Содержания воды в газовом конденсате

•       В недрах и на поверхности Земли газовый конденсат постоянно контактирует с конденсационной, а при обводнении скважин и с пластовой водой. При этом происходит взаимное растворение: воды в конденсате и конденсата в воде.
• Количество растворенной воды в конденсате зависит от давления и температуры  и  условий  контактирования конденсата  с  водой. Экспериментальные исследования показали, что при увеличении давления и снижении температуры количество растворенной воды уменьшается.
• Контактирование конденсата и воды происходит в процессе перемешивания движущейся газоводоконденсатной смеси в трубах, сепараторах, теплообменниках, при прохождении через задвижки, краны, клапаны и другие устройства.

Таким  образом,   условия   контактирования   способствуют растворению воды в конденсате.

Экспериментальные данные о количестве воды, растворенной в углеводородных растворителях при давлениях их насыщенных паров, которые немного ниже давлений в промысловых сепараторах и при различных температурах, приведены в таблице 1

 

Таблица 1

Растворимость воды в углеводородных растворителях 

№ п./п.	Углеводородный раствори­тель (молекулярный вес, г)	Растворимость воды
		0°С	+20°С	+37,8°С	+71,1°С
1	Пропан(44)	0,074	0,159	0,328	2,470
2	Н-бутан (58)	0,025	0,056	0,193	0,068
3	Газолин (90)	0,241	0,542	1,210	3,670
4	Керосиновая фракция (150)	0,034	0,059	0,144	0,576
5	Керосиновая фракция (170)	0,008	0,021	0.051	0,266

 

Экспериментально установлено количество воды, растворенной в конденсате Ленинградского месторождения [2]. При давлении сепарации 4,0 МПа (40 кгс/см³) и температурах сепарации 273 – 283^ОК (0 - +10^О С) в тонне конденсата было растворено от 0,14 до 0,25 кг воды.

Исследования показали, что растворение воды в конденсате приводит  к  увеличению вязкости и повышению температуры застывания. Например, вязкость увеличивается почти в 1,5 раза, застывание конденсата начинается уже при 233^О К (-30^О С) [- 193^О К (- 80^О С) - температура застывания обезвоженного конденсата]. Это влияние воды на свойства конденсата необходимо учитывать, особенно на месторождениях Севера.

Температурные интервалы выкипания фракций конденсата при фракционной разгонке почти не изменяются.

В технологических установках на промыслах создаются условия, способствующие уменьшению количества растворенной воды в конденсате. Эффективный контроль за этими мероприятиями, а также за количеством растворенной воды осуществляют периодически.

Применяют метод, регламентированный ГОСТ 2477-65.

 

Аппаратура, реактивы и материалы

 

При испытании применяют: аппарат для количественного определения содержания воды в нефтяных, пищевых и других продуктах по ГОСТ 1594-69;  цилиндр измерительный номинальной вместимости 100 мл по ГОСТ 1770-74;  колбонагреватель с электронагревом или электроплитка с закрытой спиралью;  растворитель - бензин прямой перегонки, неэтилированный, выкипающий при температуре в пределах 80 –120^оС, который содержит не более 3 % ароматических углеводородов,  растворитель перед употреблением должен быть обезвожен и профильтрован.

 

Подготовка к испытанию

 

В просушенную колбу выливают 100 см³ испытуемого конденсата. Не промывая измерительный цилиндр, отмеривают им 100 см³  растворителя, который также выливают в колбу. Навеска конденсата в граммах (Ск) при этом будет равна произведению его объема (Vк) на плотность  в г/см³, то есть:

 

Cк = Vk ·ρ.                         (4.3.)

 

Колбу (1) соединяют с отводной трубкой чистого и сухого приемника-ловушки (2), к которому присоединяют холодильник (3), подают воду в холодильник.

Соединения должны быть в виде шлифов или корковых пробок.

При использовании корковых пробок срезанный конец отводной трубки приемника-ловушки опускают в колбу на 15 - 20 мм, нижний край косо срезанного конца трубки холодильника должен находиться против середины отводной трубки.

Во избежание пропуска паров корковые  пробки заливают коллодиумом.

При резкой разнице между температурой в комнате и температурой воды, поступающей в холодильник, верхний конец трубки холодильника следует закрывать ватой во избежание конденсации атмосферной влагой внутри трубки холодильника.

 

Проведение испытания

 

Включают нагреватель, содержимое колбы доводят до кипения и далее нагревают так, чтобы скорость конденсации дистиллята в приемник была от 2 до 5 капель в 1 с.

Если  в  процессе  дистилляции  происходит  неустойчивое каплеобразование,  то  увеличивают  скорость  дистилляции  или останавливают на несколько минут приток охлаждающей воды в холодильник.

Если под конец перегонки в трубке холодильника задерживаются капли воды, то их смывают растворителем, увеличив для этого на непродолжительное время интенсивность кипячения.

Перегонку прекращают, как только объем воды в приемнике-ловушке не будет увеличиваться и верхний слой растворителя станет совершенно прозрачным. Время перегонки должно быть не менее 30 и не более 60 мин.

Оставшиеся на стенках трубки холодильника капельки воды сталкивают  в  приемник-ловушку  стеклянной  палочкой  или металлической проволокой.

После того, как колба охладиться, а растворитель и вода в приемнике-ловушке примут температуру воздуха в комнате, аппарат разбирают и сталкивают стеклянной палочкой или проволокой капельки воды со стенок приемника-ловушки.

Если в приемнике-ловушке со шкалой 25 см³ собралось более 25 см³ воды, то излишки выпускают в градуированную пробирку.

Если в приемнике-ловушке собралось небольшое количество воды (до 0,3 см³) и растворитель мутен, то приемник-ловушку помещают на 20-30 мин в горячую воду для осветления и снова охлаждают до комнатной температуры.

Затем записывают объем воды, собравшейся в приемнике-ловушке, с точностью до одного верхнего деления занимаемой водой части приемника-ловушки.

 

Обработка результатов

 

Содержание в конденсате воды в весовых (X) вычисляют по формуле:

 

Х = 100 Vв ρв / Ск,                   (4.4)

 

     где: Vв - объем воды, собравшейся в приемнике-ловушке, см³;

Ск - навеска конденсата, взятая для испытания, г;

            ρв - плотность воды при температуре в комнате, г/см³.

Для упрощения расчета плотность воды при комнатной температуре принимается за 1 г/см³, а числовое значение объема воды в см³ - за числовое значение веса воды в г. При навеске конденсата 100 + 1 г за содержание воды в нем в весовых процентах принимается число см³ воды, собравшейся в приемнике-ловушке;

        Содержание в испытуемом конденсате воды в объемных процентах (Xi) вычисляют по формуле:

 

Х₁ =  100 Vв ρк / Ск,                       (4.5)

 

где: Vв- объем воды, собравшейся в приемнике-ловушке, см³;

      ρк - плотность испытуемого конденсата при температуре взятия навески, г/см³;

      Ск - навеска конденсата, взятая для испытания, г.

При взятии испытуемого конденсата в колбу в объеме 100 см³ за содержание воды в нем в объемных процентах принимается число кубических сантиметров (см³) воды, собравшейся в приемнике-ловушке.

Количество воды в приемнике-ловушке 0,03 см³ и меньшее считается следами.

Отсутствие воды в конденсате характеризуется отсутствием в нижней части приемника-ловушки капель воды.

Расхождения между двумя параллельными определениями не должны превышать одного верхнего деления занимаемой водой части приемника-ловушки.