NO20101492A1

NO20101492A1 - Fremgangsmate og anordning for sampling av hydrogensulfid

Info

Publication number: NO20101492A1
Application number: NO20101492A
Authority: NO
Inventors: Daniel Dessort; Robert Le Van Loi; Nadine Loubere
Original assignee: Total Sa
Priority date: 2008-04-22
Filing date: 2010-10-22
Publication date: 2011-01-07
Also published as: GB2471428B; US8986625B2; CA2721856A1; GB201017643D0; US8518706B2; US20140017144A1; FR2930340B1; CA2721856C; WO2009130559A1; FR2930340A1; US20110033943A1; GB2471428A

Abstract

Oppfinnelsen angår en fremgangsmåte for sampling av et svovelinneholdende fast produkt omfattende: - tilføre en gasstrøm omfattende hydrogensulfid; - bringe gasstrømmen i kontakt med en fast reagens og reagere den faste reagensen med hydrogen- sulfidet inneholdt i gasstrømmen, nevnte reaksjon fester svovelet av hydrogensulfidet ved å danne et svovelinneholdende fast produkt som er forskjellig i farge fra den faste reagensen; og - utvinne det svovelinneholdende faste produktet. Oppfinnelsen angår også en anordning egnet for implementeringen av denne fremgangsmåten.

Description

OPPFINNELSENS OMRÅDE

Den foreliggende oppfinnelsen angår en fremgangsmåte for sampling av hydrogensulfid (H2S), samt en anordning egnet for implementeringen av denne fremgangsmåten.

TEKNISK BAKGRUNN

Håndteringen av hydrogensulfid (H2S) spiller en stor rolle innen området av gass- og oljeproduksjon. Faktisk er hydrogensulfid, som kan være til stede i en molkonsentrasjon som kan variere mye avhengig av forekomstene (fra noen få ppm til flere tiganger %), en gass som ikke bare er svært giftig (dødelig ved en lav konsentrasjon) men også korroderende i nærværet av vann. Det er viktig å behandle den, samt å ta i bruk installasjoner tilpasset dens nærvær.

Konsentrasjonen av hydrogensulfid kan øke dramatisk, eller endog fremkomme, under produksjon, som krever komplekse og kostbare tilpasninger av produk-sjonsmetodene. En slik økning eller tilsynekomst kan ha flere kilder, noen naturlige og andre kunstige.

Således er eksempler på mulige hydrogensulfidkilder:

varmereduksjon av sulfater av hydrokarbonene ved en høy tempera tur;

bakteriell reduksjon av sulfater;

i tilfellet av injeksjon av saltsyre i bergarten under produksjon, reaksjon av den førstnevnte med py ritt;

kontaminasjon av det vurderte hydrokarbonreservoaret av et andre hydrokarbon reservoar med et høyere H2S-innhold.

Det er viktig å identifisere hydrogensulfidkildene for hver forekomst, for:

å redusere om mulig hydrogensulfidinnholdet (for eksempel ved hjelp av en bakteriell behandling eller ved å avbryte injeksjonen av saltsyre avhengig av tilfellet); eller

å forutsi utviklingen over tid av H2S-innholdet, for å dimensjonere in-stallasjonene i henhold til dette, fortrinnsvis til innenfor 1/10-dels prosent av hydrogensulfid.

Denne identifiseringen av hydrogensulfidkildene er vanskelig; først og fremst er den basert på den isotopiske målingen av svovelet til stede i hydrogensulfidet. Avhengig av de kjemiske eller biokjemiske prosessene på opprinnelsen av dan-nelsen av hydrogensulfidet, varierer faktisk den isotopiske fraksjoneringen (dvs. proporsjonen av tung isotop<34>S involvert i de forskjellige omdannelsesprosesse-ne). En måling av forholdet av molkonsentrasjonen mellom den tunge isotopen<34>S og hovedisotopen<32>S (isotopisk forhold) gir derfor direkte informasjon på opprinnelsen av hydrogensulfidet, som er et verdifullt informasjonsbidrag for produksjonsstrategier.

For å utføre målingen av det isotopiske forholdet av svovelet, er det vanlig å oksidere hydrogensulfidet på forhånd. Oksidasjon-reduksjon-reaksjonen bevirkes ved bobling av gassen inneholdende hydrogensulfidet gjennom en løsning inneholdende kadmiumacetat. Kadmiumacetatet reagerer med hydrogensulfidet til å danne kadmiumsulfid. Den faktiske isotopiske forholdsmålingen utføres på svovelet til stede i det således oppnådde kadmiumsulfidet.

Målingen av det isotopiske forholdet av svovelet utføres ved massespektrometri. Denne målingen krever derfor tungt laboratorieutstyr; den kan ikke utføres direkte på stedet.

To foranalyse-samplingsmetoder er for tiden anvendt. Disse omfatter:

ta en gassprøve inneholdende hydrogensulfid på stedet i en trykksatt flaske, og sende den trykksatte flasken til laboratoriet hvor den isotopiske analysen vil skje (mellomreaksjonen med kadmiumacetatløsningen skjer derfor i laboratoriet); eller

ta en gassprøve inneholdende hydrogensulfid, utføre reaksjonen av hydrogensulfid med den vandige løsningen av kadmiumacetat på stedet, og sende den oppnådde løsningen til laboratoriet hvor den isotopiske analysen vil skje.

Imidlertid representerer disse to metoder betydelige problemer.

Med den første metoden er fyllingen av en trykksatt flaske en dyr operasjon, tidkrevende og ikke særlig praktisk å implementere under rådende forhold på stedet. Videre er H2S en gass som er giftig for mennesker, og transporten, generelt via luft, av prøver av komprimert gass inneholdende H2S kan være en svært lang operasjon.

Til slutt kan mengden av H2S til stede i den trykksatte flasken ikke være tilstrekkelig til å utføre den isotopiske målingen.

Den andre metoden omfatter å utføre oksidasjon-reduksjon-reaksjonen mellom

hydrogensulfidet og kadmiumacetatet direkte på stedet, og sende en vandig løs-ning inneholdende et kadmiumsulfidbunnfall til analyselaboratoriet. Mens denne løsningen er tilfredsstillende når det gjelder transport, er den vanskelig å implementere. Ved utførelse av oksidasjon-reduksjon-reaksjonene på stedet kreves spinkelt laboratorieutstyr, som ikke er veldig overensstemmende med stedet, og personell kvalifisert til å bruke det. Det å oppnå pålitelige og reproduserbare analyseresultater krever at man nøye observerer driftsprosedyren, som ikke all-tid er mulig under forhold som råder på stedet.

Videre er det av sikkerhetsgrunner på stedet, foretrukket å minimalisere håndte-ringsoperasjoner under de forhold som råder på stedet.

Dessuten beskriver søknaden GB 2344365 en anordning egnet til sampling av en bestemt mengde av fluid av hydrokarboner in situ i et reservoar. En komponent av anordningen omfatter et materiale som er i stand til å reagere med hydrogensulfid. Materialet kan for eksempel være et metall, et metalloksid, eller en organisk forbindelse. Imidlertid er det beskrevne systemet hovedsakelig tiltenkt måling av konsentrasjonen av hydrogensulfid direkte i fluidet av forekomsten. Det er dessuten svært tungt, komplekst og dyrt å implementere på grunn av vanskeligheten med å ta en prøve in situ.

Det er således et faktisk behov å utvikle et system som muliggjør den isotopiske målingen av hydrogensulfidet som er robust, enkel å bruke under de forhold som råder på stedet, sikkert og billig.

OPPSUMMERING AV OPPFINNELSEN

Oppfinnelsen angår først en fremgangsmåte for sampling av

et svovelinneholdende fast produkt omfattende:

tilføre en gasstrøm omfattende hydrogensulfid;

bringe gasstrømmen i kontakt med en fast reagens og reagere den faste reagensen med hydrogensulfidet inneholdt i gasstrømmen, nevnte reaksjon fester svovelet av hydrogensulfidet ved å danne et

svovelinneholdende fast produkt som er forskjellig i farge fra den faste reagensen; og

utvinne det svovelinneholdende faste produktet.

Ifølge en utførelsesform består den faste reagensen av kadmiumacetatkrystaller.

Ifølge en utførelsesform stammer gasstrømmen fra an forekomst av hydrokarboner.

Ifølge en utførelsesform utføres trinnet for å bringe gasstrømmen i kontakt kontinuerlig, og gasstrømmen evakueres etter å ha blitt brakt i kontakt med den faste reagensen.

Ifølge en utførelsesform er trykket i kontaktkammeret under trinnet for å bringe gasstrømmen i kontakt, på mellom 0 og 10 effektive bar, fortrinnsvis mellom 0 og 5 effektive bar.

Ifølge en utførelsesform omfatter nevnte fremgangsmåte

også de følgende trinnene:

transport av det svovelinneholdende faste produktet til en installasjon

for den isotopiske målingen av svovelet;

isotopisk måling av svovelet i det svovelinneholdende faste produktet innenfor installasjonen for den isotopiske målingen av svovelet.

En gjenstand ved oppfinnelsen er også en anordning for

sampling av et svovelinneholdende fast produkt

omfattende:

et kontaktkammer, omfattende en fast reagens, nevnte faste reagens er i stand til å reagere med hydrogensulfid og reaksjonen av den faste reagensen med hydrogensulfid produserer en endring i farge og fester svovelet av hydrogensulfidet ved å danne et svovelinneholdende fast produkt;

gasstrømleveringsmidler, som mater kontaktkammerinnløpet;

gasstrømevakueringsmidler, forbundet med kontaktkammerutløpet;

og

midler for å vise endringen i farge av den faste reagensen i det de-monterbare kontaktkammeret.

Ifølge en utførelsesform er kontaktkammeret demonterbart.

Ifølge en utførelsesform består midlet for visning av endringen i farge av den faste reagensen i kontaktkammeret som haren gjennomsiktig eller transparent vegg, fortrinnsvis laget av plast.

Ifølge en utførelsesform omfatter kontaktkammeret to filtre, oppstrøms og ned-strøms for den faste reagensen.

Ifølge en utførelsesform omfatter nevnte anordning en

eller flere av de følgende komponentene oppstrøms for

kontaktkammeret:

en trykkreduksjonsventil;

en strømningsreguleringsventil;

et spylesystem;

og valgfritt en strømningsmåler nedstrøms for kontaktkammeret.

Ifølge en utførelsesform er kontaktkammeret utstyrt med midler for å bryte en vegg av kontaktkammeret.

Ifølge en utførelsesform implementeres fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen ved hjelp av midler av anordningen ifølge oppfinnelsen.

En gjenstand ved oppfinnelsen er også et kontaktkammer omfattende en fast reagens, nevnte faste reagens er i stand til å reagere med hydrogensulfid, og reaksjonen av den faste reagensen med hydrogensulfid produserer en endring i farge og fester svovelet av hydrogensulfidet ved å danne et svovelinneholdende fast produkt, nevnte kontaktkammer haren gjennomsiktig eller transparent vegg, fortrinnsvis laget av plast.

Den foreliggende oppfinnelsen gjør det mulig å overvinne ulempene kjent fra tek-nikkens stand. Den gir nærmere bestemt en fremgangsmåte for sampling av hydrogensulfid (og en tilhørende anordning) som muliggjør den isotopiske målingen av svovelet som er samtidig robust, lett å bruke under de rådende forhold på produk-sjonsstedet, sikker og billig.

Dette oppnås takket være bruken av en fast reagens som er i stand til å reagere med hydrogensulfidet og fester svovelet til stede i sistnevnte, ved å danne et svovelinneholdende fast produkt, reaksjonen blir ledsaget av en endring i farge.

Oppfinnelsen tilbyr nærmere bestemt minst en av de fordelaktige karakteristiske trekkene oppført under, eller endog to eller flere.

Anvendelsen av en fast reagens gjør det mulig å unngå problem med transport og håndteringssikkerhet som oppstår for flytende produkter eller komprimert gass. Spesielt er det svovelinneholdende faste produktet fordelaktig mindre giftig og mindre korroderende enn hydrogensulfid.

Den totale tiden som skiller samplingen av en gasstrøm omfattende hydrogensulfid og den isotopiske målingen av svovelet er redusert. Frekvensen av samplingen og den isotopiske målingen kan således bli betydelig økt.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen (og den tilhørende anordningen)

er lett å implementere på et hydrokarbonproduksjonssted, uten å kreve nærværet av en spesialisert fagmann.

Fortrinnsvis har anordningen ingen glasskomponenter, slik at normale

sikkerhetstiltak er tilstrekkelige for dens bruk.

Den isotopiske målingen av svovelet muliggjort ved oppfinnelsen er minst så pålitelig som en isotopisk måling utført ved konvensjonelle metoder.

Prøvene av det svovelinneholdende faste produktet kan oppbevares i

lang tid.

Endringen i farge forbundet med reaksjonen gjør det mulig på den ene side å verifisere nærværet av hydrogensulfid, og på den annen side å justere tiden hvorved den faste reagensen er brakt i kontakt med gasstrømmen i løpet av tiden som er strengt nødvendig for å feste en maksimal mengde av svovel, uten på forhånd å måtte vite størrelsesordenen av hydrogensulfidinnholdet i gasstrømmen.

Oppfinnelsen kan implementeres ved en lav kostnad, spesielt ved en kostnad som er flere hundre ganger lavere enn det til fremgangsmåten som anvender trykksatte flasker.

Anordningen ifølge oppfinnelsen er miniatyrisert sammenliknet med eksisterende systemer, den tar opp lite plass og kan lett transporteres for hånd i et tilfelle.

Følsomheten av målingene økes sammenliknet med fremgangsmåten som anvender trykksatte flasker. Faktisk er det tilstrekkelig å sirkule-re bare så mye gasstrøm som er nødvendig i kontaktkammeret for å oppnå en tilstrekkelig mengde av svovelinneholdende materiale til å utføre den isotopiske målingen.

Den lette anvendelsen av fremgangsmåten gjør det mulig å utføre mange analyser, som gjør det mulig å øke samplingen og in fine påli-teligheten av målingene.

KORT BESKRIVELSE AV FIGURENE

Figur 1 viser et skjematisk diagram av en utførelsesform av anordningen ifølge oppfinnelsen. Figur 2 viser et detaljert diagram av en utførelsesform av kontaktkammeret brukt i anordningen ifølge oppfinnelsen. Figur 3 er et fotografi av et eksempel av en anordning ifølge oppfinnelsen.

BESKRIVELSE AV UTFØRELSESFORMER IFØLGE OPPFINNELSEN

Oppfinnelsen beskrives nå i mer detalj og på ikke-begrensende måte i den føl-gende beskrivelsen.

Anordning for sampling av HZS

Med henvisning til Figur 1 (og også i forhold til fotografiet i Figur 3), ifølge en utførelsesform, omfatter samplingsanordningen ifølge oppfinnelsen en gasstrøm-leveringslinje 1. Dette kan for eksempel være et rustfritt stålrør forbundet med en coil. Denne gasstrømleveringslinjen 1 kan for eksempel være forbundet med en separator eller med en brønnhodeinstallasjon, i sammenheng med en bruk av anordningen på et olje- eller gassproduksjonssted. Det er også mulig å forbinde gasstrømleveringslinjen 1 med en tilførsel av inertgass (for eksempel en nitro-gentrykksatt flaske) eller av komprimert luft for å lufte anordningen for å rense den, spesielt mellom to samplingsoperasjoner.

Gasstrømleveringslinjen 1 mater en trykkreduksjonsventil 2, tiltenkt å redusere trykket av gasstrømmen. Trykkreduksjonsventilen 2 er fordelaktig utstyrt med en luftelinje 3.

En første gasstrømtransportlinje 4, som mater en strømningsreguleringsventil 5, er forbundet med utløpet av trykkreduksjonsventilen 2.

En andre gasstrømtransportlinje 6, som leverer en toveisventil 7, er forbundet med utløpet av strømningsreguleringsventilen 5. Denne toveisventilen 7, ifølge dens aktuering, enten spyler systemet via en luftelinje 8 (for rensing av systemet for eksempel ved hjelp av skylling med en inertgass), eller leverer et kontaktkammer 10, via en tredje gasstrømtransportlinje 9.

En fjerde gasstrømtransportlinje 11, som leverer en strømningsmåler 12, som spesielt kan være en kulestrømningsmåler og som gjør det mulig å vise om systemet 1 drives normalt eller om den er blokkert, er forbundet med utløpet av kontaktkammeret 10. Gassevakueringsmidler 13 er forbundet med utløpet fra strømningsmåleren 12.

Gassevakueringsmidlene 13 kan spesielt evakuere gassstrømmen direkte inn i

den omgivende atmosfæren, som tar hensyn til den lave gasstrømningshastighe-ten som er i prinsippet brukt innenfor rammen av oppfinnelsen, og ved å ta hensyn til det lave hydrogensulfidinnholdet av gasstrømmen ved utløpet, siden praktisk talt alt av hydrogensulfidet inneholdt i gasstrømmen reagerer i kontaktkammeret 10 når anordningen er i drift.

Fordelaktig er hele anordningen i stand til å motstå en temperatur som er mellom -30°C og +50°C, fortrinnsvis mellom -40°C og +60°C, fordelaktig mellom - 50°C og +70°C. Dette viser seg å være viktig, gitt de ekstreme temperaturfor-holdene som man kan møte på i de forskjellige områdene i verden hvor hydro-karbonforekomstene er.

Anordningen har fortrinnsvis ingen glasskomponenter. Anordningen har fortrinnsvis ingen batteri eller elektriske deler, for at systemet ikke skal utgjøre noen detonasjonsrisiko.

Hele anordningen er fortrinnsvis tilveiebrakt i et lett transporterbart utførelsestil-felle, for eksempel laget av rustfritt stål, (se Figur 3 i denne forbindelse). Den maksimale dimensjonen av utførelsestilfellet (lengden) kan være mindre enn 1 m, fortrinnsvis mindre enn 80 cm eller endog mindre enn 60 cm.

Med henvisning til Figur 2 kan kontaktkammeret 10 være sylindrisk i form, fortrinnsvis fra 5 til 15 mm i ytre diameter og fra 7 til 15 cm i lengde, for eksempel omtrent 10 mm i ytre diameter og 10 cm i lengde. Tykkelsen av veggen 16 av kontaktkammeret 10 kan være omtrent 2 til 5 mm, for eksempel omtrent 3 mm. Kontaktkammeret kan for eksempel bli produsert ved anvendelse av et Nalge-ne® rør.

Minst en del av veggen 16 må være transparent eller gjennomsiktig, slik at det

er mulig å observere innsiden av kontaktkammeret 10. For eksempel er det mulig å tilveiebringe et vindu i veggen 16. Alternativt og foretrukket er hele veggen 16 transparent eller gjennomsiktig. Fordelaktig er veggen 16 av kontaktkammeret laget av plast, for eksempel polykarbonat eller polyvinylidenfluorid (Kynar®). Fortrinnsvis er plasten uknuselig, dvs. støtsikker. Veggen 16 må være inert vis-å-vis hydrogensulfid.

På innsiden av kontaktkammeret 10 er anordnet to filtre 17a, 17b, som danner en hindring for passasjen av partikler større enn 100 mikron i størrelse mens passasjen av gasser fortsatt tillates. Filtrene 17a, 17b kan for eksempel være laget av glassull eller cellulose, med valgfritt en rørformet komponent laget av polypropylen for å holde dem på plass.

Den faste reagensen 14 er anordnet mellom filtrene 17a, 17b.

Konnektorer 15a and 15b på begge ender av kontaktkammeret 10 tilveiebringer forbindelsen respektivt til den tredje gasstrømtransportlinjen 9 og den fjerde gasstrømtransportlinjen 11.

Den faste reagensen 14 består fortrinnsvis av krystallkorn av et reaktivt materiale. Alternativt kan den faste reagensen 14 bestå av et støttemateriale (for eksempel perler av silika eller annet materiale) belagt med reaktivt materiale.

Det reaktive materialet er valgt slik at det er i stand til å reagere med hydrogensulfid for å tilveiebringe et fast produkt mens det fortsatt fester svovelet av hydrogensulfidet, og slik at reaksjonen med hydrogensulfidet er ledsaget av en endring i farge (dvs. det faste produktet har en farge forskjellig fra den til det reaktive materialet).

Med endring i farge menes en endring i fargen av materialet som klart kan ses av en bruker med det blotte øye. For eksempel kan endringen i farge være fra hvit til gul til oransje.

Fortrinnsvis er ikke det reaktive materialet et material som opprinnelig er mørkt av farge, da dette ikke gjør det mulig på korrekt måte å vise oksidasjon-reduksjon-reaksjonen med hydrogensulfidet. Metallene og metalloksidene er generelt materialer av mørk farge, og bruken av disse er ikke foretrukket. For eksempel er jernoksid et svartfarget metall. I nærværet av hydrogensulfid skifter det raskt til grønnaktig jern(toverdig)oksid deretter til rustfarget jern(treverdig)-oksid, som ikke er ansett å være en endring i farge klart skjelnet av en bruker med det blotte øye.

Det reaktive materialet er derfor fortrinnsvis et lysfarget (ideelt hvit) fast materiale, for eksempel kadmiumacetat. Kadmiumacetat, hvor dets krystaller er hvi-te, reagerer med hydrogensulfid til å danne kadmiumsulfid (gule krystaller) og eddiksyre.

Mengden av fast reagens i kontaktkammeret er fortrinnsvis mellom 1 mg og

10 g, mer foretrukket mellom 10 mg og 1 g, spesielt mellom 50 mg og 500 mg.

I tilfellet hvor den faste reagensen består av kadmiumacetatkrystaller, er en mengde av krystaller på omtrent 200 mg passende.

I anordningen ifølge oppfinnelsen er kontaktkammeret 10 fortrinnsvis demonterbart, dvs. det kan fjernes fra anordningen, fortrinnsvis for hånd, uten bruk av verktøy, og kan bli erstattet.

I dette tilfellet kan kontaktkammeret 10 derfor være ansett som en engangsar-tikkel. Straks det er fjernet fra anordningen, kan kontaktkammeret 10 transporteres, lett åpnes for å frigjøre det faste produktet i reaksjonen, og kasseres.

Som et resultat utgjør kontaktkammeret 10 også en gjenstand ved oppfinnelsen

i seg selv.

Alternativt kan kontaktkammer 10 være permanent integrert i anordningen. I dette tilfellet er kontaktkammeret 10 utstyrt med et åpningssystem for manuelt å være i stand til å trekke ut det faste produktet i reaksjonen.

Fremgangsmåte for sampling av HZS

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan implementeres ved anvendelse av anordningen beskrevet ovenfor. For å gjøre dette forsynes anordningen med en gasstrøm inneholdende hydrogensulfid, spesielt en hydrokarbonbasert gasstrøm, som for eksempel kommer fra en produksjonsbrønn.

Trykkreduksjonsventilen 2 gjør det mulig å redusere trykket på gasstrømmen til en verdi på mellom 0 og 10 effektive bar, fortrinnsvis mellom 0 og 5 effektive bar, for eksempel omtrent 2 effektive bar.

Det er hensiktsmessig å spyle anordningen under oppstart, ved å innstille toveisventilen 7 til spylestillingen og åpning av reguleringsventilen 5. Deretter lukkes reguleringsventilen, toveisventilen 7 innstilles på samplingsstillingen, og reguleringsventilen 5 åpnes til en stilling som gjør det mulig å oppnå en passende strømningshastighet.

Gasstrømningshastigheten kan for eksempel være mellom 10 og 100 ml/min. En strømningshastighet på 50 ml/min kan være spesielt godt egnet.

Gasstrømmen passerer suksessivt, i en kontinuerlig strøm, gjennom den første gass-strømtransportlinjen 4, strømningsreguleringsventilen 5, den andre gasstrømtrans-portlinjen 6, toveisventilen 7, den tredje gasstrømtransportlinjen 9, kontaktkammeret 10, den fjerde gasstrømtransportlinjen 11, strømningsmåleren 12 og gassevakueringsmidlet 13.

Det er hensiktsmessig å holde gassevakueringsmidlet 13 (lik luftelinjen 8) langt bort fra operatørene.

Under passasjen av gasstrømmen gjennom kontaktkammeret 10 reagerer hydrogensulfidet med den faste reagensen. Således er den faste reagensen pro-gressivt omdannet til svovelinneholdende fast produkt, som fører til en endring i farge.

I tilfellet hvor kadmiumacetatkrystaller anvendes, endrer krystallene i farge pro-gressivt fra hvit til gul. Endringen i farge skjer først for reagensen som er plassert på siden av den tredje gasstrømtransportlinjen 9 og deretter spres til reagensen som er plassert på siden av den fjerde gasstrømtransportlinjen 11.

Ifølge en variant, straks alt av den faste reagensen har endret farge, kuttes gasstrømtilførselen.

Ifølge en annen variant kuttes gasstrømtilførselen når en betydelig del av den faste reagensen har endret farge (for eksempel minst 50%, eller minst 60%, eller minst 70%, eller minst 80%, eller minst 90%) men før alt av den faste reagensen har endret farge (dvs. før endringen i farge når den fjerne enden av rø-ret). Denne varianten er fordelaktig fordi i dette tilfellet er det sikkert at H2S ikke vil forlate kontaktkammeret, siden alt av det er forbrukt etter hvert som opera-sjonen forløper, og er ikke tilført i overskudd til systemet.

Om nødvendig omfatter fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen et trinn for å esti-mere endringen i farge. For eksempel kan denne estimeringen utføres ved å sammenlikne fargen av materialet til stede i kontaktkammeret (fast reagens eller svovelinneholdende fast produkt eller blanding av disse) med én eller flere standardfarger.

Således gjør endringen i farge det mulig både kvalitativt å registrere nærværet av H2S, men også å justere samplingen av gass til nøyaktig den nødvendige tiden, uten å måtte nøyaktig vite H2S-innholdet av gassen, strømningshastigheten i anordningen eller massen av fast reagens i kontaktkammeret 10.

Faktisk er den nøyaktige mengden av svovel samplet ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen ikke kritisk fra det synspunkt av en isotopisk måling av svovelet. Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er ikke hovedsakelig tiltenkt kvantitativt å måle hydrogensulfidinnholdet i gassen.

Tiden hvorved gasstrømmen bringes i kontakt med den faste reagensen kan typisk variere fra ett minutt til flere dager eller uker avhengig av H2S-innholdet. Noen få minutter er tilstrekkelig i tilfellet av en strøm av hydrokarboner med en høy H2S-konsentrasjon, mens en typisk periode på 15 dager er nødvendig for en gass med et lavt H2S-innhold(for eksempel omtrent 2 ppm).

Endringen i farge gjør det derfor spesifikt mulig å bestemme eksponeringstiden nødvendig i svært varierte tilfeller. Det skal også bemerkes her at systemets enkelhet og sikkerhet er slik at det ikke er noe behov for en operatør å være til stede ved anordningen for hele samplingstiden. Operatøren må bare verifisere på hvilken tid endringen i farge er ferdig, og deretter avbryte sirkulasjonen av gasstrømmen ved å lukke reguleringsventilen 5.

Med en gang sirkulasjonen av gasstrømmen avbrytes, fjerner operatøren kontaktkammeret 10 fra anordningen. Kontaktkammeret plugges (for eksempel ved hjelp av silikonplugger) og transporteres til en installasjon for den isotopiske målingen av svovelet, som generelt vil være et spesialistlaboratorium utstyrt med et massespektrometer.

Kontaktkammeret åpnes på stedet på en svært enkel måte, for eksempel ved hjelp av en kniv eller skalpell i tilfellet hvor veggen 16 av kontaktkammeret 10 er laget av plast. Alternativt er det også mulig å tilveiebringe brytemidler på sel-ve kontaktkammeret: for eksempel kan kontaktkammeret være forhåndsslisset slik at den ganske enkelt kan åpnes ved å presse med fingrene.

Det svovelinneholdende faste produktet utvinnes, og en isotopisk måling av svovelet blir deretter utført. Det isotopiske forholdet mellom svovelet i prøven og det isotopiske avviket blir så målt, dvs. avviket av dette isotopiske forholdet sammenliknet med en standard (generelt det isotopiske forholdet av sulfatene inneholdt i sjøvann), ifølge teknikkene kjent for fagfolk. Denne målingen gir informasjon om opprinnelsen av hydrogensulfidinnholdet i startgasstrømmen, som tar hensyn til et sett av andre parametre (temperatur, alder på reservoaret av hydrokarboner, type av forandring, sammensetning, osv.), som vil bli fastsatt av en fagmann på området.

Fremgangsmåten kan deretter implementeres igjen for en ny måling ved anvendelse av den samme anordningen, etter å ha renset systemet ved hjelp av for eksempel skylling med inertgass eller komprimert luft (ved å drive luftelinjene 3, 6), og ved å ha plassert et nytt kontaktkammer på stedet tilveiebrakt for dette formål.

Hvis kontaktkammeret alternativt ikke er demonterbart, utvinnes det svovelinneholdende faste produktet manuelt etter åpning av kontaktkammeret.

For å implementere fremgangsmåten igjen, innsettes fast reagens igjen manuelt i kontaktkammeret, som deretter lukkes igjen.

EKSEMPEL

Det følgende eksemplet illustrerer oppfinnelsen uten å begrense den.

I dette eksemplet er målingen av isotopisk avvik av svovel 34 (5<34>S) sammenliknet ved hjelp av standardmetoden ved bobling gjennom en løsning av kadmiumacetat og ved hjelp av fremgangsmåten beskrevet ovenfor (fast reagens: kadmiumacetatkrystaller; masse av reagens: omtrent 100 mg). De aktuelle isotopiske målingene utføres ved hjelp av et massespektrometer.

Resultatene er angitt i Tabell 1 under.

Det bør bemerkes at fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan bli anvendt over et svært stort område av H2S-konsentrasjoner. Dessuten er den produserte analy-tiske feilen mindre enn den naturlige variasjonen av det isotopiske svovelavvi-ket.

Claims

1. Fremgangsmåte for sampling av et fast svovelprodukt omfattende: tilføre en gasstrøm omfattende hydrogensulfid; bringe gasstrømmen i kontakt med en fast reagens og reagere den faste reagensen med hydrogensulfidet inneholdt i gasstrømmen, nevnte reaksjon fester svovelet av hydrogensulfidet ved å danne et svovelinneholdende fast produkt som er forskjellig i farge fra den faste reagensen; og utvinne det svovelinneholdende faste produktet.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, hvori den faste reagensen består av kadmiumacetatkrystaller.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2, hvori gasstrømmen kommer fra en forekomst av hydrokarboner.

4. Fremgangsmåte ifølge ett av krav 1-3, hvori trinnet for å bringe i kontakt utføres kontinuerlig og gasstrømmen evakueres etter å ha blitt brakt i kontakt med den faste reagensen.

5. Fremgangsmåte ifølge ett av krav 1-4, hvori trykket i kontaktkammeret under trinnet for å bringe i kontakt er innbefattet på mellom 0 og 10 effektive bar, fortrinnsvis mellom 0 og 5 effektive bar.

6. Fremgangsmåte ifølge ett av krav 1-5, også omfattende de følgende trinnene: transport av det svovelinneholdende faste produktet til en installasjon for den isotopiske målingen av svovelet; isotopisk måling av svovelet av det svovelinneholdende produktet innen for installasjonen for den isotopiske målingen av svovelet.

7. Anordning for sampling av et svovelinneholdende fast produkt omfattende: et kontaktkammer (10), omfattende en fast reagens (14), nevnte fas te reagens (14) er i stand til å reagere med hydrogensulfid og reaksjonen av den faste reagensen med hydrogensulfid produserer en endring i farge og fester svovelet i hydrogensulfidet ved å danne et svovelinneholdende fast produkt; gasstrømleveringsmidler (1, 4, 6, 9), som mater kontakt- kammerinnløpet; gasstrømevakueringsmidler (11, 13), forbundet med kontaktkam- merutløpet; og midler for å vise endringen i farge av den faste reagensen i det de- monterbare kontaktkammeret(lO).

8. Anordning ifølge krav 7, hvori kontaktkammeret (10) er demonterbart.

9. Anordning ifølge krav 7 eller 8, hvori midlene for visning av endringen i farge av den faste reagensen består i kontaktkammeret (10) som har en gjennomsiktig eller transparent vegg (16), fortrinnsvis laget av plast.

10. Anordning ifølge ett av krav 7-9, hvori kontaktkammeret (10) omfatter to filtre (17a, 17b), oppstrøms og nedstrøms for den faste reagensen (14).

11. Anordning ifølge ett av krav 7-10, hvori den faste reagensen (14) består av kadmiumacetatkrystaller.

12. Anordning ifølge ett av krav 7-11, omfattende en eller flere av de følgende komponentene oppstrøms for kontaktkammeret: en trykkreduksjonsventil (2); en strømningsreguleringsventil (5); et spylesystem (8); og valgfritt en strømningsmåler (12) nedstrøms for kontaktkammeret (10).

13. Anordning ifølge ett av krav 7-12, hvori kontaktkammeret (10) er utstyrt med midler for å bryte en vegg (16) av kontaktkammeret (10).

14. Fremgangsmåte ifølge ett av krav 1-6, implementert ved hjelp av anordningen ifølge ett av krav 7-13.

15. Kontaktkammer (10) omfattende en fast reagens (14), nevnte faste reagens (14) er i stand til å reagere med hydrogensulfid og reaksjonen av den faste reagensen med hydrogensulfid produserer en endring i farge og fester svovelet i hydrogensulfidet ved å danne et svovelinneholdende fast produkt, nevnte kontaktkammer (10) har en gjennomsiktig eller transparent vegg (16), fortrinnsvis laget av plast.