RU2037787C1 - Method of determination of level of lower boundary of emulsion layer of stratal water in oil in dehydrator - Google Patents
Method of determination of level of lower boundary of emulsion layer of stratal water in oil in dehydratorInfo
- Publication number
- RU2037787C1 RU2037787C1 SU5049572A RU2037787C1 RU 2037787 C1 RU2037787 C1 RU 2037787C1 SU 5049572 A SU5049572 A SU 5049572A RU 2037787 C1 RU2037787 C1 RU 2037787C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- oil
- dehydrator
- level
- lower boundary
- emulsion
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к подготовке нефти и предназначено для использования в технологическом процессе обезвоживания. The invention relates to the preparation of oil and is intended for use in the dehydration process.
Наиболее близким по совокупности признаков к заявляемому способу является способ определения границы раздела между двумя жидкостями с различными электрическими свойствами (электрическими импедансами) [1] Способ заключается в погружении двух идентичных зондов (измерительных преобразователей) в исследуемую среду так, чтобы эти зонды находились на различной глубине, получение разности сигналов, поступающих с зондов и несущих измерительную информацию из локальных областей исследуемой среды. Если оба зонда контактируют с одной и той же жидкостью, то разностный сигнал будет равен нулю, если с разными жидкостями, имеющими различные электрические свойства (электрические импедансы), то разностный сигнал не будет равен нулю. The closest set of features to the claimed method is a method for determining the interface between two liquids with different electrical properties (electrical impedances) [1] The method consists in immersing two identical probes (measuring transducers) in the test medium so that these probes are at different depths obtaining the difference of the signals coming from the probes and carrying measurement information from the local areas of the medium under study. If both probes are in contact with the same liquid, then the difference signal will be zero, if with different liquids having different electrical properties (electrical impedances), then the difference signal will not be zero.
Способ-прототип, как и аналог, может быть реализован только при условии, когда измеряемая физическая величина в каждой из жидкостей, образующих границу раздела, постоянна во всем ее объеме. The prototype method, like an analogue, can only be implemented provided that the measured physical quantity in each of the fluids forming the interface is constant in its entire volume.
Заявляемый способ позволяет получить более высокий технический результат определить границу раздела между двумя типами одной и той же нефтяной эмульсии: эмульсией пластовой воды в нефти и эмульсией нефти в пластовой воде, а также между эмульсией пластовой воды в нефти и пластовой водой. В каждой из эмульсий существует вертикальный градиент концентраций и, следовательно, вертикальный градиент диэлектрической проницаемости, удельной электропроводности и электрического импеданса. The inventive method allows to obtain a higher technical result to determine the interface between two types of the same oil emulsion: the emulsion of produced water in oil and the emulsion of oil in produced water, and also between the emulsion of produced water in oil and produced water. In each of the emulsions, there is a vertical gradient of concentrations and, therefore, a vertical gradient of dielectric constant, electrical conductivity and electrical impedance.
Достигаемый результат позволяет определить уровень нижней границы слоя эмульсии пластовой воды в нефти в дегидраторе. The achieved result allows us to determine the level of the lower boundary of the layer of formation water emulsion in oil in a dehydrator.
Более высокий технический результат достигается тем, что так же, как в прототипе с помощью идентичных измерительных преобразователей получают сигналы на двух глубинах в исследуемой среде и сравнивают их, но, в отличие от прототипа, идентичные измерительные преобразователи выполнены в виде изолированного диэлектриком цилиндрического электрода, подключенного в колебательный контур автогенератора, частота которого является выходным сигналом измерительного преобразователя, одновременно дополнительно получают сигнал на третьей глубине в металлическом резервуаре нефтяного дегидратора и сравнивают среднеквадратичные значения частот, полученные на нижней и средней, а также верхней и средней глубинах. A higher technical result is achieved by the fact that in the prototype, using identical measuring transducers, they receive signals at two depths in the medium under study and compare them, but, unlike the prototype, identical measuring transducers are made in the form of a cylindrical insulated electrode connected into the oscillatory circuit of the oscillator, the frequency of which is the output signal of the measuring transducer, at the same time additionally receive a signal at a third depth in a metal tank oil dehydrator and comparing the RMS values of frequencies obtained in the lower and middle and upper and middle depths.
Согласно статической характеристике измерительного преобразователя (фиг. 1), частота автогенератора зависит от типа эмульсии, от объемной концентрации воды в эмульсии пластовой воды в нефти и настолько незначительно изменяется при изменении объемной концентрации в эмульсии нефти в пластовой воде, включая и 100% (пластовая вода), что этими изменениями на практике можно пренебречь. According to the static characteristic of the measuring transducer (Fig. 1), the frequency of the oscillator depends on the type of emulsion, on the volumetric concentration of water in the emulsion of formation water in oil and changes so little with a change in the volume concentration in the emulsion of oil in formation water, including 100% (formation water ) that these changes can be neglected in practice.
Для раскрытия сущности заявляемого способа приводим краткое описание физических процессов, протекающих в резервуаре дегидратора. To disclose the essence of the proposed method, we give a brief description of the physical processes taking place in the dehydrator tank.
В резервуаре дегидратора, куда подается обводненная нефть, под действием естественных сил (гравитационных и выталкивания) и искусственного воздействия (электрическим полем, химическими реагентами) идет процесс разрушения эмульсии и расслоение ее компонентов. Но полного расслоения не происходит существует градиент концентраций. В нефтяных эмульсиях при достижении определенной концентрации дисперсной фазы происходи изменение типа эмульсии (обращение фаз). Обычно в эмульсии нефти в пластовой воде процесс расслоения протекает быстро, и уже на незначительной глубине от неустойчивой переходной зоны находится пластовая вода. Характер изменения соотношения концентраций во времени представляет собой эргодический стационарный случайный процесс, поэтому необходимо сравнивать среднеквадратичные значения частот. In the dehydrator tank, where waterlogged oil is supplied, under the influence of natural forces (gravitational and pushing) and artificial influence (electric field, chemical reagents), the process of destruction of the emulsion and the separation of its components. But complete stratification does not occur; there is a concentration gradient. In oil emulsions, when a certain concentration of the dispersed phase is reached, a change in the type of emulsion occurs (phase reversal). Typically, in an oil emulsion in formation water, the separation process proceeds quickly, and formation water is already at a shallow depth from the unstable transition zone. The nature of the change in the concentration ratio over time is an ergodic stationary random process, therefore, it is necessary to compare the rms frequencies.
Если среднеквадратичные значения частот, полученных на нижней и средней глубинах, практически равны, а на средней и верхней различны, то нижняя граница эмульсии пластовой воды в нефти находится между верхней и средней глубинами. Равенство сигналов с трех глубин свидетельствует, что эта граница выше верхней глубины. Неравенство всех трех сигналов указывает на то, что эта граница находится где-то ниже средней глубины. If the rms values of the frequencies obtained at the lower and middle depths are almost equal, and at the middle and upper are different, then the lower boundary of the formation water emulsion in oil is between the upper and middle depths. The equality of signals from three depths indicates that this boundary is higher than the upper depth. The inequality of all three signals indicates that this boundary is somewhere below the average depth.
На фиг. 1 представлен график зависимости среднеквадратичного значения частоты измерительного преобразователя от объемной концентрации воды в эмульсиях обоих типов (статическая характеристика измерительного преобразователя); на фиг. 2 приведена функциональная блок-схема сигнализатора уровня нижней границы слоя эмульсии пластовой воды в нефти в дегидраторе. In FIG. 1 is a graph of the RMS frequency of the measuring transducer versus the volumetric concentration of water in both types of emulsions (static characteristic of the measuring transducer); in FIG. 2 shows a functional block diagram of the level switch of the lower boundary of the layer of emulsion of formation water in oil in a dehydrator.
Возможность осуществления заявляемого способа подтверждается его реализацией в устройстве сигнализатора уровня нижней границы слоя эмульсии пластовой воды в нефти в горизонтальном металлическом резервуаре дегидратора диаметром 3 м. The possibility of implementing the inventive method is confirmed by its implementation in the device of the level switch of the lower boundary of the layer of formation water emulsion in oil in a horizontal metal reservoir of a dehydrator of 3 m in diameter.
Средняя контрольная точка (отверстие) расположена на высоте 1/3 диаметра резервуара от его дна. Интервал глубин между контрольными точками 200 мм. The middle control point (hole) is located at a height of 1/3 of the diameter of the tank from its bottom. The depth interval between the control points is 200 mm.
Три идентичных цилиндрических электрода, изолированных диэлектриком, длиной 200-300 мм, диаметром 10-15 мм, установлены через отверстия горизонтально внутри резервуара. Герметичность обеспечивается выполнением корпуса, в котором крепится цилиндрический электрод. Three identical cylindrical electrodes, insulated by a dielectric, 200-300 mm long, 10-15 mm in diameter, are installed horizontally inside the tank through openings. Tightness is ensured by the execution of the housing in which the cylindrical electrode is mounted.
Цилиндрические электроды, изолированные диэлектриком 1-3, соединены с колебательным контуром соответствующего автогенератора 4-6, каждый из которых соединен с блоком среднеквадратичного значения частоты (блоком с.к.з.) 7-9. Выход блока с. к.з. 7 соединен с одним из входов блока 10 сравнения, второй вход которого соединен с выходом блока с.к.з. 8. Выход блока с.к.з. 8 соединен также с одним из входов блока 11 сравнения, второй вход которого соединен с выходом блока с.к.з. 9. Блоки сравнения имеют индикацию результатов сравнения. Cylindrical electrodes insulated by a dielectric 1-3 are connected to the oscillating circuit of the corresponding oscillator 4-6, each of which is connected to a rms frequency unit (RMS block) 7-9. Block output c. short 7 is connected to one of the inputs of the
Металлическая стенка резервуара служит электродом и образует с каждым цилиндрическим электродом, изолированным диэлектриком 1-3, электрическую емкость, которая включена в колебательный контур соответствующий автогенератора. Изменение диэлектрической проницаемости среды в межэлектродном пространстве изменяет электрическую емкость и, следовательно, частоту автогенератора, которая является выходной величиной измерительного преобразователя. Измерительные преобразователи идентичны. Их статическая характеристика приведена на фиг. 1. Пренебрежимо малая чуствительность к объемному содержанию воды в эмульсии нефти в пластовой воде позволяет исключить влияние градиента концентраций в ней и отождествить с ней пластовую воду. Значительное различие в значениях частот для различных типов эмульсий позволяет выявить границу раздела эмульсии пластовой воды в нефти и эмульсии нефти пластовой воде или пластовой воды. The metal wall of the tank serves as an electrode and forms, with each cylindrical electrode, insulated by an insulator 1-3, an electric capacitance, which is included in the oscillating circuit of the corresponding oscillator. A change in the dielectric constant of the medium in the interelectrode space changes the electric capacitance and, therefore, the frequency of the oscillator, which is the output value of the measuring transducer. Transmitters are identical. Their static characteristic is shown in FIG. 1. The negligible sensitivity to the volumetric water content in the oil emulsion in the formation water makes it possible to exclude the influence of the concentration gradient in it and to identify formation water with it. A significant difference in frequency values for different types of emulsions reveals the interface between the formation water emulsion in oil and the oil emulsion in produced water or produced water.
Операции получения среднеквадратичных значений частот и сравнения их в заданном порядке реализуются на базе вычислительной техники и стационарных программ. Операция сравнения может быть выполнена как вычитанием, так и делением. The operations of obtaining the rms values of frequencies and comparing them in a given order are implemented on the basis of computer technology and stationary programs. The comparison operation can be performed by both subtraction and division.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5049572 RU2037787C1 (en) | 1992-06-26 | 1992-06-26 | Method of determination of level of lower boundary of emulsion layer of stratal water in oil in dehydrator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5049572 RU2037787C1 (en) | 1992-06-26 | 1992-06-26 | Method of determination of level of lower boundary of emulsion layer of stratal water in oil in dehydrator |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2037787C1 true RU2037787C1 (en) | 1995-06-19 |
Family
ID=21607938
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU5049572 RU2037787C1 (en) | 1992-06-26 | 1992-06-26 | Method of determination of level of lower boundary of emulsion layer of stratal water in oil in dehydrator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2037787C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2763017C1 (en) * | 2020-12-31 | 2021-12-24 | Осаюхинг Омникомм | Liquid flow monitoring system containing one capacitive sensor for the interface level |
-
1992
- 1992-06-26 RU SU5049572 patent/RU2037787C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Патент США N 4503383, кл. G 01R 27/26, 1985. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2763017C1 (en) * | 2020-12-31 | 2021-12-24 | Осаюхинг Омникомм | Liquid flow monitoring system containing one capacitive sensor for the interface level |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Andreussi et al. | An impedance method for the measurement of liquid hold-up in two-phase flow | |
RU2184353C2 (en) | Device responding to level of separation surface of materials | |
RU2183012C2 (en) | Method and device for metering multiphase stream | |
RU2066750C1 (en) | System for monitoring the content of water | |
RU99109118A (en) | DEVICE RESPONDING TO SURFACE SURFACE LEVEL | |
WO1986005278A1 (en) | Dielectric methods and apparatus for in-situ soil classification | |
Yang et al. | A multi-interface level measurement system using a segmented capacitance sensor for oil separators | |
Shi et al. | Capacitance-based instrumentation for multi-interface level measurement | |
KR910006718A (en) | Oil well analyzer and method | |
US6272906B1 (en) | Device for separating and for measuring the volume of the various phases of a mixture of fluids | |
JPS60159615A (en) | Level indicator | |
RU2037787C1 (en) | Method of determination of level of lower boundary of emulsion layer of stratal water in oil in dehydrator | |
US6185985B1 (en) | Process and device for measuring physical characteristics of a porous sample by centrifugal displacement of fluids | |
US4381665A (en) | Method for determining saturation characteristics of a porous material | |
GB2325526A (en) | Measuring physical characteristics of a porous sample | |
EP1834185A2 (en) | A method and apparatus for monitoring and determining the moisture content of a substance in a container | |
SU1497531A1 (en) | Method of determining moisture content of dielectric substance | |
Green et al. | A frequency-modulated capacitance transducer for on-line measurement of two-component fluid flow | |
SU741128A1 (en) | Liquid analysis device | |
SU1682898A1 (en) | Device for determining water content of oil well products | |
SU1103137A1 (en) | Device for measuring concentration of petroleum products in water | |
SU395757A1 (en) | ||
RU2164021C2 (en) | Device determining concentration of mixture of various substances | |
RU2649672C1 (en) | Method of measurement the level and conductivity of an electric conductive environment and the device for its implementation | |
RU1805370C (en) | Method of determining water content in oil products |