Способ определения содержания газов в жидкости и устройство для его осуществления Советский патент 1990 года по МПК G01N1/10 

ра гг

при

ти

мии

сти кости

{рзобретение относится к области отбо- зожидкостных проб и определения со- дер йания раствореннь х газов в жидкости глубинных исследованиях и может най- применение в гидрогеологии, гидрохи- нефтяной геологии при опробовании сква1кин и глубоких водоемов.

Цель изобретения - повышение точно- определения растворенных газов вжид.ния

Иа

I чертеже изображено устройство для реализации способа определения содержаI газов в жидкости, общий вид.

Устройство включает корпус 1, вакууми- роаа 1ную камеру 2 со шкалой (не изображена), рСамера 2 выполнена из прозрачного

материала. Корпус 1 снабжен верхней 3 и дополнительной нижней 4 крышками, выполненными с каналами 5 и 6 соответственно. На крышке 4 установлен вакуумный клапан 7. Приспособление для ввода жидкости в камеру 2 содержит гидростатический клапан 8 и соосно установленный с ним дозирующий клапан, выполненный в видо диска 9 с отверстиями 10. Диск 9 установлен на нижнем крышки 3 с возможностью регулируемого осевого вращения посредством пружины 11 и совмещения (или перекрытия) отверстий 10с каналами 5 крышки 3. Диск 9 снабжен подпружиненными стопорами 12, шарнирно закрепленными на крышке 3, а гидростатический клапан 8

сь о

00

|ь.

CJ

О

снабжен рычагами 13, которые установлены с зозможиостью взаимодействия со стопорами 12.

Способ реализуется следующим образом.

Предварительно тарируют гидростатический клапан 8 из заданную глубину отбора пробы, а пружину 11 дозирующего клапана на заданное время срабатывания. Камеру 2 герметично устанавливают на верхнюю крышку 3 и помещают в корпус 1, Верхнюю крышку 3 гермети жо соединяют с корпусом 1, диск 9 устанавливают в положение, при котором отверстия 10 совмещены с каналами 5. Затем взводят пружину 11 и фиксируют диск 9 подпружиненными стопорами 12. Рабочую камеру 2 через клапан 7 вакуумируют до степени, обеспечивающей полную дегазацию пробы. Устройство опускают в скважину на заданную глубину. Под действием гидростатического давления открывается клапан 8. Исследуемая жидкость через каналы 6, отверстия 10 и каналы 5 поступает в рабочую камеру 2 и дегазируется. Поступательное движение гидростатического клапана 8 через, систему шарнирных рычагов 13 выводит стопорные защелки 12 из зацепления с диском 9. Под действием пружины 11 диск 9 поворачивается и перекрывает входные каналы 5 крышки 3, оставаясь в закрытом состоянии до начала определения. Дозированное заполнение обеспечивается за счет регулирования времени перекрытия каналов 5 диском 9. Устройство извлекают из скважины, снимают нижнюю крышку 4 и отсоединяют корпус 1. По тарировке объема камеры 2 определяют и фиксируют степень заполнения рабочей камеры 2 жидкостью. После этого камеру 2 опускают в нейтральную жидкость верхней крышкой 3 вниз, поворачивают диск 9 до совмещения отверстий 10 с каналами 5 и фиксируют его в этом состоянии стопорами 12. Нейтральная жидкость поступает в рабочую камеру 2, доводя давление до атмосферного. Визуально потари- ровочной шкале определяют и фиксируют объем выделившегося газа. Для повторения опыта можно использовать данную рабочую камеру поела ее освобождения.

П р и м е р. В качестве рабочей камеры 2 использована обычная бутылка объемом 500 мл из белого стекла, оттарированная по объему с помощью маркированных отметок с ценой деления 5 мл. Рабочую камеру 2 герметично соединили с патрубком верхней крыи.1ки 3, а последнюю - с корпусом 1. Пружину дозирующего клапана взвели поворотом диска 9 против часовой стрелки на 3/4 оборота, что обеспечило скорость срабатывания дозировочного клапана в 1 с, а заполнение рабочей камеры 2 исследуемой жидкостью на 60% объема. Затем присоединили нижнюю крышку 4 и с помощью мар- кированного барабана тарировали пружину гидростатического клапана 8 на его срабатывание при давлении 5 атм. Рабочую камеру 2 через вакуумный клапан 7 вакуумировали до разрежения 0,01 атм. Подготовленное к работе устройство опускали в ствол скважины на глубину 50 м. После извлечения устройства на поверхность и отсоединения кожуха и нижней крышки по тарировке замеряли объем раз- 5 газированной жидкости, равный Vx 314 мл Или 62,2% от объема рабочей камеры и соответствующий заданному (60%).

В качестве нейтральной жидкости использован насыщенный раствор хлорида 0 натрия в дистиллированной воде. Устройство было onyaieHO в нейтральную жидкость так, чтобы рабочая камера 2 была горлышком вниз и ниже поверхности жидкости. Под жидкостью диск 9 дозирующего клапана 5 враа1,ением по оси вручную поставили в положение совмещения отверстий диска 9 и входных каналов 5 верхней крышки 3. Нейтральная жидкость поступала в рабочую камеру 2, давление в которой возросло до 0 атмосферного. Верхнюю крышку 3 отсоединили от горлышка бутылки и заменили пробкой. Рабочую камеру 2 извлекли из нейтральной жидкости горлышком вниз и по тарировке измерили объем выделившегося 5 газа (Vr 12 мл), что соответствует содержанию растворенных газов в исследуемой воде 25,9 мл/л. Контрольные исследования дали совпадающие результаты при анализе воды в 310Й же скважине. 0 Использование предлагаемого способа отбора газожидкостной пробы и определение содержания растворенных газов обеспечит возможность определения до 97-99%, что на 10-20% выше точности оп- 5 ределения содержания газов в жидкости известными способами.

Формула изобретения 1. Способ определения содержания газов в жидкости, включающий отбор исследу- 50 емой жидкости на заданной глубине в предварительно вакуумированную камеру и определение количества выделившегося газа, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения точности определения содержа- 55 ния растворенных газов в жидкости, отбор пробы на заданной глубине осуществляют дозированным заполнением камеры с со- . . хранением в ней разрежения, объем иссле- дуегиой жидкости в камере определяют до ее разгерметизации, а объем выделившегося газа из жидкости определяют после доведения давления в камере до атмосферного нейтральной жидкостью.

2.

жания пус, приспособление

Устройство для определения содер- газов в жидкости, включающее кор- ||:рышку, вакуумированную камеру и для ввода исследуемой жидкйсти в камеру, отличающееся тем, что, с 1(елью повышения точности определения содержания растворенных газов в жидкости приспособление для ввода жидкости

0

в камеру выполнено в видесоосно установленных на крышке дозирующего и гидростатического клапанов, при этом дозирующий клапан выполнен в виде диска с отверстиями, установлен с возможностью регулируемого осевого вращения и снабжен подпружиненными стопорами, шарнйрно закрепленными на нижнем торце крышки, а гидростатический клапан подпружинен относительно крышки и установлен с возможностью кинематического взаимодействия с подпружиненными стопорами.

Изобретение относится к отбору газожидкостных проб и определению содержания растворенных газов в жидкости при глубинных исследованиях. Целью изобретения является повышение точности определения содержания растворенных газов в жидкости. Цель достигается за счет дозированного заполнения вакуумированной камеры на заданной глубине с сохранением в ней разряжения, объем жидкости в камере определяют до ее разгерметизации, а объем выделившегося газа из жидкости определяют после доведения давления в камере до атмосферного нейтральной жидкостью. Устройство содержит корпус с крышкой, вакуумированную камеру и приспособление для ввода жидкости, выполненное в виде соосно установленных на крышке дозирующего и гидростатического клапанов, дозирующий клапан выполнен в виде диска с отверстиями, установлен с возможностью регулируемого осевого вращения, снабжен подпружиненными стопорами, а гидростатический клапан установлен с возможностью кинематического взаимодействия со стопорами. 1 ил.