178614. lajstromszámú szabadalom • Berendezés molekuláris diffúzió mérésére kőolajtárolókban uralkodó nyomás és hőmérséklet viszonyok mellett
5 178614 6- diffúziós és anyagátadási tényező mérése gáz/folyadék 1/folyadék II fázisok között (pl. C02/olaj/víz),- diffúziós és anyagátadási tényező meghatározása az előző két esetben tárolókőzet jelenlétben. A találmány feladata olyan berendezés biztosítása, melynek segítségével a szénhidrogén tárolóviszonyai mellett megmérhetjük és meghatározhatjuk a gáz-folyadék és kőzetrendszerek molekuláris diffúziós tényezőit a gyakorlatban előforduló különböző feltételeknek megfelelően. A találmány berendezés molekuláris diffúzió mérésére többfázisú rendszerekben, a fázisok közti határréteg ellenállásának és adszorpciójának figyelembevételével, kőolajtárolókban uralkodó nyomás és hőmérsékletviszonyok mellett. A találmány szerinti berendezést fűtőköpeny határolja, melyben gáztér és folyadéktér van kialakítva. A kettőt lencse alakú elválasztókorong határolja. Az említett két térhez külön-külön térfogatszabályozó dugattyú csatlakozik. A gáztérhez a mérés előtti referencianyomás meghatározására szeleppel elzárható és egymással összekötött, valamint a gáztérhez csatlakoztatható differenciál nyomásmérő és regisztráló egységgel kapcsolt kamrák szolgálnak. A térfogat változásának és a gázfázis nyomásváltozásának regisztrálására önmagában ismert mérők vannak beépítve. A gáztér nyomásváltozásának meghatározására mérőléc és térfogatregisztráló szolgál. Az olajszint változására szintjelző van. A gáz és folyadékfázis határfelületének állandó szinten való tartására fotocellás szintérzékelővel van a készülék ellátva. A folyadékfázisból való minta vételezésére szeleppel ellátott folyadék vezető furat szolgál, míg a gázfázisból való minta vételezésének lehetővé tételére a gáztér kivezető furattal van ellátva, melyhez ugyancsak szelep van csatlakoztatva. A továbbiakban a találmány tárgyát és a mérés módját részletesen is ismertetjük päda keretben. A találmány szerinti berendezés kiviteli alakját a rajz szemlélteti. A folyadék és gázfázisok, illetve szükség szerint a szilárd fázis (tárolókőzet) befogadására magasnyomású 1 diffúziós cella van, amelyet 10 fűtőköpeny vesz körül a kívánt hőm ás éklet beállítására. Az 1 diffúziós cella fedő- és fenék részben egy-egy „A” kamra van kiképezve, melyeket egymással „a” furat köt össze. Az „A” kamrák a méréshez használt gázzal vannak töltve 9 szelepen keresztül és 13 szelep segítségével „b” furaton át összeköttetésbe hozhatók „B” gázt áréi, vagy elválaszthatók attól. Az említett „B” gáztér alapnyomásának máésáe a 14 nyomásmérő van beépítve, míg a 8 differenciál nyomásmáő és regisztráló egységgel olyan referencianyomás biztosítható, amely pl. azonos lehet a mérá kezdeti nyomásával, és így a „B” gáztá nyomásának változása pontosan máhető és regisztrálható az 5a máőléc á táfogatregisztráló segítségével, vagy az „A” kamrán belül uralkodó nyomással azonos szinten tartható. Az 1 diffúziós cella alsó és felső fedelébe 2a illetve 2b térfogatváltoztató dugattyúk vannak beépítve, amelyek az 1 diffúziós cella «B” gázterének vagy „C” folyadflrterének táfogatváltoztatására szolgálnak. (Fl. a 2a térfogatváltoztató dugattyú a „B” gáztér nyomásának állandó értéken való tartását, a 2b térfogatváltoztató dugattyú a „C” folyadéktér szintjének állandó értéken való tartását szolgálja). A gáz-folyadékfázis határfelület bek értéke 15 fotocellás szintérzékelő és szabályozón, vagy 5b mérőléc és térfogatregisztrálón olvasható le. A 2a térfogatváltoztató dugattyút a 8 differenciál nyomásmérő és regisztráló egység elektromos jelével, míg a 2b térfogatváltoztató dugattyút a 3 szintjelzőn észlelhető változás alapján 15 fotocellás szintérzékelő és szabályozóval vezéreljük. A ,,C” folyadéktér és a „B” gáztér elválasztására lencse alakú 4 elválasztókorong van, melynek célja az, hogy a rendszer kiindulási állapotának beállításakor (gázbetöltés, nyomás és hőmérsékletbeállítás) meggátolja a folyadék és gázfázis érintkeztetését. A lencse alakú 4 elválasztókorong hézaggal illeszkedik az 1 diffúziós cella falához, és a nyomás alatti „B” gáztéren és „C” folyadéktéren átnyúló azonos keresztmetszetű 11 vezetőszárral van megvezetve. A 11 vezetőszár felső része 12 állítómechanizmus csatlakozik, így a lencse alakú 4 elválasztókorong a mérés kezdetén felemelhető a 12 állítómechanizmussal a „C” folyadéktérben levő folyadékfázis felületéről. A 4 elválasztókorong lencse alakú kiképzését az indokolja, hogy ezáltal a folyadékfilm hirtelen leszakadása nélkül lehet a 4 elválasztókorongot felemelni. A „C” folyadéktérben levő folyadác-fázisból a „c” folyadékvezető furaton 6 szelep segítségével vehetünk mintát, míg a „B” gáztérből az 1 diffúziós cella felső véglapján átvezető Jb” furaton és 7 szelepen keresztül lehet mintát venni. A molekuláris diffúzió mérése gáz-folyadék rendszerben a következőképpen történik: Az ábrán vázlatosan megrajzolt 1 diffúziós cellát a kívánt szintig megtöltjük folyadékkal (pl. olajjal vagy vízzel). Ezt követően a 4 elválasztókorongot 12 állítómechanizmussal úgy állítjuk be, hogy a folyadék a lencse alakú 4 elválasztókorong vízszintes élvonaláig éljen. így biztosítható, hogy a folyadék a fölötte levő „B” gáztérrel elhanyagolhatóan kicsi felületen érintkezzék. Ezt követően a 9 és 13 szelepek nyitásával a „B” gáztér nyomását a mérési nyomásra emeljük gáz besajtolásával. A ,3” gáztérben levő gáz és a „C” folyadéktérben levő olaj hőmérsékletét 10 fűtőköpeny és a hozzá tartozó hőfokszabályozó segítségével a kívánt értékre állítjuk be. A hőmérsékletváitozás hatására a bekövetkező olaj szint változást, amit a 3 szintjelzőn keresztül figyelünk meg, a 2b térfogatváltoztató dugattyú segítségével kompenzáljuk, míg a rendszer nyomásának állandó értéken tartását a 2a térfogatváltoztató dugattyúval végezzük el. Amikor a rendszer hőmérséklete a kívánt értéken állandósult, kezdődhet a tulajdonképpeni mérés. A 12 állítómechanizmus segítségével a lencse alakú 4 elválasztókorongot a folyadékfázis felületéről felemeljük és így megindulhat a gáznak a folyadékfázisban való transzportja. Ezen művelettel egyidőben zárjuk a 13 szelepet. Ily módon az alsó és felső referenciaterek az („A” kamrákban) állandóan a kiindulási nyomáson maradnak és így a 8 differenciálnyomásmérő és regisztráló egység segítségével mérjük a „B” gáztér nyomáscsökken ésbek 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
