способ определения содержания механических примесей в нефти

Формула изобретения

Способ определения содержания механических примесей в нефти, включающий определение концентрации элементов по поглощению рентгеновского излучения, отличающийся тем, что определяют концентрации Fe, Al и Si, образующих с кислородом соответствующие примеси, определяют концентрацию Са, образующего с углеродом и кислородом соответствующую примесь, определяют с помощью закона кратных отношений количество кислорода, связанного с Fe, Al и Si, а также количества углерода и кислорода, связанных с Са, находят концентрации примесей, образованных с помощью указанных элементов, и, суммируя найденные концентрации, определяют искомую концентрацию механических примесей.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к измерительной технике, предназначено для определения концентрации механических примесей в нефти и может быть использовано в системах автоматизации процессов добычи, переработки и транспортировки нефти.

Известен способ измерения концентрации механических примесей (Беляков В.Л. Автоматический контроль параметров нефтяных эмульсий, М., Недра, 1992 г., стр.122), основанный на предварительном пропускании нефти через фильтрующий элемент, определении путем взвешивания количества механических примесей, образовавшихся на фильтрующем элементе, и определении содержания механических примесей в нефти по отношению взвешенного количества механических примесей, образовавшихся на фильтрующем элементе, к массе контролируемой нефти.

Однако сложный процесс пробоподготовки и большие затраты времени на проведение анализа создают определенные трудности при эксплуатации приборов, реализующих данный способ.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому техническому решению является способ измерения концентрации элементов в нефти, основанный на взаимодействии рентгеновского излучения с контролируемой средой (Техническое описание и инструкция по эксплуатации прибора «Спектрон». Санкт-Петербург, 1996 г.). Недостаток устройства, выбранного в качестве прототипа - сложное аппаратурное оформление и чрезвычайно высокая стоимость,

Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение точности измерения.

Технический результат достигается тем, что в известном способе определения содержания механических примесей в нефти, основанном на определении концентрации элементов по поглощению рентгеновского излучения, в отличие от прототипа, определяют концентрации Fe, Al и Si, образующих с кислородом соответствующие примеси, определяют концентрации Са, образующего с углеродом и кислородом соответствующую примесь, определяют с помощью закона кратных отношений количества кислорода, связанного с Fe, Al и Si, а также количества углерода и кислорода, связанных с Са, находят концентрации примесей, образованных с помощью указанных элементов и, суммируя найденные концентрации, определяют искомую концентрацию механических примесей.

В предлагаемом способе используется известный факт, что в нефтях разных месторождений механические примеси содержатся в виде примесей - песка, глинозема, продуктов коррозии, представляющих собой окиси (двуокиси, окислы и т.п.) различных элементов (песок SiO₂ - окись кремния, продукт коррозии - окись железа Fe₂O₃). Поэтому, если измерить концентрации кремния, железа, алюминия, то зная атомную массу индивидуального элемента (в нашем случае - кислорода), образующего с Fe, Al и Si примеси с О, можно будет в соответствии с законом кратных отношений (при образовании вещества элементы в его молекулу входят в количествах, равных или кратных их атомной массе) определить, какое количество измеренного элемента могут связать атомы кислорода. Сказанное в равной степени относится и к случаю, когда, например, в жидкой среде находится известняк Са₂Со₃. В этом случае можно измерить количество кальция и с учетом формулы определить, сколько углерода С и кислорода О может связать измеренное количество кальция. Следует также отметить, что элементы, образующие соответствующие примеси, как правило, представляют соединения индивидуальных элементов с легким индивидуальным элементом, имеющим малую атомную массу (углерод, кислород), например, когда в жидкой среде находится известняк Са₂Со₃.

При определении содержания механических примесей в нефти в некоторых жидких средах их состав может быть неизвестен. В этом случае следует предварительно определить состав механических примесей в нефти с помощью лабораторного химического анализа.

Пример

Проверку работоспособности способа производили в следующей последовательности.

Прозрачный сосуд (стеклянную трубу) заполняли исследуемой жидкостью - нефтью с разным процентным содержанием механических примесей. Поочередно измеряли с помощью рентгенофлюоресцентного анализатора концентрации элементов, выполняли операции, приведенные выше в настоящем описании, и определяли искомые значения содержания механических примесей в нефти.

Для оценки погрешности измерений в исследуемых нефтях с разным процентным содержанием механических примесей производили по 11 измерений при температуре нефти 20°С.

Предел основной абсолютной погрешности измерения не превышал 1.5%.

Предел основной абсолютной погрешности, выбранного в качестве базового стандартизованного метода определения содержания механических примесей в нефти, составлял около 10.0%.

Реализация способа позволит повысить точность определения содержания механических примесей в нефти, что, в свою очередь, позволит с большей точностью производить учетные операции при автоматизированном учете нефти.

Предлагаемый способ может найти применение в разных отраслях промышленности.