RU2386959C1 - Definition method of water content and summary content of metal-containing microelements in oil or oil-products - Google Patents
Definition method of water content and summary content of metal-containing microelements in oil or oil-products Download PDFInfo
- Publication number
- RU2386959C1 RU2386959C1 RU2008144713/28A RU2008144713A RU2386959C1 RU 2386959 C1 RU2386959 C1 RU 2386959C1 RU 2008144713/28 A RU2008144713/28 A RU 2008144713/28A RU 2008144713 A RU2008144713 A RU 2008144713A RU 2386959 C1 RU2386959 C1 RU 2386959C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- oil
- products
- product
- water
- ratio
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к исследованию физико-химических свойств нефти и нефтепродуктов и может быть использовано для идентификации типа нефтей по месторождению или смесевых, а также определения содержания воды и суммарного содержания металлосодержащих микроэлементов в нефти и нефтепродуктах непосредственно в потоке трубопровода.The present invention relates to the study of the physicochemical properties of oil and oil products and can be used to identify the type of oil in the field or mixed, as well as determine the water content and the total content of metal-containing trace elements in oil and oil products directly in the pipeline stream.
Известен способ для определения процентного содержания воды в нефтепродуктах с использованием диэлектрического метода [Тареев Б.М. Физика диэлектриков. М.: Энергоатомиздат], в принципе которого лежит измерение диэлектрической проницаемости обезвоженной и сырой нефти. Согласно формуле Лихтенеккера-Ротера диэлектрическая проницаемость смеси, состоящей из двух компонентов - воды и нефти, зависит от их объемного соотношенияA known method for determining the percentage of water in petroleum products using the dielectric method [Tareev BM Physics of dielectrics. M .: Energoatomizdat], in principle of which lies the measurement of the dielectric constant of dehydrated and crude oil. According to the Lichtenecker-Rother formula, the dielectric constant of a mixture consisting of two components - water and oil, depends on their volume ratio
где y1 и y2 - объемные доли воды и нефти;where y 1 and y 2 are the volume fractions of water and oil;
ξ1 - диэлектрическая проницаемость воды;ξ 1 is the dielectric constant of water;
ξ2 - диэлектрическая проницаемость обезвоженной нефти;ξ 2 is the dielectric constant of dehydrated oil;
ξ3 - диэлектрическая проницаемость(смеси) сырой нефти.ξ 3 - dielectric constant (mixture) of crude oil.
С учетом известного значения диэлектрической проницаемости воды ξ1 - выражение (1) преобразуется к видуGiven the known value of the dielectric constant of water ξ 1 - expression (1) is converted to
Таким образом, для определения процентного содержания воды достаточно измерить диэлектрическую проницаемость смеси ξ3 и обезвоженного продукта ξ2.Thus, to determine the percentage of water, it is sufficient to measure the dielectric constant of the mixture ξ 3 and the dehydrated product ξ 2 .
Недостатком этого способа является отсутствие возможности определения воды в нефти и нефтепродукте в потоке трубопровода, способ требует пробоотборки исследуемого продукта, а главное отсутствует идентификация типа нефти, по месторождению или смесевой нефти, что дает большую погрешность измерения при исследовании неизвестной нефти и отсутствует измерение суммарного содержания металлосодержащих микроэлементов. Кроме того, соотношение (1) справедливо для малого содержания воды в нефти.The disadvantage of this method is the inability to determine water in oil and oil product in the pipeline flow, the method requires sampling of the studied product, and most importantly there is no identification of the type of oil by field or mixed oil, which gives a large measurement error in the study of unknown oil and there is no measurement of the total metal content trace elements. In addition, relation (1) is valid for a low water content in oil.
В основу изобретения положена задача создать способ определения содержания воды в нефти и нефтепродуктах, осуществления идентификации нефти и нефтепродукта и определения суммарного содержания металлосодержащих микроэлементов, который позволил бы повысить точность определения воды в нефти и нефтепродуктах и позволил бы иметь стационарную калибровочную модель по типам нефти по месторождению или смесевых нефтей.The basis of the invention is to create a method for determining the water content in oil and oil products, identifying oil and oil products and determining the total content of metal-containing trace elements, which would improve the accuracy of determination of water in oil and oil products and would allow a stationary calibration model for the types of oil in the field or mixed oils.
Поставленная задача достигается тем, что в способе определения содержания воды в нефти и нефтепродуктах, заключающемся в определении диэлектрической проницаемости ξf1 сырой и обезвоженной нефти на первой частоте генератора синусоидального напряжения f1, дополнительно производится измерение диэлектрической проницаемости ξf2 на второй частоте f2, фактически проводим измерение комплексной проводимости исследуемого продукта Gf1 и Gf2, которая пропорциональна диэлектрической проницаемости продукта, определяется соотношениеThe problem is achieved in that in the method for determining the water content in oil and oil products, which consists in determining the dielectric constant ξ f1 of crude and dehydrated oil at the first frequency of the sinusoidal voltage generator f 1 , the dielectric constant ξ f2 is additionally measured at the second frequency f 2 , in fact we measure the complex conductivity of the investigated product G f1 and G f2 , which is proportional to the dielectric constant of the product, the ratio is determined
при калибровке данные соотношения являются классификатором нефтей, т.е. по ним идентифицируется тип нефти или нефтепродукта, так как содержание воды зависит от диэлектрической проницаемости нефти, то необходимо дополнительно учитывать существенный вклад возмущающих воздействий на диэлектрическую проницаемость, таких как газовые включения и наличие металлосодержащих микроэлементов, для этого дополнительно определяется суммарное содержание металлосодержащих микроэлементов δ, таким образом, исключают погрешность измерения от газовых включений при идентификации нефти по месторождению и соответственно расчете содержания воды в нефти или нефтепродукте, далее при частоте f1 определяем общее приращение диэлектрической проницаемости относительно известной диэлектрической проницаемости для обезвоженной нефти, рассчитываем приращение диэлектрической проницаемости, приходящееся на единицу концентрации воды, и далее по отношению этих приращений при частоте f1 определяем общее приращение диэлектрической проницаемости относительно известной диэлектрической проницаемости для обезвоженной нефти, рассчитываем приращение диэлектрической проницаемости, приходящееся на единицу концентрации воды, и далее по отношению этих приращений при частоте f1 определяют массовую долю воды в нефти по формулеduring calibration, these ratios are oil classifiers, i.e. they identify the type of oil or oil product, since the water content depends on the dielectric constant of the oil, it is necessary to take into account the significant contribution of disturbing effects on the dielectric constant, such as gas inclusions and the presence of metal-containing trace elements, for this the total content of metal-containing trace elements δ is additionally determined, so Thus, the measurement error from gas inclusions is excluded when identifying oil by the field and, accordingly, Calculating the water content of crude oil or petroleum product, then at a frequency f 1 determines the total increment of permittivity relative to known dielectric constant to dehydrated oil, count increment dielectric constant per unit concentration of water, and further with respect these increments at a frequency f 1 determines the total increment dielectric constant relative to the known dielectric constant for dehydrated oil, we calculate the dielectric increment permeability per unit concentration of water, and then with respect to these increments at a frequency f 1 determine the mass fraction of water in oil by the formula
где Uξ0 - пропорциональная величина в [В] относительнойwhere U ξ0 is the proportional value in [B] relative
диэлектрической проницаемости обезвоженной нефти при t=20°C;dielectric constant of dehydrated oil at t = 20 ° C;
Uξ20 - пропорциональная величина в [В] относительнойU ξ20 is the proportional value in [V] relative
диэлектрической проницаемости сырой нефти, приведенной к 20°C;dielectric constant of crude oil reduced to 20 ° C;
Δ - приращение относительной величины диэлектрической проницаемости нефти на единицу концентрации воды.Δ is the increment of the relative value of the dielectric constant of oil per unit concentration of water.
На фиг.1 изображена функциональная схема устройства для осуществления предлагаемого способа.Figure 1 shows a functional diagram of a device for implementing the proposed method.
На фиг.2 представлена зависимость комплексной электропроводимости нефти различного типа от частоты.Figure 2 shows the dependence of the complex electrical conductivity of oil of various types on frequency.
Устройство содержит отрезок полимерной трубы 1, первичный преобразователь 2, выполненный в виде медных пластин 3, закрепленных на поверхности трубы, датчик-магнитометр 3, закрепленный по окружности трубы 1 в виде браслета, датчик температуры 4, двухканальный коммутатор 5, генератор 6, генератор рабочей частоты 7, первый измерительный усилитель 8, второй измерительный усилитель 9, счетно-решающее устройство 10, выходы генераторов 6 и 7 соединены с входами коммутатора 5, выход которого соединен с первой обкладкой преобразователя (конденсатора) 2, вторая обкладка соединена с входом первого измерительного усилителя 8, выход которого соединен с первым информационным входом счетно-решающего устройства 10, выход датчика-магнитометра 3 соединен с входом второго измерительного усилителя 9, выход которого соединен со вторым информационным входом счетно-решающего устройства 10, выход датчика температуры 4 соединен с третьим информационным входом счетно-решающего устройства 10, управляющие выходы счетно-решающего устройства 10 соединены с соответствующими управляющими входами коммутатора 5.The device contains a segment of a
Способ осуществляется следующим образом.The method is as follows.
Через отрезок полимерной трубы 1, которая врезана в нефтепровод, протекает нефть, которая является диэлектриком и воздействует на емкость конденсатора (обкладки 2) первичного преобразователя, который выполнен в виде конденсатора, через который и проходит синусоидальное напряжение, попеременно включают частоты f1 и f2, f1<f2. Зависимость комплексной электропроводности от частоты сигналов и температуры для различных нефтей и смесевых продуктов различная (фиг.2).Oil, which is a dielectric and acts on the capacitance of the capacitor (plate 2) of the primary converter, which is made in the form of a capacitor, through which the sinusoidal voltage passes, alternately includes the frequencies f 1 and f 2 through the segment of the
Для каждого продукта уровень величин электропроводностей и их приращений Δ1, Δ2, …, Δi на единицу частоты существенно отличается, наблюдается также различие величин приращений диэлектрической проницаемости, приходящееся на единицу частоты.For each product, the level of conductivities and their increments Δ 1 , Δ 2 , ..., Δ i per unit of frequency differs significantly, there is also a difference in the increments of the dielectric constant per unit frequency.
Определяется соотношениеThe ratio is determined
которое является идентификацией нефти по месторождению или смеси различных нефтей.which is the identification of oil by field or a mixture of various oils.
Для этого через коммутатор 5 поочередно подключают генераторы синусоидальных сигналов 6 и 7 с частотой f1 и f2, f1<f2, на вход датчика 2, сигнал с датчика 2 через измерительный усилитель 8 поступает в счетно-решающее устройство 10, где и рассчитывается соотношениеTo do this, through the
По результату вычисления выбирается конкретная калибровочная модель для данной нефти и по результатам измерения диэлектрической проницаемости нефти на рабочей частоте f1 вычисляют массовую долю воды в нефти по формуле (2).Based on the calculation result, a specific calibration model for a given oil is selected, and the mass fraction of water in oil is calculated by the formula (2) based on the measurement results of the dielectric constant of the oil at the operating frequency f 1 .
Так как в принципе работы лежит зависимость диэлектрической проницаемости нефти от содержания воды, то необходимо учитывать существенный вклад возмущающих воздействий на диэлектрическую проницаемость, таких как газовые включения и наличие металлосодержащих микроэлементов в нефти, для повышения точности определения содержания воды. Для этого служит сверхчувствительный датчик-магнитометр 3, который улавливает магнитные возмущения, создаваемые металлосодержащими микрочастицами, сигнал датчика усиливается усилителем 9 и считывается счетно-решающим устройством 10. Таким образом, получаем величину, характеризующую массовую долю металлосодержащих частиц δ, влияющих на диэлектрическую проницаемость нефти и нефтепродуктов.Since the principle of operation is the dependence of the dielectric constant of oil on the water content, it is necessary to take into account the significant contribution of disturbing effects on the dielectric constant, such as gas inclusions and the presence of metal-containing trace elements in oil, to increase the accuracy of determining the water content. For this, a
Таким образом, окончательный результат η' идентификации получим нормированием величины η - делением на величину δ,Thus, the final result η 'of identification will be obtained by normalizing the quantity η - dividing by δ
. .
Данная величина η' будет постоянной для данного типа нефти или нефтепродукта и может служить показателем наличия газовых включений в нефти. В случае если η увеличится и η' соответственно увеличится, то это говорит о наличии газовых включений. В этом случае данное измерение является ошибочным и для нефтей с газовыми включениями нужно проводить отдельную калибровку. Таким образом, измеряя дополнительно влияние металлосодержащих частиц, мы уточняем идентификацию типа нефти.This value η 'will be constant for a given type of oil or oil product and can serve as an indicator of the presence of gas inclusions in oil. If η increases and η 'increases accordingly, this indicates the presence of gas inclusions. In this case, this measurement is erroneous and a separate calibration must be carried out for oils with gas inclusions. Thus, by additionally measuring the influence of metal-containing particles, we refine the identification of the type of oil.
Перед работой, предварительно определяем диэлектрическую проницаемость обезвоженной нефти данного типа, величина которой хранится в памяти счетно-решающего устройства.Before work, we first determine the dielectric constant of the dehydrated oil of this type, the value of which is stored in the memory of the computer.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008144713/28A RU2386959C1 (en) | 2008-11-12 | 2008-11-12 | Definition method of water content and summary content of metal-containing microelements in oil or oil-products |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008144713/28A RU2386959C1 (en) | 2008-11-12 | 2008-11-12 | Definition method of water content and summary content of metal-containing microelements in oil or oil-products |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2386959C1 true RU2386959C1 (en) | 2010-04-20 |
Family
ID=46275311
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008144713/28A RU2386959C1 (en) | 2008-11-12 | 2008-11-12 | Definition method of water content and summary content of metal-containing microelements in oil or oil-products |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2386959C1 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2456584C2 (en) * | 2010-10-04 | 2012-07-20 | Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Дальневосточный Федеральный Университет" (Двфу) | Method for measuring water concentration in oil product |
RU2569766C2 (en) * | 2014-01-24 | 2015-11-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Химмотолог" | Device for automatic detection of lubricant quality |
RU2706451C1 (en) * | 2019-02-21 | 2019-11-19 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова Российской академии наук | Apparatus for determining content of water in an oil product stream |
RU2751877C1 (en) * | 2020-06-01 | 2021-07-19 | Олег Валентинович Жиляев | Method for determining water content in crude oil assay |
-
2008
- 2008-11-12 RU RU2008144713/28A patent/RU2386959C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2456584C2 (en) * | 2010-10-04 | 2012-07-20 | Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Дальневосточный Федеральный Университет" (Двфу) | Method for measuring water concentration in oil product |
RU2569766C2 (en) * | 2014-01-24 | 2015-11-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Химмотолог" | Device for automatic detection of lubricant quality |
RU2706451C1 (en) * | 2019-02-21 | 2019-11-19 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова Российской академии наук | Apparatus for determining content of water in an oil product stream |
RU2751877C1 (en) * | 2020-06-01 | 2021-07-19 | Олег Валентинович Жиляев | Method for determining water content in crude oil assay |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9176000B2 (en) | System for measurement of fluid levels in multi-phase fluids | |
CN206411057U (en) | A kind of humidity detector based on electric capacity | |
RU2386959C1 (en) | Definition method of water content and summary content of metal-containing microelements in oil or oil-products | |
US11959785B2 (en) | System and method for measuring a multiphase flow by measuring density and electrical impedance for correcting the measurement due to effect of deposits on inner surface of pipe walls | |
CN105116049B (en) | Vortex flow detection method | |
Schuller et al. | Measurement of water concentration in oil/water dispersions with a circular single-electrode capacitance probe | |
US20230142240A1 (en) | Flow meter for measuring flow velocity in oil continuous flows | |
RU2658539C1 (en) | Device for measuring electrophysical parameters of oil and its components | |
Ramli et al. | Multiphase flow measurement by electrical capacitance tomography and microwave cavity resonant sensor | |
CN208537465U (en) | A kind of bituminous concrete detecting device for moisture content | |
Gao et al. | Measurement of crude oil water content based on cross-correlation method | |
Hu et al. | An impedance-analyser-based multi-channel imaging system and its applications | |
Aslam et al. | Differential capacitive sensor based interface circuit design for accurate measurement of water content in crude oil | |
Lage et al. | Bench system for iron ore moisture measurement | |
RU143552U1 (en) | DEVICE FOR MEASURING THE DEBIT OF PRODUCTS OF GAS-CONDENSATE WELLS | |
EP2228640A1 (en) | Method for determining the moisture content of wood | |
CN106770507A (en) | A kind of humidity detector and method based on electric capacity | |
RU2380695C1 (en) | On-board device for measuring fuel octane number | |
RU2506571C1 (en) | Method for measuring quality of oil products | |
RU2227320C2 (en) | Method for measuring quality characteristics of oil products | |
CN207379978U (en) | A kind of conductivity meter based on impulse eddy current | |
CN109459486A (en) | A method of meat products moisture content is measured using electromagnetic induction | |
She et al. | Simultaneous measurements of metal plate thickness and defect depth using low frequency sweeping eddy current testing | |
RU2377552C2 (en) | Device for measurement of humidity | |
RU2739719C1 (en) | Method of determining gas concentration |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20101113 |