RU2743783C1 - Способ определения состава отложений, образующихся в оборудовании для подготовки нефти - Google Patents
Способ определения состава отложений, образующихся в оборудовании для подготовки нефти Download PDFInfo
- Publication number
- RU2743783C1 RU2743783C1 RU2020122307A RU2020122307A RU2743783C1 RU 2743783 C1 RU2743783 C1 RU 2743783C1 RU 2020122307 A RU2020122307 A RU 2020122307A RU 2020122307 A RU2020122307 A RU 2020122307A RU 2743783 C1 RU2743783 C1 RU 2743783C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sample
- content
- determined
- sulfide
- samples
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 33
- 239000013049 sediment Substances 0.000 title claims abstract description 23
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 18
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title description 7
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 39
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N Ascorbic acid Chemical compound OC[C@H](O)[C@H]1OC(=O)C(O)=C1O CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims abstract description 10
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims abstract description 10
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 9
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims abstract description 7
- 235000010323 ascorbic acid Nutrition 0.000 claims abstract description 5
- 229960005070 ascorbic acid Drugs 0.000 claims abstract description 5
- 239000011668 ascorbic acid Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000012855 volatile organic compound Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 claims abstract description 3
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 150000002484 inorganic compounds Chemical class 0.000 claims description 6
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 238000004380 ashing Methods 0.000 claims description 5
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 5
- 238000004448 titration Methods 0.000 claims description 5
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 4
- 238000004321 preservation Methods 0.000 claims description 4
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims description 3
- 150000007522 mineralic acids Chemical class 0.000 claims description 2
- 150000003568 thioethers Chemical class 0.000 claims 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 abstract description 6
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 abstract description 6
- 239000011707 mineral Substances 0.000 abstract description 6
- 238000012545 processing Methods 0.000 abstract description 3
- 230000020477 pH reduction Effects 0.000 abstract 1
- 150000004763 sulfides Chemical class 0.000 description 14
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 11
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 10
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 6
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 5
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 5
- MBMLMWLHJBBADN-UHFFFAOYSA-N Ferrous sulfide Chemical compound [Fe]=S MBMLMWLHJBBADN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 4
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 4
- 230000004580 weight loss Effects 0.000 description 4
- ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 7553-56-2 Chemical compound [I] ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical class [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L barium sulfate Chemical compound [Ba+2].[O-]S([O-])(=O)=O TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 238000011161 development Methods 0.000 description 3
- 238000002149 energy-dispersive X-ray emission spectroscopy Methods 0.000 description 3
- 239000011630 iodine Substances 0.000 description 3
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 description 3
- 229940046892 lead acetate Drugs 0.000 description 3
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 3
- 235000002639 sodium chloride Nutrition 0.000 description 3
- 229910021532 Calcite Inorganic materials 0.000 description 2
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920002125 Sokalan® Polymers 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 2
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 description 2
- 235000006708 antioxidants Nutrition 0.000 description 2
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 2
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 2
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L calcium carbonate Substances [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000002906 microbiologic effect Effects 0.000 description 2
- 239000004584 polyacrylic acid Substances 0.000 description 2
- KMUONIBRACKNSN-UHFFFAOYSA-N potassium dichromate Chemical compound [K+].[K+].[O-][Cr](=O)(=O)O[Cr]([O-])(=O)=O KMUONIBRACKNSN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 2
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 2
- AKHNMLFCWUSKQB-UHFFFAOYSA-L sodium thiosulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=S AKHNMLFCWUSKQB-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 235000019345 sodium thiosulphate Nutrition 0.000 description 2
- -1 sulfates ions Chemical class 0.000 description 2
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 2
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- 208000033962 Fontaine progeroid syndrome Diseases 0.000 description 1
- 238000004566 IR spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 101710156645 Peptide deformylase 2 Proteins 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 1
- 229910001514 alkali metal chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000010428 baryte Substances 0.000 description 1
- 229910052601 baryte Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 235000010216 calcium carbonate Nutrition 0.000 description 1
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000004587 chromatography analysis Methods 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000003926 complexometric titration Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 238000002290 gas chromatography-mass spectrometry Methods 0.000 description 1
- 239000010442 halite Substances 0.000 description 1
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 1
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 1
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002329 infrared spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- GNVXPFBEZCSHQZ-UHFFFAOYSA-N iron(2+);sulfide Chemical compound [S-2].[Fe+2] GNVXPFBEZCSHQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000004949 mass spectrometry Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011164 potassium chloride Nutrition 0.000 description 1
- 239000003755 preservative agent Substances 0.000 description 1
- 230000002335 preservative effect Effects 0.000 description 1
- 230000003449 preventive effect Effects 0.000 description 1
- 238000004451 qualitative analysis Methods 0.000 description 1
- 238000004445 quantitative analysis Methods 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
- 238000010183 spectrum analysis Methods 0.000 description 1
- 239000012086 standard solution Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- DHCDFWKWKRSZHF-UHFFFAOYSA-L thiosulfate(2-) Chemical compound [O-]S([S-])(=O)=O DHCDFWKWKRSZHF-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 238000004876 x-ray fluorescence Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B47/00—Survey of boreholes or wells
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B49/00—Testing the nature of borehole walls; Formation testing; Methods or apparatus for obtaining samples of soil or well fluids, specially adapted to earth drilling or wells
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Geophysics (AREA)
- Investigating Or Analyzing Non-Biological Materials By The Use Of Chemical Means (AREA)
Abstract
Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к исследованию химического и минерального состава отложений, образующихся в оборудовании для подготовки добытой нефти к переработке. Способ включает отбор образца, разделение его на пробы А, Б, В, Г, при этом непосредственно после разделения образца с помощью 5-8% аскорбиновой кислоты проводят консервацию пробы А, в которой затем определяют содержание сульфидов, в пробе Б, разделив ее на части, в одной из них определяют содержание воды, в другой - летучих органических соединений, а в оставшейся - общее содержание неорганических веществ как массовую долю после озоления при 600-650°С. В пробе В определяют суммарное количество нефтяных углеводородов как разность масс исходной и промытой толуолом пробы. Разделив оставшуюся твердую фракцию пробы В на две пробы, В1 и В2, из В1 проводят определение содержания неорганических компонентов, а из В2 - нерастворимых в толуоле органических соединений. Если количество нефтяных углеводородов в отложениях превышает 50%, пробу Г анализируют на содержание парафинов. Технический результат - повышение качества анализов при определении состава отложений и увеличение полноты исследований с обеспечением результатов, необходимых для осуществления своевременных мер по эффективной защите используемого оборудования от солеотложения. 2 з.п. ф-лы, 1 табл., 3 пр.
Description
Предлагаемый способ относится к нефтедобывающей промышленности, в частности, к исследованию химического и минерального состава отложений, образующихся в оборудовании для подготовки добытой нефти к переработке. Изобретение может найти применение при подготовке и проведении штатных и внеплановых работ по технологическому обслуживанию упомянутого оборудования, включающего сепараторы и дегидраторы, при осуществлении контроля за образованием указанных отложений, также может оказаться полезным при разработке профилактических мер для борьбы с отложениями и выборе необходимых для этого средств.
Образование в процессе подготовки нефти трудно растворимых отложений, содержащих наряду с сульфатами и карбонатами щелочноземельных металлов хлориды и сульфиды, является серьезной проблемой, поскольку эффективное удаление таких отложений и очистку от них оборудования можно осуществить только механическим способом.
Наличие большого количества органического вещества при малой скорости движения потока жидкости способствует развитию сульфатредуцирующих бактерий. Попутно добываемая вода нефтяных месторождений, присутствующая в обрабатываемой нефти, насыщена сульфатами, что также является благоприятным фактором для микробиологического процесса сульфатредукции. Это приводит к сероводородной коррозии стали, а также к образованию частиц сульфида железа, осаждающихся в виде трудно удаляемых отложений на рабочих поверхностях используемого оборудования, которые загрязняют его и в значительной мере сокращают срок его безремонтной службы. Дополнительный вклад в развитие коррозии металла вносит осаждение хлоридов щелочных металлов в условиях, которые создаются в ходе осуществляемого при подготовке нефти процесса отделения воды, происходящего при повышенной температуре.
Для эффективного контроля состояния используемого при подготовке нефти оборудования и успешной борьбы с образующимися отложениями просто необходимы четкие и полные данные об их составе, в том числе немаловажное значение имеет определение количества образующихся сульфидов.
Известен способ исследования отложений, отобранных в нефтепромысловом оборудовании (Нефтяное хозяйство, №4, 2018, с. 43-47, DOI: 10.24887/0028-2448-2018-4-43-47), который включает определение влажности отобранного образца, его сушку при 110°С, экстракцию органической части толуолом и определение состава неорганической части образцов методами рентгеноспектрального анализа. Известный способ не обеспечивает полного анализа образцов отложений, в частности, он не предусматривает количественного определения сульфидов, что затрудняет планирование и проведение эффективных мер по борьбе с включающими их отложениями и препятствует успешному решению проблемы сероводородной коррозии.
Наиболее близким к предлагаемому является способ исследования отложений, образующихся в нефтепромысловом оборудовании (CN 106203884, опубл. 2014.06.25), который включает отбор образцов, определение содержания в отобранном образце влаги, сушку образца при 110°С с его последующим разделением на две пробы, А и Б, после чего пробу А озоляют и, по соотношению массы до и после обжига, классифицируют ее как органическую или неорганическую. В случае органической природы образца анализируют оставшуюся пробу Б на содержание парафинов, смол и асфальтенов, а в случае неорганической делят эту пробу Б на две части: одну для качественного, другую для количественного определения ионов кальция, магния, железа, кремния и сульфатов. Кальций и магний определяют комплексонометрическим титрованием, железо и кремний - фотометрическим методом.
Известный способ не предусматривает качественного и количественного определения сульфидов в анализируемых образцах отложений. Отсутствие информации о количестве сульфидов в отложениях не позволяет вовремя принимать меры по ингибированию нежелательных процессов микробиологической сульфат-редукции и выпадения осадка трудно растворимых сульфидов, вызывающих коррозию и засорение оборудования, что является основным недостатком известного способа. Он также не предусматривает определения минерального состава отложений; при этом число количественно определяемых неорганических соединений является ограниченным, а озоление при 750-950°С приводит к дополнительной потере неорганики: хлоридов калия и натрия, а также карбонатов. Невысокая информативность полученных результатов, обусловленная ограниченностью числа определяемых показателей и недостаточной полнотой анализов препятствует эффективному решению проблемы отложений в нефтепромысловом оборудовании.
Задачей изобретения является создание способа исследования отложений, образующихся в процессе подготовки нефти, который обеспечивал бы полные и точные данные о составе упомянутых отложений, необходимые для принятия мер по предотвращению их образования, а также по их удалению.
Технический результат предлагаемого способа заключается в повышении качества анализов при определении состава отложений и увеличении полноты исследований с обеспечением результатов, необходимых для осуществления своевременных мер по эффективной защите используемого оборудования от солеотложения.
Указанный результат достигают способом исследования состава отложений, образующихся в нефтепромысловом оборудовании, включающим отбор образца, разделение его на пробы, определение его влажности, высушивание, озоление, установление содержания присутствующих в образце органических и неорганических соединений, в котором, в отличие от известного, образец изначально делят на четыре пробы А, Б, В и Г, при этом непосредственно после разделения проводят консервацию пробы А, в которой затем определяют содержание сульфидов; в пробе Б, разделив ее на части, определяют содержание воды, летучих органических соединений и общее содержание неорганических веществ как массовую долю после озоления при 600-650°С; в пробе В определяют суммарное количество нефтяных углеводородов как разность масс исходной и промытой толуолом пробы, при этом оставшуюся твердую фракцию пробы В разделяют на две пробы, В1 и В2, из одной, В1, проводят определение содержания неорганических компонентов, а из другой, В2, нерастворимых в толуоле органических соединений, в частности, полимеров, при этом если количество нефтяных углеводородов в отложениях превышает 50%, пробу Г анализируют на содержание парафинов.
В преимущественном варианте осуществления способа консервацию пробы, предназначенной для определения содержания сульфидов, проводят с помощью 5-8% раствора аскорбиновой кислоты из расчета 1-2 мл раствора на 5-10 г пробы.
Также в преимущественном варианте осуществления способа содержание сульфидов определяют путем обработки пробы неорганической кислотой в атмосфере инертного газа с определением количества выделившегося сероводорода H2S путем йодометрического титрования и расчетом содержания сульфид-ионов по формуле: [S2-]%=[H2S] 0,016, где [H2S] - количество мг-эквивалентов сероводорода в 100 г образца отложения; 0.016 - масса одного мг-эквивалента сульфид-иона.
Способ осуществляют следующим образом.
Образцы отложений, отобранных из нефтепромыслового оборудования, используемого на этапе подготовки нефти к переработке, имеют сложный состав, включающий твердые составляющие, органическую и неорганическую, а также легколетучие и жидкие компоненты, воду, что обусловливает необходимость деления исследуемого образца отложения на пробы и их раздельного анализа.
Отобранный образец делят на четыре части: А, Б, В, Г.
Непосредственно после отбора пробу А, предназначенную для определения сульфидов, массой не менее 15 г консервируют раствором аскорбиновой кислоты, предотвращая окисление содержащихся в ней сульфидов, затем проводят ее анализ. В пробирку помещают небольшое количество пробы А и проводят качественную реакцию на сульфиды с ацетатом свинца.
В случае негативной реакции содержание сульфидов принимают равным нулю.
В случае положительной реакции, в зависимости от интенсивности бурой окраски, возникающей при взаимодействии сероводорода с ацетатом свинца, выбирают массу навески для проведения титриметрического анализа, примерно удваивая ее при слабой окраске для каждого определения.
В стандартную установку для определения сероводорода, которую продувают инертным газом в течение всего процесса, помещают взвешенную пробу и разлагают ее 20% раствором соляной кислоты; выделившийся при этом сероводород улавливают 0,1н раствором йода. В результате взаимодействия йода с сероводородом выделяется сера, а непрореагировавший йод титруют раствором тиосульфата, титр которого устанавливают по стандартному раствору бихромата калия. После определения по результатам йодометрического титрования количества выделившегося сероводорода проводят расчет процентного содержания сульфид-ионов [S2-]% в образце по формуле (1)
где [H2S] - количество мг-эквивалентов сероводорода в 100 г образца отложения; 0.016 - масса одного мг-эквивалента сульфид-иона,
при этом содержание сульфида железа [FeS] % может быть найдено по формуле (2)
где 0,044 - масса 1 мг-эквивалента сульфида железа.
Из одной части пробы Б (проба Б1) путем отгонки с толуолом определяют содержание воды. Из другой ее части (проба Б2) находят содержание легколетучих органических соединений по разнице между потерей массы пробой Б2 после ее высушивания до постоянной массы и количеством воды, найденном из пробы Б1.
Помимо этого, из проб Б, В и Г известными методами, используя возможности современного аналитического оборудования, проводят определение химического и минерального состава отложений, при этом содержание неорганических соединений определяют по ГОСТ 27184-86 («Реактивы. Определение остатка после прокаливания», М.: Стандартинформ. 2008. 3 с.), органические соединения исследуют с помощью хроматографического анализа и ИК-спектрометрии, минеральный состав отложений определяют методом рентгенофазового анализа, элементный состав находят методом энергодисперсионного рентгенофлуоресцентного анализа.
Примеры конкретного осуществления способа
Пример 1
Из образца отложений массой 170 г, отобранного из электродегидратора (коалесцера), из взяли точную навеску 15 г пробы А, поместили во взвешенную емкость и провели ее антиоксидантную обработку с помощью 3 мл консервирующего 8% раствора аскорбиновой кислоты при тщательном перемешивании.
Для предварительного качественного анализа на сульфиды к 300 мг помещенной в пробирку пробы А, прошедшей антиоксидантную обработку, добавили 0,5 мл 20% раствора соляной кислоты, при этом горлышко пробирки сразу накрыли фильтровальной бумагой, пропитанной 10% раствором ацетата свинца. Пробирку медленно нагревали до кипения. Фильтровальная бумага окрасилась в интенсивный бурый цвет. Отобрали две навески образца, массой по 1,5 г. Определение содержания сероводорода проводили йодометрическим методом, как описано выше. На титрование навески 1.5 г было израсходовано 16,67 мл 0,099 н тиосульфата натрия. Рассчитанное по приведенным выше формулам содержание сульфидов в образце отложений в пересчете на сульфид железа составило 1,02%.
Оставшуюся после отбора пробы А незаконсервированную часть образца разделили на три пробы, Б, В и Г, для определения содержания воды, летучих углеводородов, органических и неорганических веществ известными методами.
Для определения содержания воды из пробы Б отбирали навеску массой 15 г (проба Б1), помещали в круглодонную колбу, добавляли 100 мл толуола и отгоняли воду в ловушку Дина-Старка с обратным холодильником. Содержание воды составило 37,0 масс. %.
Из части Б отбирали еще одну навеску 15 г (проба Б2), высушивали при 105°С до постоянной массы. Определяли содержание легколетучих органических соединений по разнице между потерей массы и количеством воды, найденном из пробы Б1. Потеря массы составила 6,53 масс. %, таким образом содержание легколетучих соединений составило 0,73 масс. %.
Общее содержание неорганических соединений определяли как массовую долю остатка после прокаливания оставшейся части пробы Б в муфельной печи при температуре 600-650°С. Содержание золы составило 13,85%, органической части (сумма нефтяных углеводородов и нерастворимых в толуоле органических соединений) - 49,15 масс. %
Взвешивали 30 г пробы В, промывали толуолом, затем сушили в сушильном шкафу до постоянной массы при 120°С и подсчитывали содержание нефтяных углеводородов как потерю массы после упомянутого промывания и сушки. Содержание нефтяных углеводородов составило 24,6 масс. %.
Высушенный образец разделили на 2 части, В1 и В2.
Минеральный состав отложений определяли с использованием 10 г пробы В1 методом рентгенофазового анализа (РФА) с записью рентгенограмм на рентгеновском дифрактометре D8 ADVANCE (Bruker, Германия) по методу Брег-Брентано с вращением образца. Идентификацию экспериментальных данных выполняли с учетом всех дифракционных отражений с использованием программы поиска EVA с банком данных PDF-2. Результаты показали, что основными компонентами осадка являются сульфат бария (барит), карбонаты кальция (кальцит) и магния (магнезиальный кальцит), диоксид кремния (кварц), хлорид натрия (галит).
Элементный состав устанавливали с помощью метода энергодисперсионного рентгенофлуоресцентного анализа (ЭДРФА) с записью спектров. Идентификацию элементов производили по характеристическим K и L линиям спектра, а интенсивность этих сигналов считали пропорциональной содержанию элемента.
Для количественного анализа неорганических соединений 2 г пробы В1 запрессовывали в таблетку-излучатель и записывали рентгенофлуоресцентный спектр на приборе Shimadzu EDX-800-HS (Япония). Расчет концентрации элементов проводили с помощью программного обеспечения спектрометра.
Пробу В2 использовали для идентификации твердых органических соединений, не растворимых в толуоле. Для этого брали 100 мг пробы В2 и проводили пиролитическую хроматомасс-спектрометрию (Пи-ГХ/МС). С помощь газового хроматомасс-спектрометра Shimadzu GCMS QP-2010 с пиролизером Double-Shot Pyrolyzer PY-2020iD. Температура пиролиза составляла 600°С, температура интерфейса PY/GC - 320°С. Разделение продуктов пиролиза проводили на колонке Ultra ALLOY-5MS при программировании температуры колонки от 40 до 320°С со скоростью 20°С/мин, газ-носитель - гелий. Идентификацию продуктов проводили с помощью программного обеспечения F-Search "All-in-One".
В образце идентифицированы полимеры, представляющие собой сульфатированные производные полиакриловой кислоты (сходство спектров 79%). Для подтверждения идентификации проводили дополнительные ИК-спектрометрические исследования. Навеску 100 мг из пробы В2 помещали последовательно в приставки к ИК-спектрофотометру с Фурье-преобразованием Shimadzu IRAffinity-1S (Япония) Mirakle-10 и DRS-8000, и записывали спектры в диапазоне 4000-600 см-1. Идентификацию проводили с помощью программного обеспечения LabSolution IR и коммерческих библиотек ИК-спектров. Сходство библиотечного спектра сульфатированной полиакриловой кислоты и исследованного полимера составило 82%.
Пример 2
Отбор образца из электродегидратора, консервацию части А и качественную реакцию на сульфиды проводили, как описано в примере 1.
При выполнении качественной реакции на сульфиды бумага окрасилась в бледный коричневый цвет. Отобрали две навески образца, массой по 4,5 г и проводили определение аналогично примеру 1. На титрование навески израсходовали 19,77 мл 0,099 н тиосульфата натрия. Содержание сульфидов в пересчете на сульфид железа составило 0,04%.
Незаконсервированную часть образца анализировали, как описано в примере 1.
Пример 3
Отбор образца с внешней поверхности трубок гидроциклона, консервацию пробы А и качественную реакцию на сульфиды проводили, как описано в примере 1.
При выполнении качественной реакции на сульфиды фильтровальная бумага не окрасилась, что свидетельствовало об отсутствии сульфидов в данном образце.
Незаконсервированный образец анализировали, как описано в примере 1.
Химический состав отложений, установленный по примерам 1-3, приведен в таблице.
Claims (3)
1. Способ исследования состава отложений, образующихся в нефтепромысловом оборудовании, включающий отбор образца, разделение его на пробы, определение его влажности, высушивание, озоление, установление содержания присутствующих в образце органических и неорганических соединений, отличающийся тем, что образец изначально делят на четыре пробы А, Б, В и Г, при этом непосредственно после разделения проводят консервацию пробы А, в которой затем определяют содержание сульфидов; в пробе Б, разделив ее на части, определяют содержание воды, летучих органических соединений и общее содержание неорганических веществ как массовую долю остатка после озоления при 600-650°С; в пробе В определяют суммарное количество нефтяных углеводородов как разность масс исходной и промытой толуолом пробы, при этом оставшуюся твердую фракцию пробы В разделяют на две пробы, В1 и В2, из одной, В1, проводят определение содержания неорганических компонентов, а из другой, В2, нерастворимых в толуоле органических соединений, в частности полимеров, при этом если количество нефтяных углеводородов в отложениях превышает 50%, пробу Г анализируют на содержание парафинов.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что консервацию пробы, предназначенной для определения содержания сульфидов, проводят с помощью 5-8% раствора аскорбиновой кислоты из расчета 1-2 мл раствора на 5-10 г пробы.
3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что содержание сульфидов определяют путем обработки пробы неорганической кислотой в атмосфере инертного газа с определением путем йодометрического титрования количества выделившегося сероводорода H2S и расчетом содержания сульфид-ионов по формуле [S2-]%=[H2S] 0,016, где [H2S] - количество мг-эквивалентов сероводорода в 100 г образца отложения; 0.016 - масса одного мг-эквивалента сульфид-иона.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020122307A RU2743783C1 (ru) | 2020-06-30 | 2020-06-30 | Способ определения состава отложений, образующихся в оборудовании для подготовки нефти |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020122307A RU2743783C1 (ru) | 2020-06-30 | 2020-06-30 | Способ определения состава отложений, образующихся в оборудовании для подготовки нефти |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2743783C1 true RU2743783C1 (ru) | 2021-02-25 |
Family
ID=74672693
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2020122307A RU2743783C1 (ru) | 2020-06-30 | 2020-06-30 | Способ определения состава отложений, образующихся в оборудовании для подготовки нефти |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2743783C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114578028A (zh) * | 2022-02-23 | 2022-06-03 | 复旦大学 | 车用变速箱油添加剂耐水性的模拟测试和评判方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2209965C2 (ru) * | 2001-01-31 | 2003-08-10 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д.Шашина | Способ исследования отложений, образовавшихся на стенках эксплуатационной колонны скважины, и устройство для его осуществления |
| RU2253732C1 (ru) * | 2004-02-04 | 2005-06-10 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | Способ исследования отложений, образовавшихся на стенках оборудования добывающих скважин |
| RU2315180C2 (ru) * | 2002-08-21 | 2008-01-20 | Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В. | Способ определения химического состава флюида в процессе бурения и добычи |
| WO2009123496A1 (ru) * | 2008-04-03 | 2009-10-08 | Ог Системз Лимитед | Способ и устройство для определения примесей в нефти и нефтепродуктах |
-
2020
- 2020-06-30 RU RU2020122307A patent/RU2743783C1/ru active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2209965C2 (ru) * | 2001-01-31 | 2003-08-10 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д.Шашина | Способ исследования отложений, образовавшихся на стенках эксплуатационной колонны скважины, и устройство для его осуществления |
| RU2315180C2 (ru) * | 2002-08-21 | 2008-01-20 | Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В. | Способ определения химического состава флюида в процессе бурения и добычи |
| RU2253732C1 (ru) * | 2004-02-04 | 2005-06-10 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | Способ исследования отложений, образовавшихся на стенках оборудования добывающих скважин |
| WO2009123496A1 (ru) * | 2008-04-03 | 2009-10-08 | Ог Системз Лимитед | Способ и устройство для определения примесей в нефти и нефтепродуктах |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114578028A (zh) * | 2022-02-23 | 2022-06-03 | 复旦大学 | 车用变速箱油添加剂耐水性的模拟测试和评判方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Bloom | Analysis and stability of mercury speciation in petroleum hydrocarbons | |
| Kozłowski | XPS study of reductively and non-reductively modified coals | |
| ITTO20080936A1 (it) | Metodi integrati per la determinazione della corrosivita', dell'invecchiamento, del fingerprint, nonchè la diagnosi, la decontaminazione, la depolarizzazione e la detossificazione di oli | |
| RU2743783C1 (ru) | Способ определения состава отложений, образующихся в оборудовании для подготовки нефти | |
| Salahinejad et al. | Optimization and determination of Cd (II) in different environmental water samples with dispersive liquid–liquid microextraction preconcentration combined with inductively coupled plasma optical emission spectrometry | |
| Nelson et al. | Determination of chloride in crude oils by direct dilution using inductively coupled plasma tandem mass spectrometry (ICP-MS/MS) | |
| Huffman et al. | Sulfur speciation of desulfurized coals by XANES spectroscopy | |
| Lopes et al. | Combining zinc desorption with EXAFS speciation analysis to understand Zn mobility in mining and smelting affected soils in Minas Gerais, Brazil | |
| RU2713166C1 (ru) | Способ подготовки проб нефтепромысловых химреагентов для определения хлорорганических соединений и органически связанного хлора | |
| Billon et al. | Artefacts in the speciation of sulfides in anoxic sediments | |
| CN113788788A (zh) | 一种荧光离子液体及其合成方法与应用 | |
| Irgolic et al. | Determination of arsenic and arsenic compounds in natural gas samples | |
| AU2010263365B2 (en) | Method for isolation and quantification of naphthenate forming acids ("ARN acids") in crude oil | |
| Nagase et al. | Differential determination of alkylmercury and inorganic mercury in river sediment | |
| JP2023012339A (ja) | ふっ素およびその化合物の濃度の分析方法 | |
| RU2727781C1 (ru) | Способ исследования состава отложений, образующихся в оборудовании нефтедобывающей скважины | |
| RU2777703C1 (ru) | Способ подготовки проб нефтепромысловых химреагентов для определения хлорорганических соединений | |
| Czaplicka et al. | Determination of selected organoarsenic compounds by SPME/GC-MS in aquatic samples | |
| CN107014889A (zh) | 一种测定地球化学样品中镉的分析方法 | |
| RU2810972C1 (ru) | Способ подготовки проб нефтепромысловых химреагентов и способ определения хлорорганических соединений в нефтепромысловых химреагентах | |
| Poirier et al. | Method for determining the olefinic content of the saturated and aromatic fraction of petroleum distillates by hydroboration | |
| RU2790059C1 (ru) | Способ подготовки проб нефтепромысловых химических реагентов для определения хлорорганических соединений | |
| CN111595930B (zh) | 根据芳香烃化合物确定原油tsr程度的方法 | |
| RU2810686C1 (ru) | Определение метанола и диэтиленгликоля в технологических жидкостях процесса осушки газа горючего природного методом газовой хроматографии в условиях мешающего фактора конденсата газового | |
| RU2786756C1 (ru) | Способ подготовки проб нефтепромысловых химических реагентов для определения хлорорганических соединений и органически связанного хлора и способ определения хлорорганических соединений в пробе нефтепромыслового химического реагента |