RU2759718C1 - Installation for determining gas content in sample - Google Patents

Installation for determining gas content in sample Download PDF

Info

Publication number
RU2759718C1
RU2759718C1 RU2021100202A RU2021100202A RU2759718C1 RU 2759718 C1 RU2759718 C1 RU 2759718C1 RU 2021100202 A RU2021100202 A RU 2021100202A RU 2021100202 A RU2021100202 A RU 2021100202A RU 2759718 C1 RU2759718 C1 RU 2759718C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gas
measuring chamber
sample
pressure
chamber
Prior art date
Application number
RU2021100202A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Никита Сергеевич Костевой
Вадим Вячеславович Николашев
Ростислав Вадимович Николашев
Роман Андреевич Скороход
Александр Сергеевич Хорошев
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "КОРТЕХ"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "КОРТЕХ" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "КОРТЕХ"
Priority to RU2021100202A priority Critical patent/RU2759718C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2759718C1 publication Critical patent/RU2759718C1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N7/00Analysing materials by measuring the pressure or volume of a gas or vapour
    • G01N7/14Analysing materials by measuring the pressure or volume of a gas or vapour by allowing the material to emit a gas or vapour, e.g. water vapour, and measuring a pressure or volume difference

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

FIELD: measuring equipment.SUBSTANCE: invention relates to measuring equipment and can be used to determine gas content in a sample under laboratory conditions. The installation for determining gas content in the sample consists of a vertically oriented measuring chamber connected to a gas separator to form a closed circulation circuit between them, to which a pressure sensor is connected, and the measuring chamber is equipped with a piston that can change the position in the vertical direction inside the chamber under the control of a control unit made with the possibility of comparing the reference value for pressure and the readings of the pressure sensor, in this case, the circulation circuit is equipped with a circulation pump connected to the control unit, capable of pumping the flow of gas extracted from the sample and moved to the measuring chamber back in the direction of the gas separator, and the said separator is thermostatically controlled, and an electric heating source is connected to the measuring chamber.EFFECT: improvement in the controllability of the gas content determination process.6 cl, 3 dwg

Description

Область техникиTechnology area

Изобретение относится к средствам измерительной техники и может быть использовано для измерения содержания газа в пробе в лабораторных условиях.The invention relates to measuring instruments and can be used to measure the gas content in a sample in laboratory conditions.

Уровень техникиState of the art

Известен газометр, раскрытый в АС СССР на изобретение №121591 (дата приоритета: 29.08.1958, дата публикации: 01.01.1959, МПК G01N 7/14). Известный газометр выполнен в виде двух цилиндров с поршнями, при прямом и обратном ходе которых в течение трех циклов происходит распыление жидкости, при котором определяется процентное содержание газа в жидкости.Known gasometer, disclosed in the USSR AS for invention No. 121591 (priority date: 08/29/1958, publication date: 01/01/1959, IPC G01N 7/14). The known gas meter is made in the form of two cylinders with pistons, during the forward and reverse stroke of which, for three cycles, liquid is sprayed, at which the percentage of gas in the liquid is determined.

Известен автоматический газометр (раскрыт в источнике https://amcore.ru/issledovanie-plastovyh-flyuidov-pvt/sistema-temperaturnogo-kontrolya.html). Известный газометр снабжен автоматической системой поддержания давления, системой перемешивания газа и системой подогрева для исключения осаждения жидких компонентов газа на стенках газометра. По мере проведения экспериментов сепарации и дифференциального разгазирования в ячейке PVT, флюид переводится в охлаждаемую ловушку и после разгазирования газ подается в газометр для определения его объема. Known automatic gas meter (disclosed in the source https://amcore.ru/issledovanie-plastovyh-flyuidov-pvt/sistema-temperaturnogo-kontrolya.html). The known gas meter is equipped with an automatic pressure maintenance system, a gas mixing system and a heating system to prevent the deposition of liquid gas components on the walls of the gas meter. As separation and differential degassing experiments are carried out in the PVT cell, the fluid is transferred to a cooled trap and, after degassing, the gas is fed into the gas meter to determine its volume.

Известен автоматический газометр, предназначенный для точного измерения объема газа при стандартных условиях (раскрыт в источнике: https://www.vinci-technologies.com/products-explo.aspx?IDR=82291&idr2=82558&idp=82288&IDM=601171). Известный газометр состоит из калиброванной камеры из нержавеющей стали, поршня с приводом от двигателя, блока управления, ручных впускных и выпускных клапанов для управления потоком газа. При этом давление, объем и температура жидкости постоянно отслеживаются и отображаются на интерактивной сенсорной панели блока управления. В измерительной камере приток газа может быть установлен либо при постоянном давлении, либо при постоянной скорости потока.Known automatic gasometer, designed to accurately measure the volume of gas under standard conditions (disclosed in the source: https://www.vinci-technologies.com/products-explo.aspx?IDR=82291&idr2=82558&idp=82288&IDM=601171). The known gas meter consists of a calibrated stainless steel chamber, an engine driven piston, a control unit, manual inlet and outlet valves to control the gas flow. At the same time, the pressure, volume and temperature of the liquid are constantly monitored and displayed on the interactive touch panel of the control unit. In the measuring chamber, the gas flow can be set either at constant pressure or at a constant flow rate.

Известен газометр с ручным управлением, предназначенный для точного измерения объема газа при температуре окружающей среды и атмосферном давлении (раскрыт в источнике: http://www.vinci-technologies.ru/node/346). Известный газометр содержит калиброванный цилиндр, в котором скользит газонепроницаемый поршень, создающий камеру с переменным объемом, и заставляет плавающий поршень перемещаться вверх, ручной механизм, посредством которого производится перемещение поршня для точного определения объема газа при заданном давлении, впускные и выпускные клапаны, при этом объем, температура и давление газа непрерывно отслеживаются и отображаются на цифровых средствах индикации.Known gasometer with manual control, designed to accurately measure the volume of gas at ambient temperature and atmospheric pressure (disclosed in the source: http://www.vinci-technologies.ru/node/346). The known gas meter contains a calibrated cylinder in which a gas-tight piston slides, creating a chamber with a variable volume, and causes the floating piston to move upward, a manual mechanism by which the piston is moved to accurately determine the volume of gas at a given pressure, inlet and outlet valves, while the volume , gas temperature and pressure are continuously monitored and displayed on digital readouts.

Известен газометр атмосферный Leutert MG, предназначенный для точного определения объёма высвободившегося газа из пластового флюида (раскрыт в источнике: https://profpribor.ru/shop/neftyanoe-oborudovanie/oborudovanie-dlya-issledovaniya-plastovyx-flyuidov/gazometr-atmosfernyj-leutert-mg). Известный газометр включает в себя калиброванный стеклянный цилиндр с плавающим поршнем, аппарат разгазирования, в котором за счет медленного снижения давления растворенный газ высвобождается из образца, подается снизу цилиндра, за счет чего поршень начинает подниматься, при этом датчик положения поршня с помощью микроконтроллера считывает объем газа; панель прибора, на которой отображается объем, давление и температура газа. Температура газа определяется во время перехода в газометр и отображается на передней панели прибора.Known atmospheric gas meter Leutert MG, designed to accurately determine the volume of released gas from the formation fluid (disclosed in the source: https://profpribor.ru/shop/neftyanoe-oborudovanie/oborudovanie-dlya-issledovaniya-plastovymosx-flyuidov/gazomet -mg). The known gas meter includes a calibrated glass cylinder with a floating piston, a degassing apparatus, in which, due to a slow decrease in pressure, the dissolved gas is released from the sample, is fed from the bottom of the cylinder, due to which the piston begins to rise, while the piston position sensor using a microcontroller reads the gas volume ; instrument panel, which displays the volume, pressure and temperature of the gas. The gas temperature is determined during the transition to the gas meter and is displayed on the front panel of the instrument.

Известен автоматический прибор для определения объема газа «ПИК-ГАЗОМЕТР», предназначенный для определения объема выделяющегося газа в атмосферных условиях (раскрыт в источнике: http://geologika.ru/product/avtomaticheskij-pribor-dlya-opredeleniya-obema-gaza-pik-gazometr/). Известный газометр представляет собой мерный цилиндр, в который поступает газ и который снабжен подвижным поршнем с электроприводом. Давление в цилиндре автоматически поддерживается равным 0,1 МПа; при его превышении поршень автоматически передвигается, увеличивая занимаемый газом объем. Передвижение поршня отслеживается линейным датчиком, показания которого преобразуются в значение объема поступившего газа. Газометр снабжен системой термостабилизации, системой перемешивания и позволяет осуществлять автоматизированное управление и сбор данных.Known automatic device for determining the volume of gas "PIK-GASOMETER", designed to determine the volume of emitted gas in atmospheric conditions (disclosed in the source: http://geologika.ru/product/avtomaticheskij-pribor-dlya-opredeleniya-obema-gaza-pik -gazometr /). The known gas meter is a graduated cylinder in which gas enters and which is equipped with a movable piston with an electric drive. The pressure in the cylinder is automatically maintained at 0.1 MPa; when it is exceeded, the piston automatically moves, increasing the volume occupied by the gas. The movement of the piston is monitored by a linear sensor, the readings of which are converted into a value of the volume of the supplied gas. The gas meter is equipped with a thermal stabilization system, a mixing system and allows automated control and data collection.

Общим недостатком известных аналогов является недостаточная контролируемость процесса измерений. Это обусловлено тем, что для газовой и жидкой фазы не обеспечивают равновесный состав внутри циркуляционного контура, либо обеспечивают равновесный состав в отсутствие контроля условий по температуре или давлению, что снижает воспроизводимость результатов измерений для пробы вследствие изменения упомянутых условий в лабораторном помещении. При этом отсутствие равновесия газа и жидкости может приводить к снижению точности определения газосодержания, поскольку газовая компонента остается частично растворенной в жидкости, находящейся в сепараторе.A common disadvantage of the known analogs is the insufficient controllability of the measurement process. This is due to the fact that the equilibrium composition inside the circulation loop is not provided for the gas and liquid phases, or the equilibrium composition is provided in the absence of temperature or pressure control, which reduces the reproducibility of the measurement results for the sample due to changes in the mentioned conditions in the laboratory room. In this case, the lack of equilibrium between gas and liquid can lead to a decrease in the accuracy of determining the gas content, since the gas component remains partially dissolved in the liquid in the separator.

Раскрытие сущности изобретенияDisclosure of the essence of the invention

Техническая задача, положенная в основу настоящего изобретения, заключается в точном определении газосодержания в пробе в лабораторных условиях.The technical problem underlying the present invention is to accurately determine the gas content in a sample under laboratory conditions.

Технический результат, достигаемый при осуществлении настоящего изобретения, заключается в улучшении контролируемости процесса определения газосодержания.The technical result achieved with the implementation of the present invention is to improve the controllability of the process for determining the gas content.

Изобретение раскрывает установку для определения газосодержания в пробе. Установка состоит из вертикально ориентированной измерительной камеры, соединенной с газовым сепаратором с образованием между ними замкнутого циркуляционного контура, к которому подключен датчик давления. Измерительная камера снабжена поршнем, который способен изменять положение в вертикальном направлении внутри камеры под управлением контрольного блока, выполненного с возможностью сопоставления контрольного значения для давления и показаний датчика давления. В отличие от прототипа, циркуляционный контур снабжен связанным с блоком управления циркуляционным насосом, способным нагнетать поток газа, выделенного из пробы и перемещенного в измерительную камеру, обратно в направлении газового сепаратора, причем упомянутый сепаратор выполнен термостатированным, а к измерительной камере подведен электрический источник нагрева.The invention discloses an installation for determining the gas content in a sample. The installation consists of a vertically oriented measuring chamber connected to a gas separator to form a closed circulation loop between them, to which a pressure sensor is connected. The measuring chamber is equipped with a piston that is capable of changing its position in the vertical direction inside the chamber under the control of a control unit configured to compare the reference value for the pressure and the readings of the pressure sensor. Unlike the prototype, the circulation loop is equipped with a circulation pump connected to the control unit, capable of injecting the gas flow separated from the sample and transferred to the measuring chamber back towards the gas separator, the said separator being thermostatted, and an electric heating source supplied to the measuring chamber.

Дополнительные преимущества и существенные признаки настоящего изобретения могут быть представлены в следующих частных вариантах осуществления.Additional advantages and essential features of the present invention can be presented in the following particular embodiments.

В частности, циркуляционный контур снабжен впускным и выпускным клапанами.In particular, the circulation circuit is provided with inlet and outlet valves.

В частности, циркуляционный контур снабжен пикнометром.In particular, the circulation circuit is equipped with a pycnometer.

В частности, циркуляционный контур снабжен ротаметром.In particular, the circulation loop is equipped with a rotameter.

В частности, датчик давления представлен цифровым манометром.In particular, the pressure sensor is represented by a digital pressure gauge.

В частности, датчик давления установлен вблизи входа в измерительную камеру.In particular, a pressure sensor is installed near the entrance to the measurement chamber.

Контролируемость процесса определения газосодержания в пробе достигается за счет достижения равновесия газа и жидкости благодаря неоднократной циркуляции газа в циркуляционном контуре, и точной фиксации условий по давлению и температуре при проведении измерений.The controllability of the process for determining the gas content in the sample is achieved by achieving equilibrium between gas and liquid due to repeated gas circulation in the circulation loop, and accurate recording of pressure and temperature conditions during measurements.

Получение равновесного состава газа и жидкости обеспечивается в сепараторе при разгазировании пробы. Газ, выделенный из пробы, многократно перемещают внутри циркуляционного контура между измерительной камерой и сепаратором. Циркуляция газа, проводимая таким образом, позволяет получить равновесные составы жидкости и газа.Equilibrium composition of gas and liquid is obtained in the separator when degassing the sample. The gas separated from the sample is repeatedly moved inside the circulation loop between the measuring chamber and the separator. Gas circulation, carried out in this way, makes it possible to obtain equilibrium compositions of liquid and gas.

Фиксация условий по температуре при проведении измерений обеспечивается посредством термостатирования сепаратора и подогрева измерительной камеры. Термостатирование сепаратора необходимо для того, чтобы обеспечить контролируемое значение температуры, при которой происходит разделение пробы на газовую и жидкую компоненты. Подогрев измерительной камеры необходим для предотвращения выпадения конденсата на стенках камеры, вызванного разницей температур в камере и в лабораторном помещении. При этом контролируемое давление, при котором достигается равновесие и определяется газосодержание, задается на блоке управления, подключенному к датчику давления в циркуляционном контуре. Контроль температуры и давления позволяют обеспечить воспроизводимость результатов измерения для равновесных составов газа и жидкости. Помимо этого, обеспечивается исключение влияния температуры в помещении на результаты измерений.The fixation of temperature conditions during measurements is ensured by thermostating the separator and heating the measuring chamber. Thermostatting of the separator is necessary in order to provide a controlled temperature value at which the sample is separated into gas and liquid components. Heating of the measuring chamber is necessary to prevent the formation of condensation on the walls of the chamber, caused by the temperature difference in the chamber and in the laboratory room. In this case, the controlled pressure at which equilibrium is achieved and the gas content is determined is set on the control unit connected to the pressure sensor in the circulation circuit. Temperature and pressure control ensures reproducible measurement results for equilibrium gas and liquid compositions. In addition, it ensures that the room temperature does not influence the measurement results.

На основе значения газосодержания, а также составов жидкости и газа после замера газосодержания создаются математические модели пластового флюида (пробы). Значение газосодержания, а также состояние равновесия состава жидкости и газа, полученные при контролируемых условиях по температуре и давлению, повышают точность математических моделей. При этом результаты измерений для различных порций проб, полученные при одинаковых условиях корректнее сравнивать между собой.Based on the gas content value, as well as the liquid and gas compositions after measuring the gas content, mathematical models of the formation fluid (sample) are created. The value of the gas content, as well as the state of equilibrium of the composition of the liquid and gas, obtained under controlled conditions for temperature and pressure, increase the accuracy of mathematical models. In this case, the measurement results for different portions of samples obtained under the same conditions are more correct to compare with each other.

Условия по давлению и температуре могут быть установлены произвольными, в зависимости от нужд экспериментатора.Pressure and temperature conditions can be set arbitrarily, depending on the needs of the experimenter.

Краткое описание чертежейBrief Description of Drawings

ФИГ.1 иллюстрирует установку для измерения объема газа в пробе;FIG. 1 illustrates an apparatus for measuring the volume of a gas in a sample;

ФИГ.2 иллюстрирует измерительную камеру;FIG. 2 illustrates a measurement chamber;

ФИГ.3 иллюстрирует гидравлическую схему установки.FIG. 3 illustrates a hydraulic diagram of the installation.

Осуществление изобретенияImplementation of the invention

В соответствии с ФИГ.1, установка для измерения объема газа в пробе состоит из колесной рамы 1, внутри которой установлена вертикально ориентированная измерительная камера 2, снабженная поршнем 3 (показан на ФИГ.2). Положение поршня 3 в вертикальном направлении внутри камеры изменяется посредством шарико-винтовой передачи (ШВП). Винт ШВП 4 служит для поршня стержнем. Гайка ШВП 5 соединена ременной передачей 7 с серводвигателем 8. Положение поршня 3 относительно его крайнего нижнего положения определяется посредством встроенного в серводвигатель 8 энкодера. Рама 1 снабжена интерактивной панелью с сенсорным экраном, подключенной к блоку управления. Панель позволяет выводить показания цифровых датчиков, получаемых в ходе проведения измерений.In accordance with FIG. 1, the installation for measuring the volume of gas in the sample consists of a wheel frame 1, inside which a vertically oriented measuring chamber 2 is installed, equipped with a piston 3 (shown in FIG. 2). The position of the piston 3 in the vertical direction inside the chamber is changed by means of a ball screw (ball screw). The ball screw 4 serves as a rod for the piston. The ball screw nut 5 is connected by a belt drive 7 to the servomotor 8. The position of the piston 3 relative to its extreme lower position is determined by an encoder built into the servomotor 8. Frame 1 has an interactive touchscreen panel connected to the control unit. The panel allows you to display the readings of digital sensors obtained during measurements.

Измерительная камера 2 выполнена цилиндрической формы с постоянным диаметром поперечного сечения, изготовлена из нержавеющей стали. Камера 2 размещена внутри рамы 1 между направляющими штангами 9. Штанги 9 вместе с плитой 10 образуют П-образную конструкцию, удерживающую поршень 3 от осевого вращения при передаче вращающего усилия через ременную передачу 7 от серводвигателя 8 к поршню 3. Камера 2 прикреплена к плите 10, а нижняя часть закреплена транспортировочным кронштейном 11, предусмотренным в нижней части рамы 1. К камере 2 подведен электрический источник тепла, нагревающий ее до заданной температуры. Датчик давления 12 может быть установлен в нижней части рамы 1, вблизи входа в камеру 2.The measuring chamber 2 is made of a cylindrical shape with a constant cross-sectional diameter, made of stainless steel. Chamber 2 is located inside the frame 1 between the guide rods 9. The rods 9 together with the plate 10 form a U-shaped structure that keeps the piston 3 from axial rotation when the rotational force is transmitted through the belt drive 7 from the servomotor 8 to the piston 3. The chamber 2 is attached to the plate 10 and the lower part is fixed with a transport bracket 11 provided in the lower part of the frame 1. An electric heat source is supplied to the chamber 2, which heats it to a predetermined temperature. The pressure sensor 12 can be installed at the bottom of the frame 1, near the entrance to the chamber 2.

Включение измерительной камеры 2 в циркуляционный контур обеспечено следующим образом. На нижнем фланце камеры 2 предусмотрен предназначенный для запуска газа внутрь камеры 2 фитинг 13. С фитингом 13 соединяют гидравлическую трубку предыдущего участка контура. В теле поршня выполнен фитинг 14, с которым соединяют трубку, которая внутри камеры 2 проходит по спирали вокруг стержня 4. С другой оконечной стороны эту трубку соединяют с фитингом 15, который выполнен в верхней части камеры 2. Далее фитинг 15 соединяют с гидравлической трубкой следующего участка контура. При перемещении поршня 3 вверх пространство между витками спирали уплотняется. При достижении поршнем 3 внутри камеры 2 крайнего верхнего положения уплотненная трубка собирается внутрь полости, выполненной в теле поршня 3.The inclusion of the measuring chamber 2 in the circulation circuit is provided as follows. On the lower flange of the chamber 2, a fitting 13 is provided for injecting gas into the chamber 2. The hydraulic pipe of the previous section of the circuit is connected to the fitting 13. A fitting 14 is made in the body of the piston, to which a tube is connected, which spirals inside the chamber 2 around the rod 4. On the other end side, this tube is connected to the fitting 15, which is made in the upper part of the chamber 2. Next, the fitting 15 is connected to the hydraulic tube of the next section of the contour. When the piston 3 moves up, the space between the spiral turns is compacted. When the piston 3 inside the chamber 2 reaches the extreme upper position, the sealed tube is collected inside the cavity made in the body of the piston 3.

В соответствии с ФИГ.3, циркуляционный контур установки выполнен герметичным, замкнутым. Контур состоит из гидравлических труб, последовательно соединяющих вентиль 16, сепаратор 17 для разделения пробы на жидкую и газовую фазы, вентиль 18, ротаметр 19, датчик давления 12, представленный цифровым манометром, измерительную камеру 2, циркуляционный насос 20 и вентиль 21. Вентили 21 и 16 замыкают общий участок контура, на котором установлен впускной клапан 22, предназначенный для подвода пробы. На участке контура между измерительной камерой и циркуляционным насосом установлен выпускной клапан 23, предназначенный для подключения к контуру вакуумного насоса и отвода пробы газа. Вентили 16, 18, 21 и клапаны 22, 23 способны переключаться между открытым и закрытым состоянием. Сепаратор 17 представляет собой цилиндрическую емкость. Отверстие для ввода пробы внутрь сепаратора выполнено в нижней части емкости, а выход для выпуска пробы в направлении измерительной камеры 2 выполнен ближе к верхней части емкости. Для сепаратора 17 обеспечивают поддержание постоянной температуры в емкости посредством жидкостного или твердотельного термостата. Возможны варианты осуществления изобретения, в которых ротаметр 19 и/или пикнометр отсутствуют. In accordance with FIG. 3, the circulation circuit of the installation is made hermetically sealed and closed. The circuit consists of hydraulic pipes connecting in series valve 16, separator 17 for separating the sample into liquid and gas phases, valve 18, rotameter 19, pressure sensor 12, represented by a digital manometer, measuring chamber 2, circulation pump 20 and valve 21. Valves 21 and 16 close the common section of the circuit, on which an inlet valve 22 is installed, intended for supplying a sample. In the section of the circuit between the measuring chamber and the circulation pump, an outlet valve 23 is installed, designed to connect to the circuit of the vacuum pump and remove the gas sample. Valves 16, 18, 21 and valves 22, 23 are capable of switching between open and closed states. The separator 17 is a cylindrical container. The hole for introducing the sample into the separator is made in the lower part of the container, and the outlet for discharging the sample in the direction of the measuring chamber 2 is made closer to the upper part of the container. The separator 17 is provided with a constant temperature in the container by means of a liquid or solid-state thermostat. Embodiments of the invention are possible in which the rotameter 19 and / or pycnometer are absent.

Установку используют следующим образом.The installation is used as follows.

Перед началом измерений в гидравлическом контуре и измерительной камере 2 обеспечивают вакуум посредством вакуумного насоса, включаемого в контур посредством клапана 23. На блоке управления задают значение для давления в контуре, которое контролируется в ходе проведения измерений автоматически. Затем переводят впускной клапан 22 в открытое положение, и проба, представляющая собой пластовый флюид под давлением (нефть или газ), поступает внутрь контура и через вентиль 16 направляется в сепаратор 17. В сепараторе 17 флюид разделяется на жидкую и газовую фазы. Внизу сепаратора 17 скапливается жидкость, а выделяющийся газ отводится в камеру 2 через вентиль 18, ротаметр 19. После окончания запуска пробы вентиль 22 закрывают. Чтобы обеспечить циркуляцию газа по контуру, включают циркуляционный насос 20 и открывают вентиль 21. Газ перемещается по контуру против часовой стрелки, в сепараторе 17 газ барботирует через жидкость до тех пор, пока жидкая и газовая фазы не достигнут состояния равновесия. Before starting measurements, a vacuum is provided in the hydraulic circuit and measuring chamber 2 by means of a vacuum pump connected to the circuit by means of valve 23. A value for the pressure in the circuit is set on the control unit, which is automatically controlled during measurements. Then the inlet valve 22 is moved to the open position, and the sample, which is a formation fluid under pressure (oil or gas), enters the circuit and through the valve 16 is directed to the separator 17. In the separator 17, the fluid is separated into liquid and gas phases. At the bottom of the separator 17, liquid accumulates, and the evolved gas is discharged into the chamber 2 through the valve 18, the rotameter 19. After the end of the start of the sample, the valve 22 is closed. To circulate the gas around the loop, turn on the circulation pump 20 and open the valve 21. The gas moves counterclockwise in the loop, in the separator 17 gas is bubbled through the liquid until the liquid and gas phases reach equilibrium.

Установка способна работать в двух режимах: в равновесном режиме и в режиме дросселирования. В равновесном режиме перед тем как получить данные измерения поток газа сначала неоднократно циркулирует по контуру, проходя через сепаратор 17. В этом случае в сепараторе происходит массообмен между выделенным газом и жидкостью, и обеспечивается состояние равновесия газа и жидкости. Контроль достижения равновесия газа и жидкости обеспечивается посредством получения результатов измерения объема газа на контрольном блоке. В случае отсутствия колебаний по объему газа после нескольких циклов измерений предполагается, что состояние равновесия газа и жидкости достигнуто. В режиме дросселирования исключают процедуру циркуляции газа.The installation is capable of operating in two modes: in equilibrium mode and in throttling mode. In the equilibrium mode, before obtaining the measurement data, the gas flow is first repeatedly circulated around the loop, passing through the separator 17. In this case, mass exchange between the separated gas and liquid takes place in the separator, and a state of equilibrium of gas and liquid is ensured. The control of the achievement of equilibrium between gas and liquid is provided by obtaining the results of measuring the volume of gas on the control unit. In the absence of fluctuations in the gas volume, after several measurement cycles, it is assumed that the state of equilibrium between gas and liquid has been achieved. In the throttling mode, the gas circulation procedure is excluded.

Давление газа измеряется цифровым манометром 12, размещенным на входе в измерительную камеру 2. Манометр 12 передает измеренное значение давления на контрольный блок. Если измеренное манометром 12 давление превышает контролируемое, то контрольный блок передает сигнал серводвигателю 8 на перемещение поршня 3 вверх. Серводвигатель 8 приводит в движение поршень 3 и поднимает его относительно крайнего нижнего положения до тех пор, пока давление внутри камеры 2 не установится равным контролируемому. Положение поршня 3 фиксируется энкодером серводвигателя 8. В случае если измеренное манометром 12 давление меньше контролируемого, то контрольный блок направляет серводвигателю сигнал на перемещения поршня 3 вниз. Объем полости, обеспеченной изменением положения поршня 3, равен объему выделенного из пробы газа. Объем выделенного газа рассчитывается как произведение высоты, на которую перемещен поршень 3 относительно его крайнего нижнего положения, и площади поперечного сечения измерительной камеры 2.The gas pressure is measured by a digital pressure gauge 12 located at the entrance to the measuring chamber 2. The pressure gauge 12 transmits the measured pressure value to the control unit. If the pressure measured by the pressure gauge 12 exceeds the controlled pressure, then the control unit sends a signal to the servomotor 8 to move the piston 3 up. The servomotor 8 drives the piston 3 and raises it relative to the extreme lower position until the pressure inside the chamber 2 is equal to the controlled one. The position of the piston 3 is fixed by the encoder of the servomotor 8. If the pressure measured by the manometer 12 is less than the controlled pressure, the control unit sends a signal to the servomotor to move the piston 3 downward. The volume of the cavity provided by the change in the position of the piston 3 is equal to the volume of the gas released from the sample. The volume of the emitted gas is calculated as the product of the height by which the piston 3 is displaced relative to its extreme lower position and the cross-sectional area of the measuring chamber 2.

Claims (6)

1. Установка для определения газосодержания в пробе, состоящая из вертикально ориентированной измерительной камеры, соединенной с газовым сепаратором с образованием между ними замкнутого циркуляционного контура, к которому подключен датчик давления, причем измерительная камера снабжена поршнем, который способен изменять положение в вертикальном направлении внутри камеры под управлением контрольного блока, выполненного с возможностью сопоставления контрольного значения для давления и показаний датчика давления, отличающаяся тем, что циркуляционный контур снабжен связанным с блоком управления циркуляционным насосом, способным нагнетать поток газа, выделенного из пробы и перемещенного в измерительную камеру, обратно в направлении газового сепаратора, причем упомянутый сепаратор выполнен термостатированным, а к измерительной камере подведен электрический источник нагрева.1. An installation for determining the gas content in a sample, consisting of a vertically oriented measuring chamber connected to a gas separator with the formation of a closed circulation loop between them, to which a pressure sensor is connected, and the measuring chamber is equipped with a piston that can change its position in the vertical direction inside the chamber under control of the control unit, configured to compare the control value for the pressure and the readings of the pressure sensor, characterized in that the circulation circuit is equipped with a circulation pump connected to the control unit, capable of pumping the gas flow separated from the sample and moved into the measuring chamber back towards the gas separator , moreover, the above-mentioned separator is thermostated, and an electric heating source is supplied to the measuring chamber. 2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что циркуляционный контур снабжен впускным и выпускным клапанами.2. Installation according to claim 1, characterized in that the circulation circuit is provided with inlet and outlet valves. 3. Установка по п.1, отличающаяся тем, что циркуляционный контур снабжен пикнометром.3. Installation according to claim 1, characterized in that the circulation circuit is equipped with a pycnometer. 4. Установка по п.1, отличающаяся тем, что циркуляционный контур снабжен ротаметром.4. Installation according to claim 1, characterized in that the circulation loop is equipped with a rotameter. 5. Установка по п.1, отличающаяся тем, что датчик давления представлен цифровым манометром.5. Installation according to claim 1, characterized in that the pressure sensor is represented by a digital pressure gauge. 6. Установка по п.1, отличающаяся тем, что датчик давления установлен вблизи входа в измерительную камеру.6. Installation according to claim 1, characterized in that the pressure sensor is installed near the entrance to the measuring chamber.
RU2021100202A 2021-01-12 2021-01-12 Installation for determining gas content in sample RU2759718C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021100202A RU2759718C1 (en) 2021-01-12 2021-01-12 Installation for determining gas content in sample

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021100202A RU2759718C1 (en) 2021-01-12 2021-01-12 Installation for determining gas content in sample

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2759718C1 true RU2759718C1 (en) 2021-11-17

Family

ID=78607385

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2021100202A RU2759718C1 (en) 2021-01-12 2021-01-12 Installation for determining gas content in sample

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2759718C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU121591A1 (en) * 1958-08-29 1958-11-30 Ю.Н. Соловьев Gasometer
SU808909A1 (en) * 1978-10-30 1981-02-28 Институт Ядерной Энергетикиан Белорусской Ccp Device for measuring content of dissolved in liquid
SU1518720A1 (en) * 1987-05-27 1989-10-30 Специальное Конструкторское Бюро Геофизического Приборостроения Device for determining gas content in drilling mud
RU2024840C1 (en) * 1991-02-15 1994-12-15 Ковровский технологический институт Device for determining volume content of undissolved gas in fluid
RU2187089C2 (en) * 1997-03-06 2002-08-10 Дальневосточная государственная морская академия им. адмирала Г.И.Невельского Method of determination of gas content of solution and device for realization of this method

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU121591A1 (en) * 1958-08-29 1958-11-30 Ю.Н. Соловьев Gasometer
SU808909A1 (en) * 1978-10-30 1981-02-28 Институт Ядерной Энергетикиан Белорусской Ccp Device for measuring content of dissolved in liquid
SU1518720A1 (en) * 1987-05-27 1989-10-30 Специальное Конструкторское Бюро Геофизического Приборостроения Device for determining gas content in drilling mud
RU2024840C1 (en) * 1991-02-15 1994-12-15 Ковровский технологический институт Device for determining volume content of undissolved gas in fluid
RU2187089C2 (en) * 1997-03-06 2002-08-10 Дальневосточная государственная морская академия им. адмирала Г.И.Невельского Method of determination of gas content of solution and device for realization of this method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Muirbrook et al. Multicomponent vapor‐liquid equilibria at high pressures: Part I. Experimental study of the nitrogen—oxygen—carbon dioxide system at 0° C
US5147612A (en) Apparatus for preparation of standard gas mixtures
CN105806738A (en) Variable-volume pressure fixing device and method for measuring solubility of gas in liquid
CN105716997A (en) High-temperature melt physical property measuring device
CN113092310A (en) Transformer oil gas content testing device and method for measuring density by U-shaped oscillation tube
RU2759718C1 (en) Installation for determining gas content in sample
CN114252365B (en) System for simultaneously measuring gas-liquid system intersolubility and solubility and application method thereof
RU209441U1 (en) Universal cell of phase equilibria
CN208091855U (en) A kind of device for measuring gaseous diffusion coefficients
US4393689A (en) Device for determining physical characteristics of a fluid, such as its liquid-vapor equilibrium pressure
Scatchard et al. Vapor-liquid equilibrium. X. An apparatus for static equilibrium measurements
CN108489868A (en) A kind of experimental provision and test method of gaseous diffusion coefficients
RU80574U1 (en) DEVICE FOR DETERMINING RHEOLOGICAL PARAMETERS OF LIQUID OIL PRODUCTS
CN114414722B (en) Method for measuring carbon dioxide content in phosphorite
WO2013162397A1 (en) Device and method for calibrating an x-ray based multiphase flow meter
CN115824961A (en) Device and method for measuring gas solubility under high-temperature and high-pressure conditions
Weclawski et al. A new apparatus for total-pressure measurements by the static method: Application to the vapour pressures of cyclohexane, propan-2-ol and pyridine
CN105987854A (en) Full-automatic crude oil water content distillation measurement method using weighing-type plunger reciprocating suction sampling
Sage et al. Apparatus for determination of volumetric behavior of fluids
RU2364842C1 (en) Method for calibration of gas flow metre and device for its realisation
RU2552598C1 (en) Device for reproduction and transmission of mass concentration units of oxygen and hydrogen in liquid media
CN208334246U (en) A kind of high molecular material volume, angle and dissipative, slack time test device
Rogers et al. Sample-Extrusion Apparatus for High-Pressure Vapor-Liquid Equilibria Compositions and Densities at Pressures up to the Critical
Bondarenko et al. Vapor-Liquid Equilibrium of the Ethylene–Butane Mixture
RU2706049C1 (en) Method for determination of pressure of saturated vapor of high pour point oil

Legal Events

Date Code Title Description
PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20220204