Способ определения степени разделения эмульсионного потока по фазам

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ 9)4899 А 1 РЕСПУБЛИК я)5 8 01 М 27/02 ИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ческое прибобретения: по ОСУДАРСТВЕНЮЕ ПАТЕНТНОЕДОМСТВО СССРОСПАТЕНТ СССР) К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельства СССР М 1430857кл. О 01 И 27/06, 1988.Патент США М 4644263, кл, 324 - 65 Рапублик. 198,(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СТЕПЕНИ РАЗДЕЛЕНИЯ ЭМУЛЬСИОННОГО ПОТО КА ПО ФАЗАМ(57) Использование: аналитиростроение, Сущность изо Способ определения степени разделения эмульсионнога патака по фазам в трубопроводе предназначен для автоматического определения вадонефтяных эмульсий, например, при внутритрубнай дезмульсации нефти в технологических процессах подготовки нефти на нефтяных промыслах.Способ может найти широкое применение, например, в системах автоматического дозирования деэмульгаторав в технологических установках подготовки нефти, а также в химической промышленности для аналогичных целей,Известен способ определения жидких капель в потоке, основанный на измерении электрапроводности жидких капель, на использовании каплеулавителя из волокнистого гидрофобного материала, который способу с помощью электродныхдатчиков и преобразователя измеряют время ц прохождения электропроводной части потока и время Т 2 прохождения неэлектропроводной части потока. Одновременно с помощью электродного датчика и преобразователя измеряют сопротивление Я 1 эмульсии в верхней части трубопровода, а с помощью другого электродного датчика и преобразователя измеряют сопротивление В 2 эмул ьсии в нижней части трубопровода, Измеряют вычислителем отношения 11 Й 2 и н 1/В 2 и по отношению т 1 Й 2 судят о степени разделения переменной составляющей потока па фазам, а па отношению н 1/82 судят о степени разделения постоянной составляющей потока по фазам. 1 ил,улавливает только капли жидкости. Этот способ обладает низкой чувствительностью контроля, а так как основывается на интегрировании па времени электропроводнасти жидкости, он не позволяет контролировать переменную составляющую потока,Прототипом изобретения является способ, основанный на измерении мгновенного значения электропроводнасти жидкости, при котором па средней величине электро- проворности за данное время определяют статич;ски процентное содержание каждой жидкости в смеси.В известном способе за заданный интервал времени измеряется средняя величина сопротивления потока па всему сечению трубопровода, т.е, измеряетсл интегральное значение всего гатока и в связи с этим не обеспечивается селективностьконтроля по переменной и постоянной составляющим потока. Кроме того, в способе осуществляется непосредственное прямое измерение электропроводности эмульсии; при таком измерении незначительные изменения обводненности вызывают соответственно йезначительные изменения и проводимости эмульсии, в связи с этим спосабобладает низкой чувствительностью," Цель изобретения - осуществлейие возм 3 жности селективйого койтрбйя по переменной и постоянной составляющим потока и повышение чувствительности.Указанная цель достйгается тем, что по способу определения степени разделения эмульсионного потока по Фазам в трубопроводе, основанному на измерении электропроводности во времени, измеряют время 11 прохождения электропроводной части потока и время 12 прохождения неэлектроп роводной части потока, электросоп ротивления потока в верхней% и нижней Й 2 частях трубопровода; вычисляет отношение Ой 2, по которому судят о Степени разделения переменной составляющей потока по фазам, а гВ величине В 1/Йр судят о степени разделения постоянной составляющей потока по фазам,На чертеже приведена схема для осуществления способа.По трубопроводу 1 проходит водонефтяйая эмульсия. Для разделенйя эмульсиипа фазам нефть-вода в точке 2 в трубопровод вводится деэмульгатор, На заданномрасстоянии от точки ввода деэмульгатора вверхней части трубопровода установленэлектродный датчик 3, а в нижней части -датчик 4, Выходы датчиков 3 и 4 подключены к входам преобразователя 5,Преобразователь.5, получая электрические сигналы от датчиков 3 и 4, формирует электрические сигналы; пропорциональные времени с 1 и , Время ц соответствует времени прохождения электропроводной частй потока через электродные датчики 3 и 4, время тг - времени прохождения незлектропроводной части потока,Одновременно преобразователь 5 поцепидатчика 3 обеспечивает измерение сопротивления й 1 эмульсии (сырой неФти), йротекающей в верхней части трубопровода 1, а по цепи датчика 4 обеспечивается измерение сопротивления й 2 эмульсии (сырой нефти), протекающей в нижней части . трубопровода 1. Измерение сопротивлений 81 и Й 2 осуществляетсю относительно корпуса трубопровода 1. С преобразователя 5 выходные сигналы йодаются на вычислитель 6,где происходит автоматическое вычислениеотношения т 1 Й 2 и отношения В 1/Й 2, Резуль- .10 тат вычислений О/2 подается на измерительный прибор 7, Результат вычисления Й 1/Й 2 подается на измерительный прибор 8. На приборах 7 и 8 осуществляется индикация результатов измерения.Определение степени разделения эмульсионного по фазам проводят на участке трубопровода 1, по которому проходит водонефтяная эмульсия, Для разделенияводонефтяной эмульсии по фазам используется деэмульгатор, который вводится черезпатрубок (точка 2). В результате турбулентного перемешивания потока эмульсии с деэмульгатором капельки водной фазы 15 смешиваются с ним, в процессе коалесценции происходит укрупнение водяных капель и последние начинают выпадать в осадок под действием сил гравитации, В нижнейчасти трубопровода 1 по его длине начинает20 преобладать водяная фаза, а в верхней соответственно увеличивается нефтяная Фаза потока, которые образуют постоянные составляющие потока.Поскольку гранича раздела Фаз нефть 25 вода подвержена турбулентной пульсации,то в средней части трубопровода 1 устанавливается пульсирующий поток, в котором чередуются нефтяная и водная фазы, т.е.образуется переменная составляющая по тока.Определение стейени разделения переменной и постоянной составляющих потока осуществляется следующим образомСредняя часть по сечению трубопрово да 1, где проходит переменная составляющая потока, контролируется электродными датчиками 3 и 4. При снижении сопротивленйя между электродами 3 и 4 ниже заданного значения (например, ниже 500 Ом) 40 автоматически включается преобразователь 5 и Формируют электрический сигнал, . соответствующий времени с прохождению электропроводной части потока до тех пор, пока сопротивление между электродами 3 и4 резко не увеличится, преобразователь 5начнет формировать электрический сигнал; соответствующий времени 12 прохождения незлектропроводной части потока, т.е. нефтяной фазы.Преобразователь 5 запоминает время ци т 2, далее электрические сигналы, соответствующие т 1 и Фи,подаются на вычислитель 6, в котором автоматически осуществляется вычисление. Результат вычисления О/т 2 подаетсю на измерительный прибор 7. По величине с 1/12 судят о степени разделения эмульсии по фазам переменной составляющей потока,При интенсивном разделении эмульсии на нефть и воду в отношении т 1/т 2 одновре1784899Р менно с уменьшением времени 12 увеличи- Следовательно, при качественном развается время т 1 (т.е. увеличение числителя с делении в трубопроводе нефти и воры вели- одновременным уменьшением знаменате- чина сойротивления В в соотйошении ля). Это, в свою, очередь, обеспечивает рез- В 1/В 2 увеличивается (т,к. в верхней части кое увеличение абсолютного значения 5. трубопровода в эмульсии уменьшается коотношения ИЙ 2 и высокую чувствитель- личество воды), а величина сопротивления ность контроля разделения эмульсии, Й 2 уменьшается (т.к, в этой части трубопроОдновременно с помощью датчика 3 вода количество воды увеличивается), Это и преобразователя 5 осуществляется ав- обеспечивает высокую чувствительность томатическое измерение сопротивления 10 контроля степени разделения пб фазам В 1 эмульсии (сырой нефти), протекающей в . нефть-вода постоянной составляющей по- верхней части трубопровода 1, с по- . тока.мощью датчика 4 и преобразователя 5, Предлагаемыйспособпазволяетэффек, осуществляется автоматическое измере- тивно контролировать процесс разделения ние сопротивления В 2 эмульсии,(сырой 15 водонефтяной эмульсии в трубопроводах нефти), протекающей в нижней части тру- при вводе деэмульгаторав.бопровода 1,Измерение сопротивлений В 1 . Формула изобретения и В 2 осуществляется относительно корпуса: - Способ определения степени разделегрубопровода 1. ния эмульсионного потока по фазам в тру-По величине В 1 и В 2 судят о наличии 20 бопроводе, основанный на измерении постоянных составляющих потока по фазам : электропроводности во времени, о т л и ч а- нефть-вода, причем водяная фаза преобла- ю щ и й с я тем,что, с целью осуществления дает в нижней части трубопровода 1 и изме- возможности селективного контроля по перяется датчиком 4, а нефтяная - в верхней ременной и постоянной составляющей по- иизмеряетсядатчикомЗ.,: 25 тока и повышения чувствительности,В вычислителе 6 осуществляется авто- измеряют время И прохождения электроматическое измерение сопротивления . проводной части потока и время 12 прохожВ 1/В 2. Результат вычисления В 1/В 2 пода- дения незлектропроводной части потока, ется на измерительный прибор 8, где осу- " электросопротивления потока в верхней В 1 ществляется индикация результатов 30 и нижней В 2 частях трубопровода, вычисля-.измерения ют отношение цй 2, по которому судят оВ процессе интенсивного разделения степени разделения переменной составлянефти и воды по длине трубопровода 1 в ющей потока но фазам, а по величине Я 1/В 2 нижней части накапливается водяная фаза, судят о степени разделения постоянной со.- а в верхней - нефтяная. 35 ставляющей потока по фазам.