Вибрационный метод-1

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts

Вибрационный метод основан на изменении амплитуды вынужденных колебаний тела, погруженного в контролируемую среду, в зависимости от вязкости этой среды

При измерении плотности нефти вибрационным способом используют различные типы вибрационных плотнометров.

Вибрационный плотномер — прибор, предназначенный для преобразования значения плотности контролируемой среды в аналоговый или цифровой электрический сигнал для передачи его в системы телеметрии или автоматики и/или отображения значения плотности на цифровом табло.

Известны вибрационные плотномеры проточные, предназначенные для контроля плотности движущейся в трубопроводе среды, и погружные, для контроля плотности среды врезервуарах.

Рассмотрим плотнометр для измерений плотности на потоке нефти в промысловых условиях. Датчик такого плотномера представляет собой тонкостенный цилинр, внутри которого расположена электронная автоколебательная система, сообщающая цилиндру незатухающие колебания. Колебания цилиндра передаются окружающей жидкости, причем частота колебаний тем меньше, чем больше плотность среды.

В приборах такого типа измерения плотности ,по существу,сведены к измерению частоты. Точность измерения этими плотнометрами достаточно высока до (10 в -6)

Преимущества вибрационных плотномеров: отсутствие движущихся частей, нейтральность к электрическим свойствам среды, высокая точность и стабильность измерений (+0,3-1,0 кг/м3), работоспособность при высоких и низких температурах (от минус 70 до 200 °C), больших статических давлениях (до 20 МПа), малые масса и габариты, компактность (диаметр 25 мм), низкое энергопотребление (0,5-2,5 Вт).

Общим недостатком существующих конструкций датчиков вибрационных плотномеров является низкая добротность колебательной системы, связанная, в основном, с потерями энергии в местах крепления резонатора.

Добро́тность -характеристика колебательнойсистемы,определяющая полосу резонанса и показывающая, во сколько раз запасы энергии в системе больше, чем потери энергии за один период колебаний.

Ультразвуковой метод измерения основан на зависимости скорости распространения ультразвука от концентрации контролируемого компонента и сострит в измерении скорости ультразвука.

Высокочувствительный ультразвуковой плотностномер.

УЗИ-П

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts

Предприятием ООО «Нефтегазгеофизика» разработан и выпускается прибор ультразвуковых исследований эксплуатационных скважин (УЗИ).

Модуль УЗИ, работающий в составе комплексной скважинной аппаратуры ГРАНИТ, имеет три измерительных канала:

–канал скорости потока жидкости.

–канал времени пробега ультразвуковых импульсов, отградуированный по шкале плотности флюида при нормальной температуре;

Прибор УЗИ эффективно применяется в нагнетательных скважинах для количественных измерений расхода и плотности. Однако при использовании этого прибора в нефтяных скважинах имеются ограничения, связанные с большим затуханием ультразвукового сигнала в неоднородной среде, например, в зонах капельного содержания нефти в гидрофобной среде. Поэтому предприятие Нефтегазгеофизика продолжило усовершенствование прибора УЗИ.

Как упоминалось выше, существенным недостатком прибора УЗИ является ограничение работоспособности в неоднородной среде, например в зоне всплывания частиц нефти в воде. Эта проблема решена в приборе УЗИ-П за счёт уменьшения базы измерения до 2 см и многократного увеличения за счет схемотехнических решений динамического диапазона измерительной системы по отношению к затуханию сигнала. Поскольку при короткой базе невозможно измерение скорости потока, в приборе УЗИ-П остались канал плотности и канал затухания сигнала.

•Длина с центратором – 700 мм. 3

•Диаметр 38 мм.

•Измерительная база 2 см.

•Предельное давление 60 МПа.

•Предельная температура 120 оС.

•Тип телеметрической системы – ГРАНИТ.

•Диапазон измерения плотности жидкости от 0,7 до 1,3 г/см3

.• Допустимое значение абсолютной погрешности измерения плотности жидкости - не более 0,02 г/см3 (после температурной коррекции).

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts

• Разрешающая способность по отношению к изменению плотности не хуже 0,003 г/см3.

Работа прибора основана на измерении времени пробега ультразвуковых импульсов вдоль оси прибора. При измерении плотности флюида используется зависимость скорости распространения акустического сигнала в жидкости от её плотности. Для перехода от времени пробега акустического импульса к плотности используются данные градуировки на стенде при комнатной температуре, а при обработке данных вводится поправка на зависимость от реальной температуры в скважине. Для контроля состояния блока датчика (возможного загрязнения) дополнительно регистрируется затухание акустических импульсов. Этот параметр может быть использован также для выделения интервалов поступления газа

Ультразвуковой плотностномер УЗИ-П имеет высокую разрешающую способность, позволяющую эффективно использовать прибор для исследования характера жидкости в нефтяных скважинах.

При определении плотности методом гидростатического взвешивания в сосуд с исследуемым нефтепродуктом погружают поплавок (масса и объем которого известны) и уравновешивают весы гирями – рейтерами (весы Мора-Вестфаля). Метод измерения плотности гидростатическим взвешиванием также основан на законе Архимеда.

Действие гидростатического плотномера основано на измерении гидростатического давления столба анализируемой жидкости постоянной высоты, через который продувается воздух.Измерение плотности осуществляется по разности давления в двух пьезометрических трубках, погруженных на одинаковую глубину в контролируемую и эталонную жидкости.

Для оперативного измерения реальной плотности и температуры светлых нефтепродуктов непосредственно в резервуаре на необходимой глубине, без отбора проб применяются портативные плотномеры Densimeter 921 и Density Meter DM-230,

выполнен вовзрыво защищенном исполнении. Диапазон измерения плотности 650 ...

1070 кг/м3; температуры –20 ... +50°.

Портативный погружной плотномер DM-230.2B позволяет измерить плотность и температуру жидкости в данный момент времени в резервуаре хранения на различных уровнях (до 30 м). При использовании DM-230.2B отпадает необходимость пробоотбора с различных уровней жидкости, т.к. реальная плотность измеряется

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts

непосредственно в резервуаре, опуская внего датчик плотности плотномера. Данный прибор позволяет не только измерять плотность нефти и нефтепродуктов в резервуарах хранения, но также определять расслоения продуктов по плотности и температуре, а также рассчитывать их массу при известном значении объема.