RU2720658C1 - Method for vapor-phase analysis of combinations of water-soluble volatile and low-volatility reservoir indicators - Google Patents
Method for vapor-phase analysis of combinations of water-soluble volatile and low-volatility reservoir indicators Download PDFInfo
- Publication number
- RU2720658C1 RU2720658C1 RU2019137545A RU2019137545A RU2720658C1 RU 2720658 C1 RU2720658 C1 RU 2720658C1 RU 2019137545 A RU2019137545 A RU 2019137545A RU 2019137545 A RU2019137545 A RU 2019137545A RU 2720658 C1 RU2720658 C1 RU 2720658C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- water
- vapor
- volatile
- tracers
- analysis
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N30/00—Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к газохроматографическим методам анализа и может быть использовано в нефтяной и газовой отраслях промышленности для количественного определения в пластовых водах водорастворимых пластовых индикаторов.The invention relates to gas chromatographic analysis methods and can be used in the oil and gas industries for the quantitative determination of water-soluble formation indicators in formation waters.
Известно, что на нефтяных промыслах применяют различные водорастворимые органические и неорганические вещества для индикаторных (трассерных) исследований. Водные растворы трассеров вводят в нагнетательные скважины и фиксируют их поступление в добывающие скважины. Полученная информация позволяет принимать эффективные инженерные решения по повышению нефтеотдачи пластов. Наиболее сложной стадией индикаторных исследований является количественное определение в пластовых жидкостях метящего вещества (трассера). Это связано с многокомпонентным составом пластовых жидкостей и их большой загрязненностью (см.: Соколовский Э.В., Соловьев Г.Б.,Тренчиков Ю.И. Индикаторные методы изучения нефтегазоносных пластов. - М.: Недра, 1986. 158 с.).It is known that in the oil fields various water-soluble organic and inorganic substances are used for indicator (tracer) studies. Aqueous solutions of tracers are injected into the injection wells and record their flow into the production wells. The information obtained allows us to make effective engineering decisions to increase oil recovery. The most difficult stage of indicator research is the quantitative determination of the marking substance (tracer) in reservoir fluids. This is due to the multicomponent composition of the formation fluids and their high contamination (see: Sokolovsky EV, Soloviev GB, Trenchikov Yu.I. Indicator methods for studying oil and gas bearing strata. - M .: Nedra, 1986. 158 p.) .
Известно также, что газовая хроматография широко используется для контроля загрязнителей окружающей среды. Анализ летучих компонентов часто проводят методом парофазного анализа. Для контроля основных загрязнителей в водных средах разработано большое количество стандартов в США, странах ЕС и аттестованных методик в нашей стране. По анализу загрязнителей окружающей среды каждый год публикуются сотни-тысячи работ (см.: Яшин Я.И., Яшин Е.Я., Яшин А.Я. Газовая хроматография. М.: Издательство «Транс-Лит», 2009. С. 469-478).It is also known that gas chromatography is widely used to control environmental pollutants. The analysis of volatile components is often carried out by vapor phase analysis. To control the main pollutants in aquatic environments, a large number of standards have been developed in the USA, EU countries and certified methods in our country. According to the analysis of environmental pollutants, hundreds or thousands of works are published every year (see: Yashin Y.I., Yashin E.Ya., Yashin A.Ya. Gas chromatography. M.: Trans-Lit Publishing House, 2009. P. 469-478).
Известно, (см.: Арутюнов Ю.И., Ефремов А.О., Онучак Л.А., Дудиков В.С. // Вестник Самарского госуниверситета, Естественнонаучная серия, 2012. №3/1(94). С.123-131), использование алифатических одноатомных спиртов в качестве водорастворимых трассеров, количественное определение которых проводят методом газовой хроматографии.It is known (see: Arutyunov Yu.I., Efremov A.O., Onuchak L.A., Dudikov V.S. // Bulletin of Samara State University, Natural Science Series, 2012. No. 3/1 (94). S. 123-131), the use of aliphatic monohydric alcohols as water-soluble tracers, the quantitative determination of which is carried out by gas chromatography.
Недостатком известных способов количественного определения водорастворимых трассеров является относительно низкая правильность измерения, из-за неучтенных при градуировке погрешностей, вносимых изменяющимся в процессе исследований составом пластовых жидкостей на результаты измерений.A disadvantage of the known methods for the quantitative determination of water-soluble tracers is the relatively low accuracy of the measurement, due to unaccounted for during calibration errors introduced by the changing composition of formation fluids in the research process on the measurement results.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению по совокупности существенных признаков является способ подготовки пробы пластовой воды для газохроматографического анализа изопропанола, включающий отделение пробы от нефти, удаление механических примесей фильтрованием через бумажный фильтр, смешивание 10 см3 пробы с 5 см3 гексана для экстракции растворенных неполярных веществ и после перемешивания и разделения фаз отбирают 8 см3 водного слоя и заливают в герметичную стеклянную емкость с резиновой мембраной. Емкость выдерживают в термостате при температуре 95°С не менее 30 минут. Затем отбирают 2 см3 равновесной паровой фазы медицинским шприцом и дозируют в испаритель газового хроматографа для анализа изопропанола (см.: Патент РФ №2478948 С2 // Бюл. изобр. №10 от 10.04.2013).Closest to the proposed invention in terms of essential features is a method of preparing a sample of produced water for gas chromatographic analysis of isopropanol, including separating the sample from oil, removing solids by filtration through a paper filter, mixing 10 cm 3 of the sample with 5 cm 3 of hexane to extract dissolved non-polar substances and after mixing and phase separation, 8 cm 3 of the aqueous layer are taken and poured into a sealed glass container with a rubber membrane. The capacity is kept in a thermostat at a temperature of 95 ° C for at least 30 minutes. Then, 2 cm 3 of the equilibrium vapor phase is taken with a medical syringe and dosed into the vaporizer of a gas chromatograph for analysis of isopropanol (see: RF Patent No. 2478948 C2 // Bull. Inventory No. 10 of 04/10/2013).
Недостатком известного способа является относительно низкая прецизионность и повышенная сложность выполнения измерений.The disadvantage of this method is the relatively low precision and increased complexity of the measurement.
Задачей изобретения является повышение прецизионности измерения и упрощение способа парофазного анализа комбинации водорастворимых летучих и малолетучих трассеров.The objective of the invention is to increase the precision of measurement and simplify the method of vapor-phase analysis of a combination of water-soluble volatile and low-volatile tracers.
Эта задача решается за счет того, что в способе парофазного анализа комбинации водорастворимых летучих и малолетучих трассеров, при котором пробу пластовой воды помещают в герметичную стеклянную емкость с резиновой мембраной, выдерживают в термостате при температуре 95°С не менее 30 минут, отбирают 2 см3 паровой фазы медицинским шприцом и дозируют в испаритель газового хроматографа для анализа, причем при отборе паровой фазы между сменной иглой и корпусом медицинского шприца устанавливают одноразовый бумажный фильтр для удаления мелких капелек воды с растворенными в них трассерами.This problem is solved due to the fact that in the method of vapor-phase analysis of a combination of water-soluble volatile and low-volatile tracers, in which a sample of produced water is placed in a sealed glass container with a rubber membrane, it is kept in a thermostat at a temperature of 95 ° C for at least 30 minutes, 2 cm 3 are taken the vapor phase with a medical syringe and dispense it into the vapor of the gas chromatograph for analysis, and when selecting the vapor phase, a disposable paper filter is installed between the removable needle and the body of the medical syringe to remove small water droplets with tracers dissolved in them.
При решении поставленной задачи создается технический результат, который заключается в следующем:When solving this problem, a technical result is created, which consists in the following:
1. Повышается прецизионность измерения летучих и малолетучих трассеров, за счет использования между сменной иглой и корпусом медицинского шприца одноразового бумажного фильтра для удаления мелких капелек воды с растворенными в них трассерами.1. Increases the precision of measurement of volatile and low-volatile tracers, due to the use of a disposable paper filter between the interchangeable needle and the body of the medical syringe to remove small droplets of water with tracers dissolved in them.
2. Значительно упрощается процедура выполнения подготовки пробы для парофазного анализа комбинации водорастворимых летучих и малолетучих трассеров, за счет исключения процесса экстракции гексаном из пластовой воды неполярных веществ, мешающих газохроматографическому анализу летучих трассеров.2. The procedure for preparing a sample for vapor-phase analysis of a combination of water-soluble volatile and low-volatile tracers is greatly simplified by eliminating non-polar substances from hexane from formation water that interfere with the gas chromatographic analysis of volatile tracers.
Пример конкретного выполнения способа.An example of a specific implementation of the method.
На фиг. 1 схематически изображено устройство для парофазного анализа комбинации водорастворимых летучих и малолетучих трассеров. Устройство содержит герметичную стеклянную емкость 1 с пробой пластовой воды, термостат 2 с температурой не менее 95°С, резиновую мембрану с накидной гайкой 3, сменную иглу медицинского шприца 4 для отбора паровой фазы, одноразовый бумажный фильтр типа ФОФС-17 «Синяя лента» 5 для удаления мелких капелек воды с растворенными в них трассерами и медицинский шприц 6 на 2 см3 с пластмассовым поршнем для дозирования паровой фазы в испаритель газового хроматографа для анализа.In FIG. 1 schematically shows a device for vapor-phase analysis of a combination of water-soluble volatile and low-volatile tracers. The device contains a sealed
Мелкие капельки воды с растворенными в них трассерами возникают в емкости 1 в результате изменения давления при отборе паровой фазы. Эти капельки, попадая в испаритель газового хроматографа увеличивают не системно объем вводимой пробы и ухудшают прецизионность или случайную составляющую погрешности измерения.Small droplets of water with tracers dissolved in them arise in the
Экспериментальную оценку выполнения предлагаемого способа проводили на примере анализа двух модельных смесей. Первая смесь содержит летучие алифатические спирты изопропанол и третбутанол. Вторая модельная смесь содержит малолетучие спирты пентанол и циклогексанол.An experimental evaluation of the implementation of the proposed method was carried out on the example of the analysis of two model mixtures. The first mixture contains volatile aliphatic alcohols isopropanol and tertbutanol. The second model mixture contains low-volatile alcohols pentanol and cyclohexanol.
Эксперимент проводили на газовом хроматографе Кристалл-5000.2 ЗАО СКБ «Хроматэк» с пламенно-ионизационным детектором и колонкой длиной 100 см с внутренним диаметром 0,3 см, заполненной углеродным адсорбентом Карбоблэк-В, зернением 60-80 меш. На этом адсорбенте неполярные вещества, растворенные в пластовой воде, сильно сорбируются и не мешают анализу водорастворимых трассеров, что позволило значительно упростить способ. Температура колонки Тс = 150°С. Избыточное давление газа-носителя азота на входе в колонку ΔР = 102 кПа, расход газа-носителя на выходе колонки Fc = 16 см3/мин. Температура испарителя и детектора 200°С.The experiment was carried out on a Crystal-5000.2 gas chromatograph CJSC SKB Khromatek with a flame ionization detector and a column 100 cm long with an inner diameter of 0.3 cm filled with a carbon adsorbent Carboblack-V, with a grain size of 60-80 mesh. On this adsorbent, non-polar substances dissolved in formation water are strongly sorbed and do not interfere with the analysis of water-soluble tracers, which greatly simplified the method. Column temperature T c = 150 ° C. The excess pressure of the nitrogen carrier gas at the column inlet ΔP = 102 kPa, the carrier gas flow rate at the column outlet F c = 16 cm 3 / min. The temperature of the evaporator and detector is 200 ° C.
Паровую фазу модельных смесей дозировали в хроматограф медицинским шприцом емкостью 2 см3. Для известного способа без бумажного фильтра, а в предлагаемом способе с установленным между иглой и корпусом шприца одноразовым бумажным фильтром.The vapor phase of the model mixtures was dosed into the chromatograph with a 2 cm 3 medical syringe. For the known method without a paper filter, and in the proposed method, a disposable paper filter is installed between the needle and the syringe body.
Каждую смесь анализировали не менее n≥5 раз известным и предлагаемым способами и определяли средние значения площади хроматографических пиков.Each mixture was analyzed at least n≥5 times by known and proposed methods and the average values of the area of chromatographic peaks were determined.
Случайную составляющую погрешности измерения компонентов модельных смесей определяли по уравнениюThe random component of the measurement error of the components of the model mixtures was determined by the equation
где - прецизионность измерения в процентах или относительное среднеквадратичное отклонение среднеарифметического результата измерения.Where - precision measurement in percent or relative standard deviation of the arithmetic mean of the measurement result.
В табл. 1 приведены сравнительные данные экспериментальной проверки известного и предлагаемого способов по результатам анализа двух модельных смесей.In the table. 1 shows comparative data of experimental verification of the known and proposed methods according to the results of the analysis of two model mixtures.
Таблица 1. Результаты экспериментальной оценки известного и предлагаемого способов парофазного анализаTable 1. The results of the experimental evaluation of the known and proposed methods of vapor-phase analysis
Как видно из приведенных в табл.1 данных прецизионность или случайная составляющая погрешности измерения летучих и малолетучих трассеров для предлагаемого способа примерно в 2,0 раза меньше по сравнению с известным. Так, для третбутанола и циклогексанола Sr = 6,5% в предлагаемом способе, а в известном способе Sr равна 12,8% и 12,5% соответственно.As can be seen from the data in table 1, the precision or random component of the measurement error of volatile and low-volatile tracers for the proposed method is approximately 2.0 times less than the known one. So, for tertbutanol and cyclohexanol S r = 6.5% in the proposed method, and in the known method, S r is 12.8% and 12.5%, respectively.
Кроме того, удаление мелких капелек воды с растворенными в них трассерами с помощью одноразового бумажного фильтра обеспечивает для предлагаемого способа уменьшение аналита в дозируемой пробе не более чем в два раза.In addition, the removal of small droplets of water with tracers dissolved in them using a disposable paper filter provides for the proposed method the reduction of the analyte in the dosed sample is not more than two times.
Использование предлагаемого способа парофазного анализа комбинации водорастворимых летучих и малолетучих трассеров позволяет:Using the proposed method for vapor-phase analysis of a combination of water-soluble volatile and low-volatile tracers allows you to:
1. Повысить чувствительность определения водорастворимых трассеров в пластовых водах при проведении трассерных исследований на нефтяных и газовых промыслах.1. To increase the sensitivity of determining water-soluble tracers in formation waters when conducting tracer studies in oil and gas fields.
2. Сократить расход летучих и малолетучих трассеров при проведении трассерных исследований.2. To reduce the consumption of volatile and low-volatile tracers when conducting tracer studies.
3. Парофазный анализ комбинации водорастворимых трассеров значительно расширит возможность определения летучих и малолетучих трассеров в самых различных пластовых жидкостях. В том числе сильно загрязненных породой и реагентами.3. The vapor-phase analysis of a combination of water-soluble tracers will significantly expand the possibility of determining volatile and low-volatile tracers in a wide variety of formation fluids. Including heavily contaminated rock and reagents.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019137545A RU2720658C1 (en) | 2019-11-21 | 2019-11-21 | Method for vapor-phase analysis of combinations of water-soluble volatile and low-volatility reservoir indicators |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019137545A RU2720658C1 (en) | 2019-11-21 | 2019-11-21 | Method for vapor-phase analysis of combinations of water-soluble volatile and low-volatility reservoir indicators |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2720658C1 true RU2720658C1 (en) | 2020-05-12 |
Family
ID=70735312
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019137545A RU2720658C1 (en) | 2019-11-21 | 2019-11-21 | Method for vapor-phase analysis of combinations of water-soluble volatile and low-volatility reservoir indicators |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2720658C1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1046675A1 (en) * | 1981-05-12 | 1983-10-07 | Государственный Научно-Исследовательский И Проектный Институт Нефтяной Промышленности "Укргипрониинефть" | Method of determination of component content in water-petroleum emulsion inter-phase film |
DE4324141A1 (en) * | 1993-07-19 | 1995-03-16 | Krieg Gunther | Method and device for continuous, accurate and reliable determination and control of the isopropanol content in wetting agents in printing machines |
RU2301409C2 (en) * | 2005-08-01 | 2007-06-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный университет" | Mode of definition of quantitative contents of indicators in formation waters |
RU2478948C2 (en) * | 2011-07-07 | 2013-04-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный университет" | Method of preparing formation water sample for gas chromatographic analysis of isopropanol |
-
2019
- 2019-11-21 RU RU2019137545A patent/RU2720658C1/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1046675A1 (en) * | 1981-05-12 | 1983-10-07 | Государственный Научно-Исследовательский И Проектный Институт Нефтяной Промышленности "Укргипрониинефть" | Method of determination of component content in water-petroleum emulsion inter-phase film |
DE4324141A1 (en) * | 1993-07-19 | 1995-03-16 | Krieg Gunther | Method and device for continuous, accurate and reliable determination and control of the isopropanol content in wetting agents in printing machines |
RU2301409C2 (en) * | 2005-08-01 | 2007-06-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный университет" | Mode of definition of quantitative contents of indicators in formation waters |
RU2478948C2 (en) * | 2011-07-07 | 2013-04-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный университет" | Method of preparing formation water sample for gas chromatographic analysis of isopropanol |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2611804C2 (en) | Surfactant selection method for improving well productivity | |
May et al. | Determination of the aqueous solubility of polynuclear aromatic hydrocarbons by a coupled column liquid chromatographic technique | |
CN107003288B (en) | System for preparing solution for chromatography | |
EP2167952B1 (en) | Determination of slurry concentration | |
Jakubowska et al. | Sample preparation for gas chromatographic determination of halogenated volatile organic compounds in environmental and biological samples | |
RU2720658C1 (en) | Method for vapor-phase analysis of combinations of water-soluble volatile and low-volatility reservoir indicators | |
CN102411034A (en) | Method for determining carbonyl compound in water-based adhesive by direct derivatization high performance liquid chromatography | |
RU2537468C2 (en) | Method for determining markers of transported oil and oil products, and device for its implementation | |
Jönsson et al. | 13 Membrane Extraction in Preconcentration, Sampling, and Trace Analysis | |
RU2331056C1 (en) | Method of evaluation of influence of process liquid filtrates penetration on filtrating characteristics of rock | |
RU2478948C2 (en) | Method of preparing formation water sample for gas chromatographic analysis of isopropanol | |
Etzweiler et al. | Method for measuring aqueous solubilities of organic compounds | |
CN105115788B (en) | Water pollutant time weighted average concentration sampler based on osmotic pumps and Solid Phase Extraction | |
Tamamushi et al. | Removal of refractory organics by aeration. VI. Solvent sublation of alkyl phthalates | |
CN105445406B (en) | A kind of liquid phase gas phase Two way chromatograms analytical equipment and analysis method for being used to determine tobacco-specific nitrosamine content | |
RU2324173C1 (en) | Method of reception of calibration mixes of volatile components and device for its realisation | |
CN104280474A (en) | High performance liquid chromatography fluorescence detection method for simultaneously measuring four prohibited and limited additives in tobacco flavors and perfumes | |
CN107643196A (en) | A kind of technology and device of field quick separating collection Cr (VI) | |
RU2595810C1 (en) | Method for quantitative determination of group of fluorescent and ion indicators in formation water at their joint presence | |
Ikai et al. | Determination of geosmin and 2-methylisoborneol in water using solid phase extraction and headspace-GC/MS | |
Moore et al. | Phosphorus fractionation in flooded soils and sediments | |
RU2685431C1 (en) | Method for determination of water-soluble volatile components and device for its implementation | |
RU2720656C1 (en) | Method for solid-phase concentration of a combination of water-soluble volatile and non-volatile formation indicators | |
JP2020079713A (en) | Analyzer and concentrator used for analyzer | |
CN112986444B (en) | Target molecule detection method based on molecularly imprinted polymer |