RU1784899C - Method of phase separation degree determining for emulsion flow - Google Patents

Method of phase separation degree determining for emulsion flow

Info

Publication number
RU1784899C
RU1784899C SU904840120A SU4840120A RU1784899C RU 1784899 C RU1784899 C RU 1784899C SU 904840120 A SU904840120 A SU 904840120A SU 4840120 A SU4840120 A SU 4840120A RU 1784899 C RU1784899 C RU 1784899C
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
flow
emulsion
separation
degree
pipeline
Prior art date
Application number
SU904840120A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Евгений Ильич Феоктистов
Михаил Федорович Белянин
Макс Аронович Слепян
Франк ЭРЛИХ
Original Assignee
Научно-Производственное Объединение "Нефтеавтоматика"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Научно-Производственное Объединение "Нефтеавтоматика" filed Critical Научно-Производственное Объединение "Нефтеавтоматика"
Priority to SU904840120A priority Critical patent/RU1784899C/en
Application granted granted Critical
Publication of RU1784899C publication Critical patent/RU1784899C/en

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)

Abstract

Использование: аналитическое приборостроение . Сущность изобретени : по способу с помощью электродных датчиков и преобразовател  измер ют врем  ti прохождени  электропроводной части потока и врем  ta прохождени  неэлектропроводной части потока. Одновременно с помощью электродного датчика и преобразовател  измер ют сопротивление RI эмульсии в верхней части трубопровода, а с помощью другого электродного датчика и преобразовател  измер ют сопротивление R2 эмульсии в нижней части трубопровода. Измер ют вычислителем отношени  ti/t2 и Ri/Ra и по отношению ti/t2 суд т о степени разделени  переменной составл ющей потока по фазам, а по отношению Ri/R2 суд т о степени разделени  посто нной составл ющей потока по фазам. 1 ил. (/Usage: analytical instrumentation. SUMMARY OF THE INVENTION: by the method, the time ti of the passage of the electrically conductive part of the flow and the time ta of the passage of the non-conductive part of the flow are measured using electrode sensors and a converter. At the same time, the resistance RI of the emulsion in the upper part of the pipeline is measured with an electrode sensor and a converter, and the resistance R2 of the emulsion in the lower part of the pipe is measured with another electrode sensor and a converter. The ratios ti / t2 and Ri / Ra are measured with a ti / t2 ratio and the degree of separation of the variable component of the flow is determined by the ratio ti / t2, and the degree of separation of the constant component of the phase by the ratio of Ri / R2 is judged. 1 ill. (/

Description

Способ определени  степени разделени  эмульсионного потока по фазам в трубопроводе предназначен дл  автоматического определени  водонефт ных эмульсий, например, при внутритрубнойде- эмульсации нефти в технологических процессах подготовки нефти на нефт ных промыслах.A method for determining the degree of phase separation of an emulsion stream in a pipeline is intended for automatic determination of water-in-oil emulsions, for example, during in-line de-emulsion of oil in oil refining processes.

Способ может найти широкое применение , например, в системах автоматического дозировани  деэмульгаторов в технологических установках подготовки нефти, а также в химической промышленности дл  аналогичных целей.The method can find wide application, for example, in automatic dispensing systems for demulsifiers in oil treatment plants, as well as in the chemical industry for similar purposes.

Известен способ определени  жидких капель в потоке, основанный на измерении электропроводности жидких капель, на использовании каплеуловител  из волокнистого гидрофобного материала, которыйA known method for determining liquid droplets in a stream, based on measuring the electrical conductivity of liquid droplets, using a droplet eliminator of fibrous hydrophobic material, which

улавливает только капли жидкости Этот способ обладает низкой чувствительностью контрол , а так как основываетс  на интегрировании по времени электропроводности жидкости, он не позвол ет контролировать переменную составл ющую потока.it only captures liquid droplets. This method has a low sensitivity of control, and since it is based on the integration of the electrical conductivity of the liquid over time, it does not allow controlling the variable component of the flow.

Прототипом изобретени   вл етс  способ , основанный на измерении мгновенного значени  электропроводности жидкости, при котором по средней величине электропроводности за данное врем  определ ют статически процентное содержание каждой жидко ги в смеси.A prototype of the invention is a method based on measuring the instantaneous electrical conductivity of a liquid, in which the percentage of each liquid in the mixture is statically determined from the average electrical conductivity for a given time.

В известном способе за заданный интервал времени измер етс  средн   величина сопротивлени  потока по всему сечению трубопровода, т.е. измер етст интегральное значение всего потока и в св зи с этим не обеспечиваетс  селективностьIn the known method, the average value of the flow resistance over the entire cross section of the pipeline, i.e. the integral value of the entire flow is measured and, therefore, selectivity is not ensured

00 4 0000 4 00

о оoh oh

контрол  по переменной и посто нной составл ющим потока. Кроме того, в способе осуществл етс  непосредственное пр мое измерение электропроводности эмульсии; при таком измерении незначительные изменени  обводненности вызывают соот- ветственно незначительные изменени  и пр оводимости эмульсии, в св зи с этим спо- собгобла дает низкой чувствительностью.control by variable and constant flow components. In addition, the method directly measures the electrical conductivity of the emulsion; with such a measurement, insignificant changes in water cut cause correspondingly insignificant changes in the conductivity of the emulsion, and therefore it is able to give low sensitivity.

I Цель изобретени  - осуществление возможности селективного контрол  по пере- менной и посто нной составл ющим потока и повышение чувствительности.I The purpose of the invention is the realization of the possibility of selective control over the variable and constant components of the flow and an increase in sensitivity.

Указанна  цель достигаетс  тем, что по способу определени  степени разделени  эмульсионного потока по фазам в трубопроводе , основанному на измерении электропроводности во времени, измер ют врем  ti прохождени  электропроводной части потока и врем  i прохождени  неэлектропроводной части потока, электросопротивлени  потока в верхней RI и нижней R2 част х трубопровода, вычисл ют отношение ti/t2, по которому суд т о степени разделени  переменной составл ющей потока по фазам, a rib величине RI/RZ суд т о степени разделени  посто нной составл ющей потока по фазам.This goal is achieved in that by the method of determining the degree of separation of the emulsion flow in phases in the pipeline, based on measuring the electrical conductivity in time, the transit time ti of the electrical conductive part of the flow and the transit time i of the non-electrical conductive part of the flow, the electrical resistance of the flow in the upper RI and lower R2 part are measured x of the pipeline, the ratio ti / t2 is calculated, according to which the degree of separation of the variable component of the flow by phases is judged, and the rib value of RI / RZ is judged by the degree of separation of the constant component th flow in phases.

На чертеже приведена схема дл  осуществлени  способа.The drawing shows a diagram for implementing the method.

По трубопроводу 1 проходит водонеф- т на  эмульси . Дл  разделени  эмульсии по фазам нефть-вода в точке 2 в трубопровод вводитс  деэмульсатор. На заданном рассто нии от точки ввода деэмульгатора в верхней части трубопровода установлен электродный датчик 3, а в нижней части - датчик 4. Выходы датчиков 3 и 4 подключены к входам преобразовател  5.Pipeline 1 passes water-oil emulsion. A demulsifier is introduced into the pipeline to separate the emulsion in oil-water phases at point 2. At a predetermined distance from the demulsifier entry point, an electrode sensor 3 is installed in the upper part of the pipeline and a sensor 4 in the lower part. The outputs of sensors 3 and 4 are connected to the inputs of the converter 5.

Преобразователь 5, получа  электрические сигналы от датчиков 3 и 4, формирует электрические сигналы, пропорциональные времени ti и vi. Врем  ti соответствует времени прохождени  электропроводной части потока через электродные датчики 3 и 4, врем  ta - времени прохождени  неэлектропроводной части потока.Converter 5, receiving electrical signals from sensors 3 and 4, generates electrical signals proportional to time ti and vi. Time ti corresponds to the transit time of the electrically conductive part of the flow through the electrode sensors 3 and 4, time ta to the transit time of the non-conductive part of the flow.

Одновременно преобразователь 5 по цепи датчика 3 обеспечивает измерение сопротивлени  RI эмульсии (сырой нефти), протекающей в верхней части трубопровода 1, а по цепи датчика 4 обеспечиваетс  измерение сопротивлени  Ra эмульсии (сырой нефти), протекающей в нижней части трубопровода 1. Измерение сопротивлений RI и Ra осуществл етс  относительно корпуса трубопровода 1. С преобразовател  5 выходные сигналы подаютс  на вычислитель 6, где происходит автоматическое вычисление отношени  ti/t2 и отношени  Ri/R2. Результат вычислений ti/t2 подаетс  на измерительный прибор 7. Результат вычислени  R1/R2 подаетс  на измерительный прибор 8. На приборах 7 и 8 осуществл етс  индика5 ци  результатов измерени .At the same time, the converter 5, through the sensor circuit 3, provides a measurement of the resistance RI of the emulsion (crude oil) flowing in the upper part of the pipeline 1, and along the sensor circuit 4, it measures the resistance Ra of the emulsion (crude oil) flowing in the lower part of the pipeline 1. Measurement of the resistance RI and Ra is carried out relative to the pipe body 1. From the converter 5, the output signals are supplied to the calculator 6, where the ratio ti / t2 and the ratio Ri / R2 are automatically calculated. The calculation result ti / t2 is supplied to the measuring device 7. The calculation result R1 / R2 is supplied to the measuring device 8. On devices 7 and 8, the measurement results are displayed 5.

Определение степени разделени  эмульсионного по фазам провод т на участке трубопровода 1, по которому проходит водонефт на  эмульси . Дл  разделени Determination of the degree of separation of the emulsion by phases is carried out in the pipeline section 1 through which the water-oil passes through the emulsion. For separation

0 водонефт ной эмульсии по фазам используетс  деэмульгатор, который вводитс  через патрубок (точка 2). В результате турбулентного перемешивани  потока эмульсии с де- эмульгатором капельки водной фазыIn a water-in-oil emulsion in phases, a demulsifier is used, which is introduced through the nozzle (point 2). As a result of turbulent mixing of the emulsion stream with the demulsifier droplets of the aqueous phase

5 смешиваютс  с ним, в процессе коалесцен- ции происходит укрупнение вод ных капель и последние начинают выпадать в осадок под действием сил гравитации. В нижней части трубопровода 1 по его длине начинает5 are mixed with it, in the process of coalescence, water droplets coarsen and the latter begin to precipitate under the influence of gravitational forces. In the lower part of the pipeline 1 along its length begins

0 преобладать вод на  фаза, а в верхней соответственно увеличиваетс  нефт на  фаза потока, которые образуют посто нные составл ющие потока.0 water prevails per phase, and in the upper oil increases correspondingly to the phase of the flow, which form the constant components of the flow.

Поскольку граница раздела фаз нефть5 вода подвержена турбулентной пульсации, то в средней части трубопровода 1 устанавливаетс  пульсирующий поток, в котором чередуютс  нефт на  и водна  фазы, т.е. образуетс  переменна  составл юща  по0 тока.Since the oil-water phase boundary is subject to turbulent pulsation, a pulsating flow is established in the middle part of pipeline 1, in which the oil and water phases alternate, i.e. an alternating current component is formed.

Определение степени разделени  переменной и посто нной составл ющих потока осуществл етс  следующим образом.The degree of separation of the variable and the constant components of the flow is determined as follows.

Средн   часть по сечению трубопрово5 да 1. где проходит переменна  составл юща  потока, контролируетс  электродными датчиками 3 и 4. При снижении сопротивлени  между электродами 3 и 4 ниже заданного значени  (например, ниже 500 Ом)The middle part of the cross-section of pipeline5 is 1. where the variable component flow passes, it is monitored by electrode sensors 3 and 4. When the resistance between the electrodes 3 and 4 decreases below a predetermined value (for example, below 500 Ohms)

0 автоматически включаетс  преобразователь 5 и формируют электрический сигнал, соответствующий времени ti прохождени  электропроводной части потока до тех пор, пока сопротивление между электродами 3 и0, converter 5 is automatically turned on and an electrical signal is generated corresponding to the time ti of passage of the electrically conductive part of the flow until the resistance between the electrodes 3 and

5 4 резко не увеличитс , преобразователь 5 начнет формировать электрический сигнал, соответствующий времени t2 прохождени  неэлектропроводной части потока, т.е. нефт ной фазы.5 4 does not increase sharply, converter 5 will begin to generate an electrical signal corresponding to the passage time t2 of the passage of the non-conductive part of the flow, i.e. oil phase.

0 Преобразователь 5 запоминает врем  ti и t2, далее электрические сигналы, соответствующие ti и подаютс  на вычислитель 6, в котором автоматически осуществл етс  вычисление. Результат вычислени  ti/t2 по5 даетсй на измерительный прибор 7. По величине ti/t2 суд т о степени разделени  эмульсии по фазам переменной составл ющей потока.0 Converter 5 stores the time ti and t2, then the electrical signals corresponding to ti are supplied to calculator 6, in which the calculation is automatically performed. The result of calculating ti / t2 by 5 is given to the measuring device 7. The ti / t2 value determines the degree of separation of the emulsion into phases of the variable component of the flow.

При интенсивном разделении эмульсииWith intensive separation of the emulsion

на нефть и воду в отношении ti/t2 одновременно с уменьшением времени tz увеличиваетс  врем  ti (т.е. увеличение числител  с одновременным уменьшением знаменател ). Это, в свою, очередь, обеспечивает резкое увеличение абсолютного значени  отношени  ti/ta и высокую чувствительность контрол  разделени  эмульсии.for oil and water, in relation to ti / t2, simultaneously with decreasing time tz, the time ti increases (i.e., increasing the numerator while decreasing the denominator). This, in turn, provides a sharp increase in the absolute value of the ti / ta ratio and a high sensitivity for controlling the separation of the emulsion.

Одновременно с помощью датчика 3 и преобразовател  5 осуществл етс  автоматическое измерение сопротивлени  Ртэмульсии (сырой нефти), протекающей в верхней части трубопровода 1, с помощью датчика 4 и преобразовател  5 осуществл етс  автоматическое измерение сопротивлени  Р2эмульсии .{сырой нефти), протекающей в нижней части трубопровода 1. Измерение сопротивлений RI и Ra осуществл етс  относительно корпуса трубопровода 1.At the same time, with the help of sensor 3 and converter 5, the resistance of the RTemulsion (crude oil) flowing in the upper part of the pipeline 1 is automatically measured, with the help of the sensor 4 and the converter 5, the resistance of the P2emulsion. {Crude oil) flowing in the lower part of the pipeline is automatically measured 1. The measurement of resistances RI and Ra is carried out relative to the pipe body 1.

По величине RI и R2 суд т о наличии посто нных составл ющих потока по фазам нефть-вода, причем вод на  фаза преобладает в нижней части трубопровода 1 и измер етс  датчиком 4, а нефт на  - в верхней и измер етс  датчиком 3.The values of RI and R2 are judged by the presence of constant components of the flow in oil-water phases, with water per phase prevailing in the lower part of pipeline 1 and measured by sensor 4, and oil in the upper one and measured by sensor 3.

В вычислителе 6 осуществл етс  автоматическое измерение сопротивлени  Ri/R2. Результат вычислени  Ri/R2 подаетс  на измерительный прибор 8, где осуществл етс  индикаци  результатов измерени .Computer 6 automatically measures the resistance Ri / R2. The result of the calculation of Ri / R2 is supplied to the measuring device 8, where the measurement results are displayed.

В процессе интенсивного разделени  нефти и воды по длине трубопровода 1 в нижней части накапливаетс  вод на  фаза, а в верхней - йефт на .During the intensive separation of oil and water along the length of pipeline 1, water accumulates in the lower part per phase, and in the upper part - yefte.

Следовательно, при качественном разделении в трубопроводе нефти и воды величина сопротивлени  RI в соотношении Ri/R2 увеличиваетс  (т.к. в верхней части трубопровода в эмульсии уменьшаетс  количество воды), а величина сопротивлени  R2 уменьшаетс  (т.к. в этой части трубопровода количество воды увеличиваетс ). Это обеспечивает высокую чувствительность контрол  степени разделени  по фазам нефть-вода посто нной составл ющей потока ., ,Therefore, with a good separation in the oil and water pipeline, the resistance value RI in the ratio Ri / R2 increases (because the amount of water in the emulsion decreases in the emulsion), and the resistance value R2 decreases (because in this part of the pipeline water increases). This provides high sensitivity to control the degree of separation of the oil-water phases of the constant component of the flow.,,

Предлагаемый способ позвол ет эффективно контролировать процесс разделени  водонефт ной эмульсии в трубопроводах при вводе деэмульгаторов.The proposed method makes it possible to effectively control the process of separation of a water-in-oil emulsion in pipelines when demulsifiers are introduced.

Claims (1)

Формула изобретени The claims Способ определени  степени разделени  эмульсионного потока по фазам в трубопроводе , основанный на измерении электропроводности во времени, отличающийс  тем.что, с целью осуществлени  возможности селективного контрол  по переменной и посто нной составл ющей потока и повышени  чувствительности, измер ют врем  ti прохождени  электропроводной части потока и врем  t2 прохождени  неэлектропроводной части потока, электросопротивлени  потока в верхней RI и нижней Ra част х трубопровода, вычисл ют отношение ti/t2, по которому суд т о степени разделени  переменной составл ющей потока по фазам, а по величине Ri/R2 суд т о степени разделени  посто нной составл ющей потока по фазам.A method for determining the degree of phase separation of the emulsion flow based on measuring the conductivity over time, characterized in that in order to enable selective control of the variable and constant components of the flow and to increase the sensitivity, the transit time ti of the electrically conductive part of the flow is measured and the time t2 of the passage of the non-conductive part of the flow, the electrical resistance of the flow in the upper RI and lower Ra parts of the pipeline, the ratio ti / t2 is calculated, from which the degree p Thousands separator variable component stream of the phases and of Ri / R2 value is judged on the degree of separation D.C. flow of phases. /;/; YS/;S;;;/S/S;;S/SS/ SSS7.YS /; S ;;; / S / S ;; S / SS / SSS7. JTJt
SU904840120A 1990-06-19 1990-06-19 Method of phase separation degree determining for emulsion flow RU1784899C (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904840120A RU1784899C (en) 1990-06-19 1990-06-19 Method of phase separation degree determining for emulsion flow

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904840120A RU1784899C (en) 1990-06-19 1990-06-19 Method of phase separation degree determining for emulsion flow

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU1784899C true RU1784899C (en) 1992-12-30

Family

ID=21521420

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU904840120A RU1784899C (en) 1990-06-19 1990-06-19 Method of phase separation degree determining for emulsion flow

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU1784899C (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 1430857, кл.С 01 N27/06, 1988. Патент US Ms 4644263, кл. 324 - 65Р. опублик. 1987. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR0164597B1 (en) Water-cut monitoring means and method
RU2066750C1 (en) System for monitoring the content of water
CA2217663C (en) Multiphase flow measurement method and apparatus
US20180119031A1 (en) Oil and water emulsion detection and control for desalters
US6467358B1 (en) Method of measuring flow rates of respective fluids constituting multiphase fluid and flow meter for multiphase flow utilizing same
KR20020092979A (en) Simultaneous determination of multiphase flowrates and concentrations
EP2453230A1 (en) Separation of liquid components from a mixture with ultrasound monitoring
US6128962A (en) Three-phase fluid flow measurement system and method
CN110741063A (en) Characterization of emulsion stability
US4045671A (en) Method and apparatus for continuously monitoring the presence of oil in water
Cairns et al. Longitudinal mixing in fluidization
RU1784899C (en) Method of phase separation degree determining for emulsion flow
Das et al. Electrical impedance method for flow regime identification in vertical upward gas-liquid two-phase flow
AU2018295785B2 (en) System and method for monitoring at least one characteristic property of a multiphase fluid
DE102017113453A1 (en) Flow sensor, method and flowmeter for determining velocities of phases of a multiphase medium
US4947885A (en) Brine monitor
JP2009139091A (en) Liquid flow measuring method and liquid flow measuring system
EP0598381B1 (en) In-tank conductivity sensor
US3502965A (en) Control apparatus and system
US3471775A (en) Conductivity meter with cyclone filter
Lee et al. An on-line instrument for measuring small quantities of dispersed non-conducting liquid in a conducting liquid
SU1753386A1 (en) Device for determining water content of water-in-oil emulsion
RU2085893C1 (en) Device to take samples of liquid from pipe-line
Sánchez et al. Transit time technique for simultaneous measurement of diameter and velocity of bubbles using a conductance probe
SU1717167A1 (en) Electrocoalescence apparatus for water/oil emulsions