NL7905054A - Werkwijze en inrichting voor het bepalen van de water- fractie en het zoutgehalte van water in een olie en water bevattende vloeistofstroming door het meten van het zwavelgehalte van de geproduceerde olie. - Google Patents

Werkwijze en inrichting voor het bepalen van de water- fractie en het zoutgehalte van water in een olie en water bevattende vloeistofstroming door het meten van het zwavelgehalte van de geproduceerde olie. Download PDF

Info

Publication number
NL7905054A
NL7905054A NL7905054A NL7905054A NL7905054A NL 7905054 A NL7905054 A NL 7905054A NL 7905054 A NL7905054 A NL 7905054A NL 7905054 A NL7905054 A NL 7905054A NL 7905054 A NL7905054 A NL 7905054A
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
mev
water
liquid
obtaining
chlorine
Prior art date
Application number
NL7905054A
Other languages
English (en)
Original Assignee
Texaco Development Corp
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 Texaco Development Corp filed Critical Texaco Development Corp
Publication of NL7905054A publication Critical patent/NL7905054A/nl

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N23/00Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
    • G01N23/22Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by measuring secondary emission from the material
    • G01N23/221Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by measuring secondary emission from the material by activation analysis
    • G01N23/222Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by measuring secondary emission from the material by activation analysis using neutron activation analysis [NAA]
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2223/00Investigating materials by wave or particle radiation
    • G01N2223/07Investigating materials by wave or particle radiation secondary emission
    • G01N2223/074Investigating materials by wave or particle radiation secondary emission activation analysis
    • G01N2223/0745Investigating materials by wave or particle radiation secondary emission activation analysis neutron-gamma activation analysis
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2223/00Investigating materials by wave or particle radiation
    • G01N2223/60Specific applications or type of materials
    • G01N2223/637Specific applications or type of materials liquid

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)
  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)

Description

, 79319 vA/rnin 7.
Aanvraagster : Texaco Development Corporation, een Delawarese Vennootschap ,2000 Westchester Avenue, White Plains, New York 10650, Verenigde Staten van Amerika·
Uitvinders : Harry Davis Smith Jr., 1731 Valley Vistê.
Drive, Houston, Texas 77077» Verenigde Staten van Amerika.
Dan McKay Arnold, 326 Hickory Lane, Houston,
Texas 77079, Verenigde Staten van Amerika.
Titel : "Werkwijze en inrichting voor het bepalen van de waterfractie en het zoutgehalte van water in een olie en water bevattende vloei-stofstroming door het meten van het zwavel-gehalte van de geproduceerde olie".
De uitvinding heeft betrekking op kerntechnieken voor het detecteren van de waterfractie en het zoutgehalte van water in een olie en water bevattende vloeistofstroming bij bewerkingen voor het raffineren en produceren van 5 aardolie.
Xn de ter inzage gelegde Nederlandse octrooiaanvrage 7713414 van aanvraagster zijn een nieuwe en verbeterde werkwijze en inrichting beschreven voor het bepalen van de aanwezigheid van zout water in een fluidum leiding, zoals in 10 ruwe olie bij een putkop, een laadsteiger of andere locatie, of geraffineerd produkt, voedingsvoorraad of afvalwater dat uit een raffinaderij moet worden afgevoerd.
Bij deze techniek wordt het fluidum gebombardeerd met snelle neutronen uit een neutronenbron welke vertraagd 15 worden en daarna betrokken réken bij thermische neutronen vangstreacties met materialen in het fluidum, waardoor thermische neutronen vangst-gammastralen ontstaan. De energiespectra van de thermische neutronenvangst-gammastra-len worden verkregen, van waaruit een meting kan worden uit-20 gevoerd van de relatieve aanwezigheid van chloor in het fluidum, zodat wanneer het zoutgehalte van het fluidum bekend is, hierdoor de relatieve aanwezigheid van zoutwater 790 50 54 2 \ , « kan worden bepaald. Verder kan onder bepaalde omstandigheden gelijktijdig met de relatieve aanwezigheid van chloor de relatieve aanwezigheid van zwavel worden bepaald.
Bij vele toepassingen echter op aardolie terreinen 5 kan het zoutgehalte van het water in het geproduceerde fluidum variëren. Dit is dikwijls het geval op terreinen waarbij het inlaten van water (of het inlaten van stoom) plaatsvindt met ander water dan dat uit de formatie.
Onder deze omstandigheden is het onmoge-10 lijk om de waterfractie van het zoute water te bepalen, tenzij er correcties worden gemaakt voor de variatie van de zoutheidsgraad, waarvan de snelle en nauwkeurige waarneming en bepaling moeilijk is.
Kort samengevat betreft de uitvinding een nieuwe 15 en verbeterde werkwijze en inrichting voor de bepaling vein de waterfractie van een vloeistof stroming die olie' en water bevat. De vloeistofstroming kan zich bevinden bij een putlcop of een laadsteiger, een voedingsvoorraad in een raffinaderij of een afvalwater.
20 De vloeistof wordt.gebombardeerd met snelle neutronen van een neutronenbron welke vertraagd worden en daarna betrokken raken bij thermische neutronenvangstreacties met materialen in de vloeistof, waardoor thermische neu-tronenvangst-gammastralen ontstaan. De energiespectra 25 van de thermische neutronen-gammastralen worden vastge steld, van waaruit een meting kan plaatsvinden van de concentratie van chloor, zwavel en waterstof in de vloeistof.
Op de meeste olieterreinen kan het zwavelgehalte 30 van de olie met een grote mate van nauwkeurigheid worden vastgesteld welke niet varieert. Met dè onderhavige uitvinding worden de metingen van de concentraties van waterstof, chloor en zwavel en het vastgestelde zwavelgehalte van de olie daarna gebruikt voor het verkrijgen van een 35 meting van de oliefractie van de vloeistof. Uit de meting van de oliefractie wordt de waterfractie van de vloeistof verkregen. Als een andere uitvoering van de uitvinding wordt 790 50 54 3 het zoutgehalte van water bepaald uit de waterfractie en de concentratie van chloor.
De uitvinding zal thans nader worden toegèlicht aan de hand van de bijgaande tekening van enkele uit-5 voeringsvoorbeelden.
Figuren 1 en 2 zijn schematische blokdiagrammen van inrichtingen volgens de uitvinding.
Figuur 3 is een grafische voorstelling van een typerend thermisch neutronenvangst-gamraastraalspectrum voor 10 een twee fase stroming die water en ruwe olie bevat.
Figuur 4 is een grafiek waarmede de waterfractie van het fluïdum wordt bepaald voor een fluidum volgens de uitvinding als een functie van het zwavelgehalte, en de verhoudingen van de chloorneutronenvangst-gammastraling 15 telling respectievelijk de zwavelneutronenvangst-gamma- straling telling van het fluidum, ten opzichte van de waterstofneutronenvangst-gammastraling telling van het fluidum.
Figuur 5 is een grafische voorstelling van de netto-20 tellingen van de chloomeutronenvangst-gammastraling tel lingen als functie van het percentage chloor in een fluidum dat gebruikt wordt voor het bepalen van het zoutgehalte van water met de onderhavige uitvinding.
De onderhavige uitvinding is gebaseerd op het met 25 neutronen bombarderen of bestralen van een vloeiende stroomvloeistof, die ruwe olie en water bevat, en het detecteren van de gammastraling die wordt uitgezonden door de elementen chloor, zwavel en waterstof na de vangst van thermische neutronen. Voor een bepaalde thermische neutro-30 nenflux is de opbrengst van de stralingsvangst van het chemische element evenredig met de concentratie van dat element in de vloeistofstroom. Volgens de uitvinding wordt, daar het zwavelgehalte van ruwe olie tijdens de productie met een hoge mate van nauwkeurigheid bekend is en niet 35 varieert, de oliefractie van de vloeistof eerst vastgesteld uit de concentratie van zwavel in de vloeistof. Daarna wordt 790 5 0 54 k de waterfractie van de vloeistof* uit de oliefractie bepaald. Bijkomend wordt uit de waterfractie en de concentratie van chloor het zoutgehalte van het water van de vloeistof bepaald.
5 De gammastraling die het gevolg is van de thermische vangst (η,^) reacties is "direct" in de betekenis, dat deze wordt uitgezonden binnen microseconden na de vangst-gebeurtenis. Dit staat in tegenstelling tot "vertraagde" gammastraling die het gevolg is van reacties van het 10 "activerings" type, welke van milliseconden tot jaren na de reactie wordt uitgezonden. Daar de thermische neutronenvangst straling uit directe reacties bijna ogenblikkelijk is, hebben de snelheid en volumestromingshoeveelheid van de stroom ruwe olie geen invloed op de meting. Een ander 15 voordeel van de onderhavige uitvinding is, dat daar ther mische neutronen nodig zijn, in plaats van een neutronen-generatorbron van het geëvacueerde versnellertype een chemische bron kan worden gebruikt. Chemische bronnen zijn tamelijk goedkoop en vereisen, vanzelfsprekend, geen 20 bijbehorende elektronica of onderhoud.
Figuur 1 toont een inrichting A volgens de onderhavige uitvinding, voorzien van een neutronenbron S en een detector D die zijn gemonteerd in geschikte openingen 10 respectievelijk 12 van een telkamer C welke is bevestigd 25 in een stromingsleiding 14 voor ruwe olie. De detector D is bij voorkeur een 5" x 5” Nal(Tl) cylindrisch kristal dat gekoppeld is met een foto vermenigvuldigingsbuis T.
252
De weergegeven bron S is een Cf neutronenbron die 5 x 1 790 5 0 54 10‘ neutronen per seconde uitzendt, hoewel het duidelijk 30 zal zijn, dat indien gewenst een ander bronmateriaal zou kunnen worden gebruikt, zoals aktinium-beryllium, araeri-cium-borium of americium-beryllium.
De kamer C dient bij voorkeur te zijn vervaardigd uit een materiaal dat geen elementen bevat die boven 5·0 35 MeV merkbare vangstgamma-straling produceren. Aluminium of bepaalde glasvezel-epoxymaterialen zullen geschikt zijn, * 5 hoewel ijzer, dat als gevolg van (n,^f) reacties b»30 en 7,64 MeV gammastraling produceert, dient te worden vermeden.
Er dient te worden opgemerkt, dat de kamer C zodanig is ontworpen, dat de detector D en de bron S in de kanalen 5 10 en 12 fysisch zijn gescheiden van de ruwe olie. Dit elimineert de mogelijkheid van verontreiniging van de ruwe olie indien de bron S zou lekken en maakt eveneens mogelijk dat de detector D en de bron S kunnen worden verwijderd zonder dat de stroom ruwe olie wordt onderbroken.
10 De fysische vorm van de kamer C is niet kritisch, zo·lang als de bron S en de detector D zijn omgeven door tenminste verschillende inches vloeistof. Figuur 2 toont een alternatieve opstelling, waarbij zowel de bron S als de detector D aan de buitenzijde van de leiding 14 zijn 15 gemonteerd. In bepaalde situaties, zoals wanneer er ijzer wordt gebruikt voor het bouwen van de kamer C, zou het wenselijk kannen zijn om de binnenzijde van de kamer C te bekleden met een duurzaam materiaal dat een hoge thermische neutronenvangst-dwarsdoorsnede heeft, zoals 20 borium. Dit zal de thermische neutroneninteracties ver minderen met de wanden van de kamer en eveneens het uit de kamer ontsnappen voorkomen van thermische neutronen die met elementen buiten de kamer zouden reageren waardoor bijkomende wachtergrondsn straling zou worden veroorzaakt.
25 Borium (boriumcarbide vermengd met epoxyhars) zou voor deze toepassing ideaal zijn, daar het een grote thermische neutronenvangstdwarsdoorsnede heeft ( CT s 775 barn ) en een vangstreactie die geen straling produceert boven 5,0 MeV.
30 De detector D veroorzaakt scintillaties of afzonder lijke lichtflikkeringen wanneer er gamraastralen hierdoor passeren, terwijl de fotovermenigvuldigerbuis T als reactie op elk van deze scintillaties een spanningspuls opwekt die evenredig is met de intensiteit van de scintillatie. Een 35 gebruikelijke voorversterkerschakeling 16 versterkt de pulsen van de fotovermenigvuldigerbuis T en levert de ver- 7905054 6 sterkerpulsen aan een volgende versterkertrap 18, Een B+ stroombron 20 is aangebracht voor de voorversterker 16, en een hoogspannings-stroombron 22 is aangebracht voor de fotoversterkerbuis T, 5 De uitgangspulsen van de versterker 18 worden toe gevoerd aan een versterkings-stabilisatie schakeling 24, die gecalibreerd is voor het reageren op het energieniveau van een gekozen referentiepiek in het gammastraal-energie-spectrum, zoals de 2,23 MeV energiepiek van waterstof 10 in gebied 2 (figuur 3)· Het zal echter duidelijk zijn, dat ook andere gammastraal-energiepieken of een piek die wordt opgewekt door een licht uitzendende diode welke in het detectorkristal D is gemonteerd of een piek van een pulser van het kwiktype, indien gewenst, voor de stabilisa-15 tie van de versterking zouden kunnen worden gebruikt,
De versterkings-stabilisatieschakeling 24 is een automatische versterkings-regelschakeling die reageert op. het energieniveau van pulsen bij het gecalibreerde piekniveau en de versterking van alle energieniveaupulsen bij-regelt 20 als compensatie voor dé versterkingsverschuiving of -en variaties in de buis T en andere schakeling van de inrichting volgens de onderhavige uitvinding die het gevolg zijn van spanningsfluctuaties van de stroombron en/ of temperatuur sinvloeden· 25 De uitgangspulsen van de versterkings-stabilisatie- schakeling 24 worden toegevoerd naar een pulshoogte-of multi-kanaalanalysator 26, De pulshoogte-analysator 26 kan van gebruikelijk ontwerp zijn, zoals in de techniek bekend is, en bijvoorbeeld zijn voorzien van drie of meer 30 kanalen of energie-afdelingen overeenkomende met de kwanti- ficeringen of energie-intervallen van de pulshoogten van de ingangspulsen, indien gewenst. De pulshoogte-analysator 26 functioneert voor het sorteren en accumuleren van een lopend totaal van de binnenkomende pulsen tot een aantal 35 opslaglocaties of kanalen die gebaseerd zijn op de hoogte van de binnenkomende pulsen, welke, zoals men zich zal her- 790 5 0 54 w 7 t inneren, rechtstreeks verbandhoudt met de energie van de gammastralen die de puls veroorzaken. De uitgang van de 26 pulshoogte-analysator omvat in het geval van de onderhavige uitvinding telpulsen die optreden in elk van de 5 drie energie-intervals of-gebieden, zoals in figuur 3 zijn weergegeven. Het zal eveneens duidelijk zijn, dat er indien gewenst in plaats van de multi-kanaalanalysator 26 drie op een geschikte voorspanningwerkende, enkelvoudige kanaalanalysatoren kunnen worden toegepast.
26 10 De uitgang van de pulshoogte-analysator kan op een geschikte geheugeninrichting worden bewaard om naderhand te worden verwerkt, of wordt als alternatief direct via een geschikt aantal lijnen naar een rekenautomaat 28 toegevoerd, die uit het aantal chloor^ zwavel* en waterstoftel-15 lingen een meting verkrijgt van de oliefractie en hierdoor van de waterfractie in de vloeistof in de leiding 14, op een nader te beschrijven wijze. Verder kan de rekenautomaat 28 uit de uitgang van de analysator 26 eveneens een' meting bepalen van het zoutgehalte van het water in deze vloeistof.
20 De resultaten van deze berekeningen kunnen naar wens worden opgeslagen of afgebeeld, met een registrator 30 of een andere geschikte afbeeldingsinrichting.
Figuur 3 toont een typisch vangst-gammastraalspectrum 32 dat werd geregistreerd met gebruikmaking van de uitrusting 25 volgens figuur 1 voor een stroom vloeibare ruwe olie die olie en water bevat. De intense piek van 2,23 MeV is het resultaat van de vangst van thermische neutronen door waterstof in de ruwe olie en/of het water en wordt, zoals hierboven werd vermeld, als energie»vergelijkingspiek ge-30 bruikt door de versterkings-stabilisatieschakeling van figuur 1· Figuur 3 toont eveneens de energie-instellingen van de multi-kanaalanalysator 26. De eerste instelling, die wordt aangeduid als "gebied 1", strekt zich uit van 5,75 tot 8,0 MeV en omvat foto-elektrische en ontsnappings-35 pieken van de 7*79» 7 »42; 6,64 en 6,11 MeV straling van de Cl^“* (n,$ ) Cl^ reactie, evenals de zwavelpieken met de relatief lage intensiteit van 7»78; 7»42; 7»19» 6,64 en 790 5 0 54 8 Q' 5»97 MeV. De tweede instelling, die wordt aangeduid als "gebied 2W, strekt zich uit van 2,00 tot 2,50 MeV en omvat de waterstofvangstpiek van 2,23 MeV. De derde instelling, aangeduid als "gebied 3"» strekt zich uit van 5,00 tot 5 5»75 MeV en omvat de relatief intense zwavelvangstpiek van 5,42 MeV.
BEPALING VAN DE OLIE EN WATERFRACTIE
Bij het begin dient te worden opgemerkt, dat de tellingen die in de inrichting A worden verkregen noeten worden 10 gecompenseerd in overeenstemming met de gevoeligheids- berekeningen op de wijze die zijn uiteengezet in de bovengenoemde ter inzage gelegde Nederlandse octrooiaanvrage 7713414. Voor de vloeistof in de stroming 14 wordt de volgende nomenclatuur gebruikt: 15 L » fractie van de vloeistof die olie is, of oliefractie.
oc L = fractie van de vloeistof die water is, of waterfractie. wc
Mqi = zoutconcentratie (in pounds NaCl per duizend barrel vloeistof).
Mg as zwavelconcentratie in de vloeistof ($).
20 Msq s: zwavelconcentratie in de oliefase van de vloeistof ($).
C„ ss tellingen die geaccumuleerd zijn in het waterstof-gebied (2).
C». s tellingen die geaccumuleerd zijn in het chloorgebied 01 (1).
25 Cc = tellingen die geaccumuleerd zijn in het zwavelgebied s (3).
verhouding van tellingen in het chloorgebied (1) tot tellingen in het waterstofgebied (2).
Rg ss Cg/CH = verhouding van tellingen in het zwavelgebied 30 (3) tot tellingen in het waterstofgebied (2).
mi κ constante (i s 1 ......,4).
b. = constante (j = 1,2).
O
Bij de onderhavige uitvinding wordt de rekenautomaat gebruikt voor het bepalen van L uit de waarden C„, C_,
WC ü UJL
35 en C die verkregen zijn in de analysator 26. Voor een be- s paalde zwavelconcentratie in een vloeistof is M^ een lineaire functie van de verhouding R^. Daarom is 790 5 0 54 v 9 MC1 = m1E0X+yl (’)
De y term van vergelijking 1, y^t varieert met de zwavelconcentratie volgens de vergelijking y1 = m2Ms + b1 (2) 5 Het substitueren van vergelijking (2) in vergelijking (1) levert MC1 s m1RCl + m2MS + b1 (3)
Ook voor een bepaalde chloorconcentratie varieert Ms met Rg volgens de vergelijking 10 · Mg = m3 Hg + y2 (4) waarin y2 * "Λΐ + b2 (5)
Het substitueren van de vergelijking (5) in de vergelijking (h) levert 15 MS = m3RS.+ m4M0l + b2 (6)
De vergelijkingen (3) en (6) kunnen nu gelijktijdig worden opgelost waardoor levert MC1 = K1 + Vei * K3ES <7> waarin en K^ calibratieconstanten zijn die als 20 volgt zijn gedefinieerd: K1 s (m2b2 + b1^(1 “ m2m0 K2 = ml/(1 " m2mb) (8) K3 = m2m3^1 “ m2ra4^
Op soortgelijke wijze kunnen de vergelijkingen (3) 25 en (6) gelijktijdig worden opgelost waardoor Mg levert «s = K4 + Vs + Vei (9) maar
Mc = L M (10) S oc so v 7 en 30 L = 1 - L (11) wc oc ' 7
Het substitueren van vergelijking (10) in vergelijking 790 5 0 54 - 10 (11) en het oplossen van L levert
Lwc = 1 - <VMSo> (12)
Het substitueren van vergelijking (9) in vergelijking (12) levert! 5 Lwo = 1 - (¾ + Vs + Vci>M3o'1 (U) waarin K^, en Kg calibratieconstanten zijn die als volgt worden gedefinieerd: K4 = (m4bi + b2)/(1 " m2mk) = m3/(l nyn^) 0*0 10 Kg = 1 - m^)
Er dient te worden opgemerkt, dat de K termen in de vergelijkingen (8) en (l4) slechts de constante termen
m. en b . bevatten. Deze constante termen worden slechts *· J
beheerst door het fysische en kernontwerp van de inrichting 15 A en worden geëvalueerd door gebruikmaking van een monitor- calibratie methode. De verhoudingen en Rg worden eerst gemeten door gebruikmaking van fluidums die bekende hoeveelheden chloor (M^) en zwavel (Mg) concentraties bevatten. Deze gegevens worden vervolgens gebruikt in de 20 vergelijkingen (l), (2), (4) en (5) met tenminste vierkants aanpastechnieken voor het verkrijgen van nu en b^. Tenslotte worden de constanten K berekend uit de verkregen waarden van eu en b^. door het gebruiken van de vergeli jkingen (8) en (14).
25 Beproevingswaarden voor de constanten K werden in overeenstemming met de voorgaande procedure verkregen voor een inrichting A met de volgende configuraties 7
Bron S Am-B(l,l6 . 10' n/sec.)
Detector D 3M x 3” Nal(Tl) cylindrisch 30 kristal
Bij gebruikmaking van olie als basisfluidum welke variërende hoeveelheden chloor (zoals CgHgCl^) en zwvel bevatte, werden de constanten K die verkregen werden voor een inrichting A van de bovenbeschreven configuratie: 790 5 0 54 11 K1 = - 309,12 - - 0,9646 κ2 = 26,892 k5 = 531,62 (15) K3 = - 10,845 K6 = -357,13
Hierdoor kan worden Ingezien, dat deze waarden van 5 K^, K^ en Kg bekende callbratlecbnstanten zijn, en Mgo een bekende waarde is, die bet zwavelgehalte voorstelt van de ruwe olie in de vloeistof. De waarden van Eg en R^ zijn verhoudingen die in de rekenautomaat 28 worden bepaald uit de gemeten grootheden C^, en Cg. Door gebruikmaking 10 van de gemeten grootheden, kan Lvc, de waterfractie van de vloeistof, worden bepaald door gebruik van vergelijking (13)· In figuur 4 is een nomogram gegeven dat een voorbeeld geeft van de wijze waarop de waterfractie L snel en wc nauwkeurig volgens de onderhavige uitvinding kan worden be-15 paald op de wijze die in het bovenstaande werd uiteengezet uit de verhoudingen Rg en R^ van de concentraties aan zwavel respectievelijk chloor tot de concentratie aan waterstof en het gemeten zwavelgehalte Msq.
BEPALING VAN HET ZOUTGEHALTE VAR ¥ATBR 20 Verder wordt volgens de onderhavige uitvinding de chloortelling gebruikt voor het bepalen van het percentage chloor P^ in de vloeistof volgens de betrekking: CC1 = ¾1¾11 (1ê) waarin een calibratieconstante is die bepaald wordt 25 op de wijze beschreven in de bovengenoemde, ter inzage ge legde Nederlandse octrooiaanvrage 7713414, en T de tel-tijd is.
Nu dat de chloortelling C^, het chloorpercentage P_. in de vloeistof en de waterfractie L of het waterper-VJ- wc 30 centage bekend zijn, kan het watergehalte van het fluidum worden bepaald, aannemende dat alle chloor die in de vloeistof aanwezig is zich in het water bevindt in de vorm van NaCl. Figuur 5 is een grafiek welke een voorbeeld geeft van de wijze waarop het zoutgehalte van water nauwkeurig kan 35 worden bepaald nadat de waterfractie L is bepaald in over we 790 5 0 54 12 eenstemming met de uitvinding.
Het zal duidelijk zijn, dat de hierboveribeschreven technieken niet noodzakelijkerwijze beperkt zijn tot een telkamergeometrie. In het geval, dat de onderhavige meting 5 in een stroomleiding moet worden uitgevoerd, zonder het doorsnijden van de buis of zonder het af leiden van een deel van de stroom naar een telkamer, zoals hierboven werd beschreven, zal het nog steeds mogelijk zijn om een raming te maken van de waterfractie en het zoutgehalte van water 10 (hoewel niet zo nauwkeurig) door het plaatsen van de bron S en de detector D tegen de tegenovergestelde zijden van de buis 14.
De neutronenbron S en de detector D zullen hierdoor aan de buitenzijde van de bestaande stroomleiding 14 15 worden bevestigd door middel van een geschikte kleminrich- ting C, of een ander geschikt buisbevestigingsmiddel, zoals in figuur 2 is weergegeven. Het resterende deel van de inrichting van figuur 2 komt overeen met dat van figuur 1 en is daardoor niet weergegeven. Deze inrichting is echter 20 verbonden met de voorversterker 16 en de fotovermenivuldi- gerbuis T op de wijze die hierboven voor figuur 1 zijn aangegeven. Er zijn metingen uitgevoerd, welke aangeven, dat ppm concentraties aan chloor en 0,1 $ concentraties zwavel kunnen worden gedetecteerd met gebruikmaking van 25 deze ’’doorgaande buis” techniek van figuur 2j voor een be paalde teltijd echter is de nauwkeurigheid waarmede de doorgaande buismetingen kunnen worden gemaakt niet even goed als die welke werd verkregen door het gebruik van een telkamer.
30 Uit het bovenstaande kan worden ingezien, dat de onderhavige uitvinding een werkwijze verschaft voor het snel en nauwkeurig bepalen van de waterfractie en het zoutgehalte van water van een fluidum, zelfs onder omstandigheden, waaronder het zoutgehalte van water varieert of 3 5 fluc tue ert *
De uitvinding is niet beperkt tot de bovenbeschreven 790 50 54

Claims (11)

  1. 2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk. dat uit de waterfractie en de meting van de concentratie van het chloor in de vloeistof een meting wordt verkregen van het zoutgehalte van de vloeistof.
  2. 3· Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het ken-25 merk, dat het verkrijgen van de gammastraal-energiespectra het tellen van gammastralen omvat van het chloor in het gebied vanaf 5»75 MeV tot 8,0 MeV.
  3. 4. Werkwijze volgens één of meer van de conclusies 1-3» met het kenmerk, dat het verkrijgen van de gammastraal-30 energiespectra het tellen omvat van gammastralen van zwavel in het gebied vanaf 5>0 MeV tot 5»75 MeV. 5* Werkwijze volgens één of meer van de conclusies 1-4, met het kenmerk, dat het verkrijgen van de gammastraal-energiespectra het tellen omvat van gammastralen van water-35 stof in het gebied vanaf 2,0 MeV tot 2,50 MeV.
  4. 6. Inrichting voor het bepalen van de waterfractie in 790 5 0 54 een vloeistof" die olie en water bevat en in een leiding stroomt, gekenmerkt door: middelen (5) voor het bombarderen van de vloeistof met snelle neutronen^ die vertraagd worden en vervolgens 5 betrokken raken bij thermische neutronenvangstreacties met de materialen in de vloeistof; (b) middelen (D, T, 26) voor het verkrijgen van de gammastraal-energiespectra van de materialen als reactie op de vangst van thermische neutronen door de materialen 10 in de vloeistof; (c) middelen (26, 28). voor het verkrijgen van een meting van de concentratie van telkens chloor, waterstof en zwavel in de vloeistof vanuit de gammastraal-energiespectra; en 15 (d) middelen (26, 28) voor het uit deze meting van telkens chloor, waterstof en zwavel verkrijgen van een meting van de waterfractie in de vloeistof.
  5. 7· Inrichting volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat de middelen (D, T, 26) voor het verkrijgen van de 20 spectra zijn voorzien van middelen voor het tellen van gammastralen uit chloor in het gebied vanaf 5»75 MeV tot 8,0 MeV.
  6. 8. Inrichting volgens conclusie 6 of 7» met het kenmerk, dat de middelen (D, T, 26) voor het verkrijgen van 25 de gammastraal-energiespectra zijn voorzien van middelen voor het tellen van gammastralen van zwavel in het gebied vanaf 5,0 MeV tot 5,75 MeV.
  7. 9. Inrichting volgens één of meer van de conclusies 6-8, met het kenmerk, dat de middelen (D, T, 26) voor het 30 verkrijgen van de gammastraal-energiespectra zijn voor zien van middelen voor het tellen van gammastralen van waterstof in het gebied vanaf 2,0 MeV tot 2,50 MeV.
  8. 10. Inrichting volgens één of meer van de conclusies 6-9, met het kenmerk, dat de middelen (5) voor het bombar- 35 deren zijn bevestigd aan de buitenzijde van de leiding (l4).
  9. 11. Inrichting volgens één of meer van de conclusies 6-9, met het kenmerk, dat de middelen (5) voor het bombar- 790 50 54 deren zijn aangebracht in een uitsparing (lO) die in de buitenzijde van de leiding (14) is gevormd.
  10. 12. Inrichting volgens één of meer van de conclusies 6-11, met het kenmerk, dat de middelen (d) voor het ver-5 krijgen van gammastraalspectra zijn bevestigd aan de buitenzijde van de leiding (14).
  11. 13· Inrichting volgens één of meer van de conclusies 6-11, met het kenmerk, dat de middelen (d) voor het verkrijgen van de gammastraal-spectra zijn aangebracht in een 10 uitsparing (12) die gevormd is in het uitwendige van de leiding (l4). 14« Inrichting volgens één of meer van de conclusies 6-13, met het kenmerk, dat de middelen voor het bombarderen zijn bevestigd aangrenzend van een raffinaderijleiding 15 voor voedingsvoorraad of aangrenzend van een putkopleiding bij een oliebron of aangrenzend van een leiding bij een laadsteiger of aangrenzend van een leiding voor afvalvloei-stof. 790 5 0 54
NL7905054A 1978-06-29 1979-06-29 Werkwijze en inrichting voor het bepalen van de water- fractie en het zoutgehalte van water in een olie en water bevattende vloeistofstroming door het meten van het zwavelgehalte van de geproduceerde olie. NL7905054A (nl)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US05/920,569 US4190768A (en) 1978-06-29 1978-06-29 Determining the water cut and water salinity in an oil-water flow stream by measuring the sulfur content of the produced oil
US92056978 1978-06-29

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL7905054A true NL7905054A (nl) 1980-01-03

Family

ID=25443972

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL7905054A NL7905054A (nl) 1978-06-29 1979-06-29 Werkwijze en inrichting voor het bepalen van de water- fractie en het zoutgehalte van water in een olie en water bevattende vloeistofstroming door het meten van het zwavelgehalte van de geproduceerde olie.

Country Status (7)

Country Link
US (1) US4190768A (nl)
JP (2) JPS559192A (nl)
CA (1) CA1115859A (nl)
DE (1) DE2916238A1 (nl)
FR (1) FR2430007A1 (nl)
GB (1) GB2024410B (nl)
NL (1) NL7905054A (nl)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4287415A (en) * 1980-03-03 1981-09-01 Texaco Inc. Measurement of flowing water salinity within or behind wellbore casing
US4365154A (en) * 1980-03-06 1982-12-21 Texaco Inc. Detection of impurities in a fluid containing free gas using nuclear techniques
US4354110A (en) * 1980-07-28 1982-10-12 Texaco Inc. Chamber for measuring gamma ray emissions
US4622200A (en) * 1983-11-01 1986-11-11 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Non-destructive method for determining neutron exposure and constituent concentrations of a body
US4924099A (en) * 1986-12-15 1990-05-08 Exxon Production Research Company Method and apparatus for monitoring a flowstream
US4891969A (en) * 1988-07-07 1990-01-09 Wayland J Robert Oil/water ratio measurement
US5330621A (en) * 1992-09-23 1994-07-19 A. Ahlstrom Corporation Continuous elemental analysis of process flows
FR2764064B1 (fr) * 1997-05-30 1999-07-16 Schlumberger Services Petrol Section d'ecoulement pour les mesures concernant les effluents de puits petrolier et systeme de mesure comprenant une telle section
US6791089B1 (en) * 1999-03-29 2004-09-14 Bechtel Bwxt Idaho, Llc PINS chemical identification software
US20110139446A1 (en) * 2009-12-15 2011-06-16 Baker Hughes Incorporated Method of Determining Queried Fluid Cuts Along a Tubular
US8656770B2 (en) * 2011-06-30 2014-02-25 Baker Hughes Incorporated Electromagnetically heated thermal flowmeter for wellbore fluids

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2983817A (en) * 1956-07-23 1961-05-09 Gulf Research Development Co Neutron-capture, gamma-ray prospecting method
US3240938A (en) * 1960-10-14 1966-03-15 Texaco Inc Radioactivity well logging for determining the presence of hydrogen and chlorine
US3263082A (en) * 1963-06-17 1966-07-26 Mobil Oil Corp Geological prospecting comprising directional irradiation and detection
US3521064A (en) * 1967-02-17 1970-07-21 Schlumberger Technology Corp Analysis of gamma ray energy spectrum for constituent identification
US3781556A (en) * 1972-09-08 1973-12-25 Atomic Energy Commission Neutron activation analysis system
GB1585305A (en) * 1976-12-06 1981-02-25 Texaco Development Corp Detection of impurities in fluid flowing in refinery pipeline or oil production operations using nuclear techniques

Also Published As

Publication number Publication date
CA1115859A (en) 1982-01-05
JPS613451U (ja) 1986-01-10
FR2430007B1 (nl) 1985-03-08
FR2430007A1 (fr) 1980-01-25
DE2916238A1 (de) 1980-01-03
JPS559192A (en) 1980-01-23
GB2024410A (en) 1980-01-09
US4190768A (en) 1980-02-26
GB2024410B (en) 1983-04-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4209695A (en) Detection of impurities in fluid flowing in refinery pipeline or oil production operations using nuclear techniques
JP4624399B2 (ja) ガンマ後方散乱による密度測定
US8718230B2 (en) Method and system for determining the constituent content of a multiphase fluid
US4365154A (en) Detection of impurities in a fluid containing free gas using nuclear techniques
NL7905054A (nl) Werkwijze en inrichting voor het bepalen van de water- fractie en het zoutgehalte van water in een olie en water bevattende vloeistofstroming door het meten van het zwavelgehalte van de geproduceerde olie.
El Abd Intercomparison of gamma ray scattering and transmission techniques for gas volume fraction measurements in two phase pipe flow
US6548814B1 (en) Arrangement and a method for measuring level, interface level and density profile of a fluid in tanks or containers
Guss et al. Lanthanum halide nanoparticle scintillators for nuclear radiation detection
US3508047A (en) Method and apparatus for the accurate analysis of hydrocarbon material using a multiple of radiation sources
NL7905053A (nl) Werkwijze en inrichting voor het meten van de olie- en waterfractie in een meer fase stroming met elimi- natie van de invloeden van gas bij de bepaling van de vloeistoffracties.
US4171485A (en) Apparatus for analyzing the spectral data in an elemental analyzer measuring gamma rays arising from neutron capture in bulk substances
CA1160364A (en) Device for determining the proportions by volume of a multiple-component mixture by irradiation with several gamma lines
CA1088680A (en) Detection of impurities in fluid flowing in refinery pipeline or oil production operations using nuclear techniques
Lee et al. Evaluation of source identification method based on energy-weighting level with portal monitoring system using plastic scintillator
US5412217A (en) Density-moisture measuring apparatus
WO2010133875A1 (en) Sand monitor
US2922886A (en) Method and apparatus for testing the presence of specific atomic elements in a substance
US7949097B2 (en) Methods and apparatus for the identification of materials using photons scattered from the nuclear “PYGMY resonance”
Smith et al. Determining the water cut and water salinity in an oil-water flowstream by measuring the sulfur content of the produced oil
Lassahn et al. X-ray and gamma ray transmission densitometry
Smith et al. Measuring oil and water cuts in a multiphase flowstream with elimination of the effects of gas in determining the liquid cuts
KR102313427B1 (ko) 방사성 핵종 검출 장치 및 방법
US3470372A (en) Fog density measurement by x-ray scattering
US20160274039A1 (en) System for determining and imaging wax deposition and corrosion in pipelines
US11740169B2 (en) Method for measuring counting rates or measured variables dependent on the counting rates and apparatus for measuring counting rates or measured variables dependent on the counting rates

Legal Events

Date Code Title Description
A85 Still pending on 85-01-01
BV The patent application has lapsed