RU2256900C1 - Method for determining amount of volumetric share of water in oils or oil products - Google Patents
Method for determining amount of volumetric share of water in oils or oil products Download PDFInfo
- Publication number
- RU2256900C1 RU2256900C1 RU2003130696/28A RU2003130696A RU2256900C1 RU 2256900 C1 RU2256900 C1 RU 2256900C1 RU 2003130696/28 A RU2003130696/28 A RU 2003130696/28A RU 2003130696 A RU2003130696 A RU 2003130696A RU 2256900 C1 RU2256900 C1 RU 2256900C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- water
- mass
- sample
- weighing
- determined
- Prior art date
Links
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Non-Biological Materials By The Use Of Chemical Means (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к способам контроля за содержанием воды в нефтях и нефтепродуктах и может быть использовано в нефтяной промышленности при подготовке нефти на промыслах.The invention relates to methods for monitoring the water content in oils and petroleum products and can be used in the oil industry in the preparation of oil in the fields.
Известен способ определения количественного содержания воды в нефтях (обводненности) методом Дина и Старка, принятый в качестве стандартного (ГОСТ 2477-65), основанный на измерении объема воды, испарившейся из определенного объема исследуемой обводненной пробы нефтепродукта при прогреве ее до температуры кипения в присутствии специального растворителя (Современные методы исследования нефтей. Справочно-методическое пособие. Под ред. А.И.Богомолова, М.Б.Темянко, Л.И.Хотынцевой. Л.: Недра, Ленинградское отделение, 1984, с.431). Этот метод очень трудоемкий, длительный, в ряде случаев недостаточно точный, плохо воспроизводимый, требует при малых содержаниях воды большого количества исследуемой пробы, в высоковязкой нефти не позволяет отделить полностью сильно связанную воду.There is a method of determining the quantitative water content in oils (water cut) by the Dean and Stark method, adopted as a standard (GOST 2477-65), based on measuring the volume of water evaporated from a certain volume of the studied water-cut sample of an oil product when it is heated to a boiling temperature in the presence of a special solvent (Modern methods of oil research. Reference and methodological manual. Edited by A.I. Bogomolov, M. B. Temyanko, L. I. Khotyntseva. L .: Nedra, Leningrad branch, 1984, p. 431). This method is very laborious, lengthy, in some cases insufficiently accurate, poorly reproducible, it requires a large amount of the test sample at low water contents, and in highly viscous oil it does not allow to separate completely strongly bound water.
Известен способ измерения обводненности нефти с помощью измерения силы натяжения тросика, связанного с буйком цилиндрической формы, погружаемым в резервуар с водонефтяной эмульсией (патент РФ №2006823, кл. G 01 N 9/08). Измерение производят с подниманием буйка от дна резервуара с остановками и шагом Δ, меньшим половины длины буйка, и в моменты остановок фиксируют значение силы натяжения тросика. Затем строят зависимость силы натяжения тросика от высоты, по которой определяют плотность и обводненность нефти по высоте резервуара. Недостатками такого способа являются трудоемкость и недостаточная точность измерения, кроме того, его применяют только для измерения обводненности нефти в резервуаре.A known method of measuring the water cut of oil by measuring the tension force of a cable associated with a buoy of cylindrical shape, immersed in a tank with a water-oil emulsion (RF patent No. 20066823, class G 01 N 9/08). The measurement is carried out by raising the buoy from the bottom of the tank with stops and a step Δ less than half the length of the buoy, and at the moments of stops, the value of the cable tension force is recorded. Then, the dependence of the cable tension force on the height, according to which the density and water content of the oil is determined by the height of the tank, is built. The disadvantages of this method are the complexity and lack of measurement accuracy, in addition, it is used only for measuring the water content of oil in the tank.
Известны способы определения содержания воды в нефтепродуктах, основанные на оптических явлениях: поглощении (а.с. СССР №258723, кл. G 01 N 21/25, 1968 г.) или отражении (а.с. СССР №541112, кл. G 01 N 21/59, 1974 г.) света. При осуществлении известных оптических способов измерения оптическая плотность нефтепродукта на двух длинах волн: аналитической (где вода поглощает свет) и эталонной (где вода свет не поглощает) и по разности сигналов, пропорциональных оптической плотности на аналитической и эталонной длинах волн (частотах) без учета (а.с. СССР №258723) или с учетом ряда других параметров (а.с. СССР №541112), определяют содержание воды в нефти. Способ (патент РФ №2044307, кл. G 01 N 21/85, 1995 г.) основан на измерении разности инфракрасного поглощения исследуемой и обезвоженной проб одного сорта на частоте поглощения воды, величина которой связана линейной зависимостью с содержанием в исследуемой пробе связанной воды. По способу (патент РФ №2044307, кл. G 01 N 21/85, 1995 г.) оптическую плотность безводной пробы предлагается измерять на той же частоте, на которой измеряется оптическая плотность исследуемой (анализируемой) пробы.Known methods for determining the water content in petroleum products based on optical phenomena: absorption (A.S. USSR No. 258723, class G 01 N 21/25, 1968) or reflection (A.S. USSR No. 541112, class G 01 N 21/59, 1974) of light. When implementing known optical methods for measuring the optical density of an oil product at two wavelengths: analytical (where water absorbs light) and reference (where water does not absorb light) and the difference in signals proportional to optical density at analytical and reference wavelengths (frequencies) without taking into account ( USSR AS No. 258723) or taking into account a number of other parameters (USSR AS No. 541112), determine the water content in oil. The method (RF patent No. 2044307, class G 01 N 21/85, 1995) is based on measuring the difference in infrared absorption of the studied and dehydrated samples of one variety at the frequency of water absorption, the magnitude of which is linearly related to the content of bound water in the studied sample. According to the method (RF patent No. 2044307, class G 01 N 21/85, 1995), the optical density of the anhydrous sample is proposed to be measured at the same frequency at which the optical density of the studied (analyzed) sample is measured.
Способы, основанные на оптических явлениях, как правило, более чувствительны и более точны, чем метод Дина-Старка, основанный на испарении, последующей конденсации и измерении объема выделенной из нефти воды. Однако для реализации таких способов необходимо дорогостоящее оптическое оборудование и необходимость проведения сложных расчетов оптической плотности исследуемой (анализируемой) и эталонной проб.Methods based on optical phenomena are, as a rule, more sensitive and more accurate than the Dean-Stark method, based on evaporation, subsequent condensation, and measurement of the volume of water extracted from oil. However, the implementation of such methods requires expensive optical equipment and the need for complex calculations of the optical density of the studied (analyzed) and reference samples.
Задачей изобретения является устранение перечисленных выше недостатков.The objective of the invention is to remedy the above disadvantages.
В основе предлагаемого способа определения объемного содержания связанной воды в нефтях и нефтепродуктах лежит способ, основанный на определении приведенного веса пробы к объему мерной емкости.The basis of the proposed method for determining the volumetric content of bound water in oils and petroleum products is a method based on determining the reduced weight of the sample to the volume of the measured capacity.
Это достигается тем, что в способе, заключающемся в отборе проб в мерные емкости, предварительно, перед первым использованием мерной емкости, например колбы, взвешиванием устанавливают массу дистиллированной воды Мв в мерной емкости по метке при температуре калибровки, например 20°С, также взвешиванием устанавливают массу обезвоженного любым способом нефтепродукта Мно в мерной емкости по метке при температуре калибровки, после этого в мерную емкость отбирают исследуемую (анализируемую) пробу, уровнем несколько ниже метки, и взвешиванием определяют массу исследуемой пробы mн, затем термостатируют мерную емкость с исследуемой пробой при температуре калибровки и доливают дистиллированной водой до уровня метки, взвешивают и вычисляют массу долитой воды ΔМв, после этого находят приведенную массу пробы Мн по формулеThis is achieved by the fact that in the method consisting in sampling into measured containers, before weighing the first use of a measured container, for example a flask, the mass of distilled water Mv is established by weighing in a measured container by mark at a calibration temperature, for example 20 ° C, and weighing is also established mass of oil product dehydrated by any method in a measuring container by label at a calibration temperature, after which an investigated (analyzed) sample is taken into a measuring container, at a level slightly below the mark, and weighing determine the mass of test sample MH, then incubated with the volumetric capacity of the test sample at calibration temperature and made up with distilled water to the level mark, weighed and calculated mass ΔMv topped up water, then are reduced mass Mn of the sample according to the formula
Мн=mн·Мв/(Мв-ΔМв),Mn = mn · MV / (MV-ΔMv),
далее, объемное содержание воды в исследуемой пробе (обводненность) W вычисляют по формулеfurther, the volumetric water content in the test sample (water cut) W is calculated by the formula
W=(Мн-Мно)/(Мв-Мно).W = (Mn-Mno) / (Mn-Mno).
Кроме того, для определения приведенной массы пробы можно доливать до метки обезвоженный любым способом нефтепродукт, после взвешивания вычислить массу долитого обезвоженного нефтепродукта ΔМно и приведенную массу исследуемой пробы (Мн) определяют по формулеIn addition, to determine the reduced mass of the sample, it is possible to add the oil product dehydrated in any way to the mark; after weighing, calculate the mass of the added dehydrated oil product ΔMn and the reduced mass of the test sample (Mn) are determined by the formula
Мн=mн·Мно/(Мно-ΔМно).Mn = mn · Mn / (Mn-ΔMn).
В случае, если исследуемая проба быстро расслаивается, то ее наливают в мерную емкость выше метки и после термостатирования отбирают верхнюю обезвоженную часть, взвешиванием определяют ее массу ΔМно, далее определяют приведенную массу пробы из выраженияIf the test sample is quickly stratified, then it is poured into a measuring container above the mark and, after temperature control, the upper dehydrated part is taken, its mass is determined by weighing ΔMn, then the reduced sample weight is determined from the expression
Мн=mн·Мно/(Мно+ΔМно).Mn = mn · Mn / (Mn + ΔMn).
Кроме того, дополнительно, взвешиванием устанавливают массу водной части Мр (масса рассола), предварительно выделенной каким-либо известным способом из отдельно взятой пробы нефтепродукта в мерной емкости по метке при температуре калибровки, и объемное содержание воды в исследуемой пробе (обводненность) W вычисляют по формулеIn addition, additionally, by weighing, the mass of the water part Mr (brine mass), previously isolated by any known method from a separate oil product sample in a measuring container by label at a calibration temperature, and the volumetric water content in the test sample (water cut) W are calculated by the formula
W=(Мн-Мно)/(Мр-Мно).W = (Mn-Mno) / (Mn-Mno).
Определение содержания воды осуществляют следующим образом.The determination of water content is as follows.
Перед первым использованием мерной емкости, например колбы, устанавливают “водное число” (Мв) мерной колбы по методике п.2.2.2.2. ГОСТ 3900-85, то есть массу воды в объеме колбы по метке при температуре калибровки 20°С, и вычисляют “водное число” по формуле Mв=m2-m1, где m1 - масса пустой колбы, m2 - масса колбы с водой, далее по аналогии с “водным числом”, аналогично устанавливают массу нефтепродукта в мерной колбе (Мно), обезвоженного любым способом по формуле Мно=m3-m1, где m1 - масса пустой колбы, m3 - масса колбы с нефтепродуктом по метке при температуре калибровки. Затем из крана отбора проб, например на скважине, отбирают 50-100 мл нефтепродукта в мерную колбу. Уровень нефтепродукта (пробы) должен быть несколько ниже контрольной метки мерной колбы. Взвешиванием определяют массу пробы с мерной колбой (m4), определяют массу пробы по формуле mн=m4-m1. Далее в колбу с пробой добавляют воду до уровня метки, взвешивают и определяют массу m5, затем находят массу долитой к пробе воды по формуле ΔМв=m5-m4, после чего вычисляют приведенную массу пробы (Мн) к объему мерной колбы по метке по формулеBefore the first use of a measuring container, for example a flask, set the “water number” (MW) of the measuring flask according to the procedure in 2.2.2.2. GOST 3900-85, that is, the mass of water in the volume of the flask according to the label at a calibration temperature of 20 ° C, and calculate the "water number" according to the formula Mв = m2-m1, where m1 is the mass of the empty flask, m2 is the mass of the flask with water, then by analogy with the “water number”, similarly set the mass of oil in a volumetric flask (Mno), dehydrated by any method according to the formula Mno = m3-m1, where m1 is the mass of the empty flask, m3 is the mass of the flask with oil according to the label at the calibration temperature. Then, from a sampling tap, for example at a well, 50-100 ml of an oil product is taken into a volumetric flask. The level of the oil product (sample) should be slightly lower than the control mark of the volumetric flask. By weighing, determine the mass of the sample with a volumetric flask (m4), determine the mass of the sample according to the formula mn = m4-m1. Next, add water to the sample flask to the mark level, weigh and determine the mass m5, then find the mass of water added to the sample according to the formula ΔМв = m5-m4, and then calculate the reduced sample mass (Mn) to the volume of the volumetric flask according to the label according to the formula
Обводненность W находят из выраженияWater cut W is found from the expression
где Мн - приведенная масса пробы к объему мерной колбы по метке,where Mn is the reduced mass of the sample to the volume of the volumetric flask according to the label,
Мно - масса обезвоженного нефтепродукта в мерной колбе по метке,Mno - mass of dehydrated oil in a volumetric flask by label,
Мв - “водное число” - масса воды в мерной колбе по метке.Mv - “water number” - the mass of water in a volumetric flask by label.
Измерение объемного содержания воды в пробе может производиться по содержанию чистой (дистиллированной воды) без учета содержания в ней растворенных солей или с учетом растворенных солей, тогда во всех операциях по анализу жидкости в первом случае используется дистиллированная вода, а во втором случае используется водная часть нефтепродукта (пластовая или подтоварная вода), предварительно выделенная из отдельно взятой пробы каким-либо известным способом. Так как состав нефти из конкретной скважины или месторождения меняется медленно, то массу воды Мр в мерной колбе по метке и аналогично, массу обезвоженного нефтепродукта Мно в мерной колбе по метке определяют по мере необходимости, когда изменяется химический состав пластовых вод или обезвоженного нефтепродукта.The volumetric water content in the sample can be measured by the content of pure (distilled water) without taking into account the content of dissolved salts in it or taking into account the dissolved salts, then in all liquid analysis operations, in the first case, distilled water is used, and in the second case, the aqueous part of the oil product is used (produced or produced water) previously isolated from a single sample by any known method. Since the composition of oil from a particular well or field changes slowly, the mass of water Mp in the volumetric flask by label and similarly, the mass of dehydrated oil Mno in the volumetric flask by label is determined as necessary when the chemical composition of formation water or dehydrated oil changes.
Измерение обводненности можно проводить изложенным выше способом с добавлением до метки не только воды, но и обезвоженного любым способом нефтепродукта, находят массу долитого до метки нефтепродукта ΔМно. В этом случае приведенную массу исследуемой пробы (Мн) определяют по формулеThe measurement of water cut can be carried out as described above with the addition of not only water, but also oil dehydrated in any way to the mark, find the mass of ΔMo topped up to the mark of the oil product. In this case, the reduced mass of the test sample (Mn) is determined by the formula
В случае, если исследуемая проба быстро расслаивается, то ее наливают в мерную емкость выше метки, взвешивают и после термостатирования отбирают верхнюю обезвоженную часть, взвешиванием находят ее массу ΔМно, далее определяют приведенную массу пробы из выраженияIf the test sample is quickly stratified, then it is poured into a measuring container above the mark, weighed, and after thermostatting, the upper dehydrated part is taken, its mass is determined by weighing ΔMn, then the reduced sample weight is determined from the expression
Применение предлагаемого способа проиллюстрируем следующим примером.The application of the proposed method is illustrated by the following example.
Пример. Определим обводненность - объемное содержание воды в смеси воды и индустриального масла, выраженную в %.Example. We define the water cut - the volumetric water content in the mixture of water and industrial oil, expressed in%.
Смесь состоит из воды с растворенной в ней солью NaCl в количестве до 200 г/л (рассол) и масла индустриального. Количество воды в смеси может меняться в пределах от 0 до 100%.The mixture consists of water with NaCl salt dissolved in it in an amount of up to 200 g / l (brine) and industrial oil. The amount of water in the mixture can vary from 0 to 100%.
В связи с тем что концентрация соли в любых частях смеси одинакова, наполняем смесь в две мерные колбы. Одну пробу в мерной колбе используем для измерения приведенного веса смеси по описанному выше способу (формула 1), другую пробу используем для выделения из нее смеси воды с солью (рассол) методом расслаивания. Так как индустриальное масло легче воды, то в расслаиваемой смеси во второй пробе оно будет находиться сверху. Вторую пробу набирают в объеме, достаточном для выделения из нее рассола и чистого масла методом расслаивания в количестве 60-120 мл. После расслаивания отбирают верхнюю часть - чистое масло и определяют Мн. Рассол фильтруют и определяют массу рассола Мр по метке в первой колбе описанным выше способом.Due to the fact that the salt concentration in any part of the mixture is the same, we fill the mixture in two volumetric flasks. We use one sample in a volumetric flask to measure the reduced weight of the mixture according to the method described above (formula 1), another sample we use to separate a mixture of water and salt from it (brine) by the delamination method. Since industrial oil is lighter than water, in the stratified mixture in the second sample it will be on top. The second sample is collected in a volume sufficient to isolate brine and pure oil from it by the method of delamination in an amount of 60-120 ml. After delamination, the upper part is taken - pure oil and Mn is determined. The brine is filtered and the mass of Mr brine is determined by the label in the first flask as described above.
В качестве примера приведены результаты проведенной на предприятии-заявителе экспериментальной проверки измерения обводненности масел (табл. 1) и приготовления контрольных растворов (табл. 2). Для проверки используют смесь воды и индустриального масла и смесь, состоящую из воды с растворенной в ней солью NaCl (рассол), и масла индустриального. Количество воды в смеси может меняться в пределах от 0 до 100%.As an example, the results of an experimental verification of the measurement of water cut of oils (Table 1) and the preparation of control solutions (Table 2) carried out at the applicant enterprise are given. For testing, use a mixture of water and industrial oil and a mixture consisting of water with the NaCl salt dissolved in it (brine) and industrial oil. The amount of water in the mixture can vary from 0 to 100%.
Выводы. Численные значения объемной доли воды, полученные при проведении измерений, близки к измеренным значениям контрольных растворов.Conclusions. The numerical values of the volume fraction of water obtained during the measurements are close to the measured values of the control solutions.
Предлагаемый способ является универсальным, пригодным для определения обводненности любых нефтепродуктов и любых нерастворимых друг в друге жидкостей.The proposed method is universal, suitable for determining the water content of any oil products and any liquids insoluble in each other.
Измерение содержания воды в исследуемой пробе с помощью предлагаемого способа не занимает много времени. Для измерения достаточен объем проб не более 100 мл. Способ позволяет определить содержание воды в нефтях и нефтепродуктах с точностью до ±0,5% и выше.The measurement of water content in the test sample using the proposed method does not take much time. For measurement, a sample volume of not more than 100 ml is sufficient. The method allows to determine the water content in oils and petroleum products with an accuracy of ± 0.5% and higher.
Главной отличительной особенностью этого способа является простота его выполнения.The main distinguishing feature of this method is the simplicity of its implementation.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003130696/28A RU2256900C1 (en) | 2003-10-20 | 2003-10-20 | Method for determining amount of volumetric share of water in oils or oil products |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003130696/28A RU2256900C1 (en) | 2003-10-20 | 2003-10-20 | Method for determining amount of volumetric share of water in oils or oil products |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2256900C1 true RU2256900C1 (en) | 2005-07-20 |
Family
ID=35842653
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2003130696/28A RU2256900C1 (en) | 2003-10-20 | 2003-10-20 | Method for determining amount of volumetric share of water in oils or oil products |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2256900C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100526850C (en) * | 2006-10-16 | 2009-08-12 | 大庆油田有限责任公司 | Method for measuring crude oil water content |
| RU2751877C1 (en) * | 2020-06-01 | 2021-07-19 | Олег Валентинович Жиляев | Method for determining water content in crude oil assay |
| RU2790202C1 (en) * | 2021-12-29 | 2023-02-15 | Общество с ограниченной ответственностью "СервисНефтеПроект" | Method for continuous monitoring of the water content in boiling water-oil and hydrocarbon-water emulsions of natural and anthropogenic origin |
-
2003
- 2003-10-20 RU RU2003130696/28A patent/RU2256900C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Современные методы исследования нефтей, Справочно-методическое пособие под ред. Богомолова А.И. и др., Л., Недра, Ленинградское отделение, 1984, с.431. * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100526850C (en) * | 2006-10-16 | 2009-08-12 | 大庆油田有限责任公司 | Method for measuring crude oil water content |
| RU2751877C1 (en) * | 2020-06-01 | 2021-07-19 | Олег Валентинович Жиляев | Method for determining water content in crude oil assay |
| RU2790202C1 (en) * | 2021-12-29 | 2023-02-15 | Общество с ограниченной ответственностью "СервисНефтеПроект" | Method for continuous monitoring of the water content in boiling water-oil and hydrocarbon-water emulsions of natural and anthropogenic origin |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Dohrn et al. | High-pressure fluid-phase equilibria: Experimental methods and systems investigated (2000–2004) | |
| CN100526850C (en) | Method for measuring crude oil water content | |
| CN107192769A (en) | Propionic acid, sorbic acid, benzoic acid, the method for dehydroactic acid content in a kind of Rapid Simultaneous Determination food | |
| US7927875B1 (en) | Moisture and sediment analysis | |
| North | Colorimetric determination of capsaicin in oleoresin of capsicum | |
| RU2256900C1 (en) | Method for determining amount of volumetric share of water in oils or oil products | |
| CN102645447A (en) | Device and method for measuring water content in crude oil by means of distillation method | |
| CN108562558A (en) | A kind of measurement method of lotion dilution stability | |
| RU2751877C1 (en) | Method for determining water content in crude oil assay | |
| Harris | Determination of water | |
| RU2690186C1 (en) | Simultaneous quantitative determination of glycerine and potassium acetate in aqueous solution by 1h nmr spectroscopy | |
| US3646812A (en) | Apparatus and method for automatic quantitative analysis of substances by slight enthalpimetric difference | |
| RU2734942C2 (en) | Method for selection of raw material for food product | |
| RU2783815C1 (en) | Method for determining the water content in an oil product | |
| Kanna et al. | Estimating the amount of moisture content in crude oil samples | |
| Kreevoy et al. | Filter paper diaphragm technique for diffusion coefficients | |
| RU2810686C1 (en) | Determination of methanol and diethylene glycol in process liquids of process of drying full natural gas by gas chromatography method in conditions of interfering factor of gas condensate | |
| RU2625130C1 (en) | Method for determining the proportion of free and dissolved gas in crude oil at metering stations | |
| RU2620343C1 (en) | Express method for establishing milk falsification by diluting it with water according to piezosensors array signals | |
| RU2822865C1 (en) | Method for simultaneous determination of amount of water and group composition of water-oil emulsions using nmr relaxometry | |
| US2606818A (en) | Rapid method of analyzing emulsions and fatty mineral oils | |
| RU2044307C1 (en) | Method of determination of bound water in crude oil and oil products | |
| RU2724832C1 (en) | Complex procedure for selection of acid compositions for intensification of oil production in domanic deposits | |
| RU2207545C2 (en) | Method of determination of oil saturation coefficient of core sample | |
| RU2307343C1 (en) | Method of determining fractional composition of liquid |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD4A | Correction of name of patent owner |