Fremgangsmåter og anordninger for høytemperaturog høytrykksmåling av ph og/eller alkalinitet i et fluid beskrives.

Save this PDF as:
 WORD  PNG  TXT  JPG

Størrelse: px
Begynne med side:

Download "Fremgangsmåter og anordninger for høytemperaturog høytrykksmåling av ph og/eller alkalinitet i et fluid beskrives."

Transkript

1 (12) PATENT (19) NO (11) (13) B1 NORGE (51) Int Cl. G01N 21/25 ( ) G01N 21/80 ( ) Patentstyret (21) Søknadsnr (86) Int.inng.dag og søknadsnr (22) Inng.dag (85) Videreføringsdag (24) Løpedag (30) Prioritet , US, 11/345,460 (41) Alm.tilgj (45) Meddelt (73) Innehaver Schlumberger Technology B.V., Parkstraat 83-89, NL-2514JG HAAG, Nederland (72) Oppfinner Philip Andrew Rabbito, 146 Merwin Avenue, US-CT06460 MILFORD, USA Gale Hyslip Gustavson, 3 Farview Road, US-CT06804 BROOKFIELD, USA Craig Borman, P.O.Box 1655, CA-ABT4V1X6 CAMROSE, Canada Moin Muhammad, 623 Kulawy Place, CA-ABT6L7E5 EDMONTON, Canada Bhavani Raghuraman, 20 Holmes Road, US-MA02420 LEXINGTON, USA Jinglin Gao, 657 Leger Way, CA-ABT6R0C1 EDMONTON, Canada (74) Fullmektig Onsagers AS, Postboks 1813 Vika, 0123 OSLO, Norge (54) Benevnelse Spektroskopisk ph måling ved høy temperatur og/eller høyt trykk. (56) Anførte publikasjoner GB A US A1 GB A (57) Sammendrag Fremgangsmåter og anordninger for høytemperaturog høytrykksmåling av ph og/eller alkalinitet i et fluid beskrives.

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17 1 PATENTKRAV 1. Anordning for å måle ph til et fluid ved temperaturer høyere enn 50 C og ved et trykk høyere enn 1 bar, k a r a k t e r i s e r t v e d at anordninger omfatter: et fluidprøvekammer for å motta en fluidprøve ved et måletrykk i operativ forbindelse med et første trykkreguleringsmiddel, hvilket nevnte første trykkreguleringsmiddel er utformet for å sikre at trykket ikke synker under måletrykket; et fargekammer i fluidforbindelse med fluidprøvekammeret og i operativ kommunikasjon med et andre trykkreguleringsmiddel, hvor nevnte andre trykkreguleringsmiddel er utformet for å sikre at trykket ikke synker under måletrykket; en lyskilde og en detektor i optisk forbindelse med det indre av fluidprøvekammeret; og en spektralanalysator, hvor spektralanalysatoren er utformet for å analysere den optiske tettheten til en blanding av fluidprøven og farge. 2. Anordningen ifølge krav 1, k a r a k t e r i s e r t v e d at i det minste én av de første trykkreguleringsmidlene eller andre trykkreguleringsmidlene er et stempel Anordningen ifølge krav 1 eller 2, k a r a k t e r i s e r t v e d at fluidprøvekammeret, det første trykkreguleringsmiddelet, fargekammeret og det andre trykkreguleringsmiddelet er anordnet i en oppvarmingsinnretning Anordningen ifølge krav 3, k a r a k t e r i s e r t v e d at oppvarmingsinnretningen er utformet for å holde anordningen ved en måletemperatur Anordningen ifølge et hvert av kravene 1 til 4, k a r a k t e r i s e r t v e d at fluidprøvekammeret inneholder en mikser utformet for å blande innholdet i fluidprøvekammeret. 6. Fremgangsmåte for å måle ph til et fluid ved temperaturer større enn 50 C og ved trykk større enn 1 bar, k a r a k t e r i s e r t v e d omfattende: a. å innføre en mengde av en fargeløsning i et fargekammer; 35 b. å innføre en mengde med vann i et fluidprøvekammer; c. å innstille trykket til fargeløsningen med et første trykkreguleringsmiddel og å justere trykket i vannet med et andre trykkreguleringsmiddel til et måletrykk;

18 d. å måle et spektrum for vannet; e. å forskyve vannet med fluidprøven, og samtidig sikre at det andre trykket ikke synker under måletrykket; f. å måle et spektrum for fluidprøven; 5 g. å føre en ønsket mengde fargeløsning inn i fluidprøvekammeret, og samtidig sikre at det første trykket ikke synker under måletrykket; h. å måle et spektrum for fargeløsning- og fluidprøveblandingen, og i) å bestemme ph til fluidprøven ved å bruke det målte spektrumet Fremgangsmåten ifølge krav 6, k a r a k t e r i s e r t v e d ved at den videre omfatter å holde temperaturen til fargeløsningen og vannet på en måletemperatur før målingen av vannets spektrum Fremgangsmåten ifølge krav 6, k a r a k t e r i s e r t v e d at den videre omfatter: å justere trykket til fargeløsningen og fluidprøveblandingen til en eller flere ytterligere måletrykk; å måle et spektrum for fargeløsningen og fluidprøveblandingen; og å bestemme en trykksensitivitet for fluidprøvens ph. 9. Fremgangsmåten ifølge krav 7, k a r a k t e r i s e r t v e d at den videre omfatter: å justere temperaturen til fargeløsningen og fluidprøveblandingen; og å måle et spektrum for fargeløsningen og fluidprøveblandingen; og å bestemme en temperatursensitivitet for fluidprøvens ph. 10. Anordningen for å måle ph i et fluid ved temperaturer høyere enn 50 C og ved trykk høyere enn 1 bar, k a r a k t e r i s e r t v e d at anordningen omfatter: en container som kan tåle høyt trykk og høy temperatur; 30 en lyskilde og en detektor i optisk forbindelse med det indre av høytrykkhøytemperaturbeholderen; en første trykkregulator med et første volumkammer i fluidforbindelse med høytrykk-høytemperaturbeholderen, idet den første trykkregulatoren er utformet for å sikre at det første volumkammeret ikke synker under et måletrykk;

19 en andre trykkregulator med et andre volumkammer i fluidforbindelse med høytrykk-høytemperaturbeholderen, idet den andre trykkregulatoren er utformet for å sikre at det andre volumkammeret ikke synker under måletrykket; 5 10 en fluidprøvebeholder, som kan tåle høyt trykk og høy temperatur, i fluidforbindelse med det første volumkammeret; et fargereservoar i fluidforbindelse med det andre volumkammeret; og en spektrumanalysator for å motta data innsamlet av detektoren, hvilken spektrumanalysator er utformet for å analysere den optiske tettheten til en blanding av en fluidprøve og en farge. 11. Anordningen ifølge krav 10, k a r a k t e r i s e r t v e d at den videre omfatter vannreservoar i fluidforbindelse med det første volumkammeret Anordningen ifølge krav 10, k a r a k t e r i s e r t v e d at i det minste én av den første trykkregulatoren og den andre trykkregulatoren er en positiv fortrengningspumpe. 13. Anordningen ifølge krav 10, k a r a k t e r i s e r t v e d at i det minste én av den første trykkregulatoren og den andre trykkregulatoren er en sprøytepumpe Anordningen ifølge krav 10, k a r a k t e r i s e r t v e d at den videre omfatter: en første aktuator i operativ forbindelse med den første trykkregulatoren; en andre aktuator i operativ forbindelse med den andre trykkregulatoren; en trykktransduser i fluidforbindelse med høytrykk-høytemperaturbeholderen; og en kontroller i signalforbindelse med den første aktuatoren, den andre aktuatoren, trykktransduseren og spektrumanalysatoren Anordningen ifølge et hvert av kravene 10 til 14, k a r a k t e r i s e r t v e d at det benyttes en ovn for å holde temperaturen lik en måletemperatur. 16. Fremgangsmåte for å måle ph til et fluid ved temperaturer større enn 50 C og ved trykk større enn 1 bar, k a r a k t e r i s e r t v e d omfattende: 35 a. å fylle ledninger, pumpesylindere og en beholder som kan tåle høy temperatur og høyt trykk med vann ved et måletrykk og en måletemperatur, slik at beholderen er i operativ forbindelse med i det minste et trykkreguleringsmiddel og i det minste et temperaturreguleringsmiddel;

20 b. å måle et spektrum for vannet; c. å forskyve i det minste en del av vannet med en fluidprøve under måletrykk og temperatur, og samtidig sikre at ikke trykket synker under måletrykket og temperaturen blir holdt på måletemperaturen; 5 10 d. å måle spektrumet til fluidprøven ved måletrykk og temperatur; e. å blande en kjent mengde av en fargeløsning med fluidprøven, og samtidig sikre at trykket ikke synker under måletrykket og temperaturen blir holdt på måletemperaturen; f. å måle spektrumet til farge/fluidprøveblandingen ved måletrykket, og g. å bestemme ph til farge/fluidprøveblandingen fra spektrumet til farge/fluidprøveblandingen. 17. Fremgangsmåten ifølge krav 16, k a r a k t e r i s e r t v e d at den videre innbefatter: h. å justere trykket til farge/fluidprøveblandingen til en eller flere ytterligere måletrykk; i. å måle spektrumet til den trykkjusterte farge/fluidprøveblandingen; j. å bestemme trykksensitiviteten til fluidprøvens ph ved hjelp av spekteret fra (i). 19. Fremgangsmåten for å bestemme den totale alkalinitet i en fluidprøve, k a r a k t e r i s e r t v e d at den omfatter: a. å innføre en syre-fargeløsning i et fargekammer; b. å innføre vann i et fluidprøvekammer, idet fluidprøvekammeret har et måletrykk og temperatur; c. å måle vannets spektrum; d. å forskyve vannet med en fluidprøve, mens måletrykket opprettholdes; e. å måle fluidprøvens spektrum; f. å innføre en mengde av en syre-fargeløsning i fluidprøvekammeret, mens måletrykket opprettholdes; g. å måle et spekter for fargeløsning- og fluidprøveblandingen; h. å bestemme fluidprøvens ph; i. å gjenta trinnene (e), (f), (g) og (h) en eller flere ganger for å utvikle et forhold mellom ph og syrevolum tilsatt fluidprøven; og

21 j. å bestemme fluidprøvens alkalinitet ut fra dette forholdet. 20. Anordning for å måle ph i et fluid ved temperaturer høyere enn 50 C og ved trykk høyere enn 1 bar, k a r a k t e r i s e r t v e d at anordningen omfatter: 5 10 en strømningsledning for å motta en fluidprøve og i fluidforbindelse med en prosessledning, idet strømningslinjen er utformet slik at den kan isoleres fra prosessledningen; en fargeinjektor i fluidforbindelse med strømningsledningen, idet strømningsledningen, prosessledningen og fargeinjektoren holdes ved eller over et måletrykk; en lyskilde anordnet nedstrøms for fargeinjektoren og i optisk forbindelse med det indre av strømningsledningen; og en spektralanalysator i forbindelse med detektoren Anordningen ifølge krav 20, k a r a k t e r i s e r t v e d at fargeinjektoren er utformet for innsprøyting av en farge i den strømmende fluidprøven Anordningen ifølge krav 20 eller 21, k a r a k t e r i s e r t v e d at strømningsledningen, prosessledningen og fargeinjektoren holdes ved en måletemperatur.

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31