomende pulsen in een aantal opslagplaatsen of kanalen gebaseerd op de hoogte van 15 de binnenkomende pulsen die, zoals reeds is vermeld, direct verbandhoudt met de energie van de gammastralen die de puls veroorzaken. De uitgang van de pulshoogteanalysator 24 in het geval van de uitvinding bestaat uit telpulsen die in elk van de twee energiegebieden of vensters voorkomen (zoals aangegeven 20 in fig. 2B) of, alternatief drie energiegebieden of vensters (zoals aangegeven in fig. 2A). Het is ook duidelijk dat indien gewenst twee geschikte schuine enkelkanaal analysatoren in plaats van de multi-kanaalanalysator 24 kunnen worden gebruikt.

De uitgang van de pulshoogte-analysator 24 kan 25 op een geschiktgeheugen-toestel voor daaropvolgende verwerking worden opgeslagen, of wordt alternatief direct toegevoerd over een geschikt aantal leidingen naar een computer 26, die van het aantal chloortellingen, het aantal waterstoftellingen en de tijdsduur voor dergelijke tellingen, het watergehalte 30 van de vloeistof in leiding 10, op de manier zoals zal worden aangegeven. Verder kan de computer 24 ook uit de uitgang van analysator 26 andere metingen betreffende de' vloeistof in leiding 14 bepalen, zoals nader zal worden uiteengezet. De resultaten van dergelijke berekeningen kunnen opgeslagen of ver-35 toond worden, zoals gewenst met een registreertoestel 28 of een ander geschikt vertoningstoestel.

Fig. 2A laat een typisch vangst gammastraalspectrum 32 zien dat opgetekend is met gebruik van de opstelling van figuur 1 voor een stroon ruwe olie die vrij gas evenals kleine 8100948 ί· 'y - 6 - hoeveelheden chloor bevat. De krachtige piek van 2.23 MeV van waterstof aangegeven door ver wij zingsnummer 22 is het resultaat van de vangst van thermische neutronen door waterstof in de ruwe olie en kan, zoals hiervoor aangegeven, ge-5 bruikt worden als een energiereferentiepiek door het verster-kingsstabylisatorcircuit van fig. 1. Fig. 2B laat ook de energie-instellingen van de.multi-kanaalanalysator 24 zien.

De eerste instelling, geïdentificeerd als "venster 1", strekt zich uit van 5.00 tot 8.0 MeV en omvat foto-elektrische en 10 ontsnappingspieken van de 7.79, 7.42, 6.64 en 6.11 MeV stra- 35 36 ling van het Cl (n,y ) Cl reactie evenals 5.42 MeV zwavel-vangstpiek en de minder krachtige 7.78, 7.42, 7.19, 6.64 en 5.97 MeV pieken van zwavel. De tweede instelling, geïdentificeerd als "venster 2", strekt zich uit van 2.05 tot 2.50 MeV 15 en omvat de 2.23 MeV waterstofvangstpiek aangegeven door refe-rentiegetal 22.

Relatief kleine hoeveelheden concentraties zout water in ruwe olie kunnen dikwijls grote problemen veroorzaken bij het raffinageproces van de ruwe olie. De uitvinding heeft 20 betrekking op de bepaling in een stromende multifase vloeibare ruwe oliestroom, of andere petroleumleiding, van de hoeveelheid zout in de vloeistof terwijl de effecten van gas, zoals vrij gas, in de vloeistof op de metingen worden geëlimineerd.

In de bovengenoemde Amerikaanse octrooischriften 25 werd de ruimte tussen de neutronenbron'en de gamma-straalde-tector met de te onderzoeken vloeistof gevuld. Een dergelijke bron-detectorgeometrie gaf de maximale zoutbepalingsgevoelig-heid en gaf geen problemen wat betreft de nauwkeurigheid van de meting zo lang de vloeistof geen vrij gas bevatte. Boven-30 dien diende de vloeistof als een constant dichtheidsschild tussen de detector en de directe neutronenflux uit de bron. Ofschoon de vloeistof de detector niet volledig beschermde, bleef de door de bron veroorzaakte achtergrond constant.

Indien echter vrij gas in de vloeistof in leiding 35 10 aanwezig is, worden de beschermende eigenschappen van de vloeistof verminderd afhankelijk van de fractie en homogeniteit van het vrij-gas-vloeistofmengsel. Dit wijzigt het door de bron ingeleide achtergrond niveau dat, op zijn beurt, de nauwkeurigheid van de meting van het zoutgehalte in de vloei- 8100948 4» » - 7 - bare fase vermindert.

Volgens de uitvinding kunnen de ongunstige effecten van de variabele door neutronen geïnduceerde achtergrond tot een minimum teruggebracht, maar, door het opvullen van de ruimte 5 tussen bron S en detector D met vast grafietbeschermend materiaal in plaats van de betreffende vloeistof. Enige nauwkeurigheid kan met deze bron-detectorgeometrie verloren gaan; in de aanwezigheid van vrij gas is de nauwkeurigheid van de zoutge-haltemeting echter zuperieur aan die welke wordt verkregen 10 met de bron en detector aan verschillende kanten van de stroom-leiding 10.

In een proef van de uitvinding werd een sectie van 3 fiberglasleiding 10 gevuld met 45.850 cm leidingwater dat ongeveer 25 pounds per 1000 barrels (PTB) NaCl bevatte. Een 15 reeks gamma-straalspectra werden opgetekend zodat de waargenomen evenals statistische standaardafwijkihg berekend kon worden. R^, de verhouding van getelde hoeveelheid Cc^ opgetekend in het energiegebied 5.75 tot 8.0 MeV (chloorvenster) (Fig. 2A) tot de getelde hoeveelheid Cg. opgetekend in het ener-20 giegebied 2.05 tot 2.50 MeV (waterstofvenster), werd voor elk spectrum berekend. Bekende hoeveelheden chloor, Mcl, in de vorm van NaCl in opklimmende hoeveelheden aan het water toegevoegd. Na elke toevoeging werd de bovengenoemde telopeen-volging herhaald.

25 Lege ruimten die vrij gas voorstellen werden binnen leiding 10 met een diameter van 10-5/8 inch ingeleid • door het verplaatsen van een deel van de vloeistof, door dun-wandige, met lucht gevulde acrylharsbuisen die 'op gekozen plaatsen gemonteerd waren binnen het dwarsdoorsnede-oppervlak 30 van leiding 10 en zich uitstrekten van de bron S naar de detector D. Acrylharsbuisen werden gebruikt omdat de neutroneneigenschappen van enkele acrylharsen, zoals die welke onder het handelsmerk Lucite van Du Pont in de handel worden gebracht, ongeveer gelijk zijn aan die van vers water. Groepen . 35 van 21, 40 en 49 buisen werden op regelmatige afstanden aangebracht om homogene vloeistoffen met waterstofindices, Hl = 0.83, 0.58 en 0.61 respectievelijk na te bootsen. De gamma-straaltelling opeenvolging werd herhaald bij iedere waterstof-index met gebruik van water verschillende zoutgehalten.

8100948 £ - 8 -

De waterstofindex, Hl, is evenredig met de hoeveelheid waterstof per volume-eenheid vloeistof waarbij de waterstof index van vers water als eenheid wordt genomen. Hl is met de gasfasefractie V verbonden volgens de vergelijking: 5 v . (HI)l - Hl (1) (EI). - (Hl) L g waarin (HI)T en (Hl) de waterstofindices van vloeistof-en l g 10 gasfasen respectievelijk zijn.

Vloeistoffen met Hl = 0.47, 0.39, 0.20, en 0.11 werden nagebootst door het opstellen van met water gevulde buizen in regelmatige reeksen van 49, 40, 21, en 12 respectievelijk waarbij de buis 10 leegbleef. Opnieuw werden de 15 opeenvolgende tellingen herhaald voor iedere reeks met gebruik van water met verschillende zoutgehalten.

Fig. 3 laat een plattegrond zien van de gemeten hoeveelheid R^, als een functie van Hl voor metingen van de relatieve aanwezigheid van chloor, M^, uitgedrukt in PTB.

20 Elk gegevenspunt stelt een totale teltijd van 25 minuten voor waarbij het getal tussenhaakjes voorstelt, het zoutgehalte van de vloeibare fase in PTB. De constant-zoutgehalte-krommen werden verkregen door kleinste-kwadratenpassing van alle verkregen data. Uit de spreiding van deze krommen kan 25 men zien dat de nauwkeurigheid waarmee gemeten kan worden toeneemt naarmate de Hl van de vloeistof toeneemt.

Fig. 4 laat een plattegrond zien van waargenomen waterstofvensters tellingshoeveelheid Cg als een functie van

Hl. Gebaseerd op een gemeten C„ in venster 2 (fig. 2A) kan *" ri 30 de waterstofindex Hl voor de multifasevloeistof die onderzocht wordt gemakkelijk worden bepaald. Er wordt opgewezen dat de verwantschap tussen waterstoftelling Cg en waters tof index Hl nagenoeg lineair is, zoals theoretisch voorspeld kan worden.

Fig. 5 laat een plattegrond van RC1 zien 35 als een functie van Cg en is een verzameling van informatie die in de figs. 3 en 4 is aangegeven. De getallen tussenhaakjes geven de waarden van en Hl respectievelijk aan, die met elk gegevenspunt corresponderen. Er wordt opgewezen dat zowel Rc^ en Cg gemeten hoeveelheden in het toestel A zijn. Deze 40 hoeveelheden, samen met een grafische voorstelling van de vorm 8100948 ? -9 - 9 - van fig. 5, kunnen gebruikt worden om (en Hl) voor iedere onbekende vloeistof te bepalen. Als een voorbeeld duiden gevonden waarden van = 225.000 tellingen/5 minuten en RC1 ' 0.065 een vloeistof aan met een vloeibare fasezoutgehalte 5 = 500 PTB en een waterstofindex Hl = 0.36.

Fig. 6 kan gebruikt worden om de statistische nauwkeurigheid te bepalen waarmee MC1 kan worden gemeten met gebruik van het toestel dat in figuur 1 is getoond. Bijvoorbeeld is voor een vloeistof met Hl = 0.4 en een teltijd van 20 minu-10 ten de statistische standaardafwijking van de meting + 27 PTB. Nauwkeurigheid in temen van percent water verdunning in een olie-watervloeibare fase kan geschat worden door gebruik van de rechter kant van fig. 6. Als een voorbeeld kan voor een vloeistof met Hl = 0.6 een zoutgehalte van de zout-15 waterfase van 175.000 ppm NaCl, en een teltijd van 25 minuten, het waterpercentage van de vloeibare fasen op + 0.02% gemeten worden.

Er wordt opgewezen dat de grafische voorstelling in fig. 6 maximale nauwkeurigheden die verwacht kunnen worden 20 voorstelt.. Werkelijke nauwkeurigheid in een homogene vloeistof zou 10 - 20% worden teruggebracht door systematische fouten in het gamma-straalopsporingstoestel. Verder zou de nauwkeurigheid achteruitgaan indien de metingen waren uitgevoerd in een buis van staal in plaats van fiberglas.

25 Om de proef op niet-homogene gasmengsels te be ëindigen werden verdere proeven in de vloeistof uitgevoerd waarbij de acrylharsbuisen geometrisch aangrenzénd, diametraal tegenover elkaar en met een hoek van 90° (kwadratuur) binnen de leiding 10 waren gegroepeerd met betrekking tot het toestel 30 A op de omtrek van de leiding 10. De geometrie,' water stof index (Hl) van de vloeistof, het zoutgehalte van de vloeibare fase, en overeenkomende symbolen worden in de volgende Tabel A aangegeven.

81 009 4 8

r’ V

- 10 -

TABEL A

Symbool Geometrie Hl M_.,(PTB) Buis __ _ __ __ vloeistof 5 la naast elkaar 0.92 24 lucht 2a kwadratuur 0.92 24 lucht • 3a tegenover elkaar 0.92 24 lucht lb naast elkaar 0.82 23 lucht 2b kwadratuur 0.82 23 lucht 3b tegenover elkaar 0.82 23 lucht lc naast elkaar 0.71 22 lucht 2 c kwadratuur 0.71 22 lucht 3c tegenover elkaar 0.71 22 lucht ld naast elkaar 0.35 19 water 15 2d kwadratuur 0.35 19 water 3d tegenover elkaar 0.35 19 water le naast elkaar 0.22 19 water 2e kwadratuur 0.22 19 water 3e tegenover elkaar 0.22 19 water 20 lf naast elkaar 0.82 945 lucht 2f kwadratuur 0.82 945 lucht 3f tegenover elkaar 0.82 945 lucht

De waarden van Rc^ zijn uitgezet als een functie van Cg in fig. 9 voor elke niet-homogene vloeistof.De doorlo-25 pende krommen in fig. 9 zijn krommen van constant zoutgehalte, MC1' en kroinmen van constante water stof index, Hl, verkregen volgens de methode van de kleine kwadraten uit passende gegevens in de homogene vloeistoffen van fig. 3. Uit fig. 9 blijkt dat, binnen de grenzen van experimentele fouten, de 30 gegevenspunten langs de eigenlijke Mc^ krommen komen te liggen. Dit toont aan dat, zelfs ofschoon het mengsel niet homogeen is, een nauwkeurige meting van het zoutgehalte met behulp van de uitvinding kan worden verricht.

De uit fig. 9 afgelezen waterstofindex Hl van de 35 vloeistof is een functie van de plaats van de bron-detector montering met betrekking tot de ligging van de vloeistof on-homogeniteit. Indien wij Hij definiëren als de waterstofindex 8100948 r λ m “ ii - gemeten met de bron-detectormontering bij de plaatsing j = 1 (voor aangrenzend), 2 (kwadratuur) of 3 (tegenover elkaar), kan bepaald worden dat (H^ + 2HI2 + HI3)/4 (2) 5 de ware waterstofindex van de niet-homogene vloeistof dicht benaderd. Dit duidt aan dat indien de gas-en vloeistoffasen van niet-homogene vloeistoffen willekeurig "zwerven" binnen de stroomleiding met een frequentie die veel korter is dan de teltijd, de "gemiddelde" gemeten waterstofindex de ware watervlo stofindex van de vloeistof dicht zal benaderen. Dit kriterium kan men aantreffen in veel olieveldsituaties door een voordelige plaats (zoals een stijgbuis) te kiezen waarop het toestel A wordt aangebracht.

Extra chloorvangst gaamstraling treedt op binnen 15 het energiegebied van 5.00 tot 5.75 MeV. De statistische nauwkeurigheid van de meting kan daarvoor verbeterd worden door de lage voorspanning van het chloorvenster te verminderen van 5.75 MeV tot 5.00 MeV (fig. 2B). Zoals uiteengezet in de samenhangende Amerikaanse octrooiaanvrage 920.568, geeft 20 zwavel storende straling bij 5.41 MeV die echter in een dergelijk vergroot chloorvenster ingesloten zou zijn. Voor een vhloorvenster van 5.00 tot 8.00 MeV, verschijnt een 1% variatie in zwavelgehalte van de vloeibare fase als een 37 PTB variatie in de M^ meet. Indien echter het zwavelgehalte van de ruwe 25 olie bekend is en relatief constant blijft, kan het toestel A gecalibreerd worden voor een specifieke zwavelconcentratie.

Fig. 7 toont een grafische voorstelling van R^ als een functie van de waarin gedefinieerd is als de verhouding van de getelde hoeveelheid opgetekend in energie-30 gebied 5.00 tot 8.00 MeV tot de waterstof getelde hoeveelheid CH. Elk gegeven punt stelt een totale teltijd van 25 minuten voor terwijl de getallen tussenhaakjes opnieuw M^ en Hl respectievelijk voorstellen. Berekeningen van fout voortplanting laten zien dat de statistische nauwkeurigheid afgelezen uit 35 fig. 6 extra 21% wordt verbeterd door gebruik van het grotere chloorvenster van fig. 2B.

Er wordt opgewezen dat bij het verkrijgen van het zoutgehalte van de vloeibare fase van de vloeistof, de water- 8100948 - 12 - ? V .

* stofindex HI, van de vloeistof ook wordt verkregen. Indien de gas-en vloeibare fasen van de vloeistof met dezelfde snelheid langs het toestel A worden bewogen en indien de volgende extra informatie verkrijgbaar of berekend is: 5 (1) leidingtemperatuur (2) leidingdruk (3) waterstofindex van de vloeibare fase (4) waterstofindex van de gasfase kan de gas/vloeistofverhouding berekend worden.

10 Er wordt ook opgewezen dat het zwavelgehalte van de vloeibare fase, Mg, tegelijk met het zoutgehalte M^ en Hl kan worden bepaald door in overeenstemming met de samenhangende Amerikaanse octrooiaanvrage 872.981 te bepalen een extra verhouding 15 R getelde hoeveelheid geregistreerd, in energievenster 3(Fig.2A) s “ getelde hoeveelheid geregistreerd'in energievenster 2(Fig.2A)

Deze verhouding, samen met RC1 en CH worden in een grafische voorstelling aangegeven in fig. 8 aangebracht om Mcl,' Mg, en Hl te bepalen.

20 De voorafgaande onthulling en beschrijving van de uitvinding zijn als illustratief en verklarend op te vatten, en verschillende veranderingen in de afmeting, vorm en materialen, evenals in de details van de geïllustreerd constructie kunnen worden aangebracht zonder buiten de geest van de uit-25 vinding te komen.

8100948

Claims

1. Werkwijze voor het analyseren van een multifasen-vloeistof die vloeistof en vrij gas bevat en in een leiding stroomt, gekenmerkt door de trappen van: 5 (a) het bombarderen van de vloeistof met snelle neutronen die afgeremd worden en daarna deelnemen aan ther-mische-neutronenvangstreacties met materialen in de vloeistof; (b) het verkrijgen van gamma-straalenergiespectra van het materiaal in respons tot de vangst van thermische neu- 10 tronen door de materialen in de vloeistof; (c) het verkrijgen van een maat van de concentratie van waterstof in de vloeistof van de gammastraalenergiespectra; (d) het verkrijgen van de waterstofindex van de vloeistof van de maat van waterstofconcentratie; 15 (e) het verkrijgen van een maat van de concentratie van chloor in de vloeistof uit de gammastraalenergiespectra; (f) het verkrijgen van een verhouding van de concentratie van chloor tot de concentratie van waterstof; en (g) het verkrijgen van een maat van de zoutconcen- 20 tratie van de vloeistof uit de concentratieverhouding van chloor tot waterstof en de waterstofindex van de vloeistof.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de trap van het verkrijgen van gamma-straalenergiespectra het tellen van gammastralen in het energietraject van 2.05 MeV 25 tot 2.50 MeV omvat.

3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de genoemde trap voor het verkrijgen van gammastraalenergiespectra het tellen van gammastralen in het energie-traject van 5.75 MeV tot 8.0 MeV omvat.

4. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de genoemde trap voor het verkrijgen van gamma-straalenergiespectra het tellen van gammastralen in het energie traject van 5.00 MeV tot 8.0 MeV omvat.

5. Werkwijze volgens conclusie 1, gekenmerkt door 35 de verdere stap van het verkrijgen van een maat van de concentratie van zwavel in de vloeistof uit de gammastraalspectra.

6. Toestel voor het analyseren van een multifasen vloeistof die vloeistof en vrij gas bevat en in een leiding stroomt, gekenmerkt door: 8100948 '*· ^ , -I# - (a) middelen. (S) voor het bombarderen van de vloeistof met snelle neutronen die afgeremd worden en daarna meewerken in thermische-neutronenvangstreactie met materialen in de vloeistof ; 5 (b) middelen (D) voor het verkrijgen van gamma- straalenergiespectra van de materialen in respons tot de vangst van thermische neutronen door de materialen in de vloeistof; (c) middelen (24) voor het verkrijgen van een maat van de concentratie van waterstof in de vloeistof uit de gamrna- 10 straalenergiespectra; (d) middelen (26) voor het verkrijgen van de waterstofindex van de vloeistof uit de maat van de waterstof-concentratie; (e) middelen (24) voor het verkrijgen van een maat 15 van de concentratie van chloor in de vloeistof uit de gamma- straalenergiespectra; (f) middelen . (26).voor het verkrijgen van een verhouding van de concentratie van chloor tot de concentratie van waterstof; en- 20 (gj middelen (26) voor het verkrijgen van een maat van het zoutgehalte van de.vloeistof uit de concentratie-verhouding van chloor tot waterstof en de waterstofindex van de vloeistof.

7. Toestel volgens conclusie 6, gekenmerkt door-25 dat de genoemde middelen (D) voor het verkrijgen van gamma- straalenergiespectra middelen. (24) omvatten voor het tellen van gammas tralen in de energie trajecten van.2.05 MeV tot 2.50 MeV en van 5.75 MeV tot 8.0 MeV.

8. Toestel volgens conclusie 6, gekenmerkt door-30 dat de genoemde middelen (D) voor. het verkrijgen van gamma- straalenergiespectra middelen. (24) omvatten voor' het tellen van gammastralen in de energietrajecten van 2.05 MeV tot 2.50 MeV en van 5.00 MeV tot 8.0 MeV.

9. Toestel volgens éên van de conclusies 6-8, 35 daardoor gekenmerkt dat de genoemde middelen (D) voor het verkrijgen van spectra een gammastraaldetector omvatten die apart van de genoemde: bombardeermiddelen (S) is geplaatst en doordat beschermend materiaal (13) is aangebracht om de ruimte tussen de detector en de bombardeermiddelen direct te vullen. 8100948 -j £ -15 -

10. Toestel volgens conclusie 9, daardoor gekenmerkt, dat de genoemde detector (D) en de genoemde bombardeer-middelen (S) op een buitenoppervlak van een genoemde leiding (10) op een as, die in het algemeen evenwijdig is met de as 5 van de leiding, zijn gemonteerd. 8100948