Способ парофазного анализа комбинаций водорастворимых летучих и малолетучих пластовых индикаторов

Авторы патента:

Арутюнов Юрий Иванович (RU)

Онучак Людмила Артемовна (RU)

Нечаев Сергей Александрович (RU)

G01N30/00 - Исследование или анализ материалов путем разделения на составные части (компоненты) с использованием адсорбции, абсорбции или подобных процессов или с использованием ионного обмена, например хроматография (G01N 3/00-G01N 29/00 имеют преимущество; разделение для подготовки или получения составных частей B01D 15/00, B01D 53/02,B01D 53/14)

Владельцы патента RU 2720658:

Общество с ограниченной ответственностью «КимТэк» (RU)

Изобретение относится к аналитической химии и может быть использовано в нефтяной и газовой промышленности. Способ парофазного анализа комбинации водорастворимых летучих и малолетучих пластовых индикаторов в котором пробу пластовой воды помещают в герметичную стеклянную емкость с резиновой мембраной, выдерживают в термостате при температуре 95°С не менее 30 минут, отбирают 2 см³ паровой фазы медицинским шприцом и дозируют в испаритель газового хроматографа для анализа, при отборе паровой фазы между сменной иглой и корпусом медицинского шприца устанавливают одноразовый бумажный фильтр для удаления мелких капелек воды с растворенными в них трассерами. Техническим результатом является упрощение пробоподготовки для парофазного анализа комбинации водорастворимых летучих и малолетучих трассеров. 1 табл., 1 ил.

Изобретение относится к газохроматографическим методам анализа и может быть использовано в нефтяной и газовой отраслях промышленности для количественного определения в пластовых водах водорастворимых пластовых индикаторов.

Известно, что на нефтяных промыслах применяют различные водорастворимые органические и неорганические вещества для индикаторных (трассерных) исследований. Водные растворы трассеров вводят в нагнетательные скважины и фиксируют их поступление в добывающие скважины. Полученная информация позволяет принимать эффективные инженерные решения по повышению нефтеотдачи пластов. Наиболее сложной стадией индикаторных исследований является количественное определение в пластовых жидкостях метящего вещества (трассера). Это связано с многокомпонентным составом пластовых жидкостей и их большой загрязненностью (см.: Соколовский Э.В., Соловьев Г.Б.,Тренчиков Ю.И. Индикаторные методы изучения нефтегазоносных пластов. - М.: Недра, 1986. 158 с.).

Известно также, что газовая хроматография широко используется для контроля загрязнителей окружающей среды. Анализ летучих компонентов часто проводят методом парофазного анализа. Для контроля основных загрязнителей в водных средах разработано большое количество стандартов в США, странах ЕС и аттестованных методик в нашей стране. По анализу загрязнителей окружающей среды каждый год публикуются сотни-тысячи работ (см.: Яшин Я.И., Яшин Е.Я., Яшин А.Я. Газовая хроматография. М.: Издательство «Транс-Лит», 2009. С. 469-478).

Известно, (см.: Арутюнов Ю.И., Ефремов А.О., Онучак Л.А., Дудиков В.С. // Вестник Самарского госуниверситета, Естественнонаучная серия, 2012. №3/1(94). С.123-131), использование алифатических одноатомных спиртов в качестве водорастворимых трассеров, количественное определение которых проводят методом газовой хроматографии.

Недостатком известных способов количественного определения водорастворимых трассеров является относительно низкая правильность измерения, из-за неучтенных при градуировке погрешностей, вносимых изменяющимся в процессе исследований составом пластовых жидкостей на результаты измерений.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по совокупности существенных признаков является способ подготовки пробы пластовой воды для газохроматографического анализа изопропанола, включающий отделение пробы от нефти, удаление механических примесей фильтрованием через бумажный фильтр, смешивание 10 см³ пробы с 5 см³ гексана для экстракции растворенных неполярных веществ и после перемешивания и разделения фаз отбирают 8 см³ водного слоя и заливают в герметичную стеклянную емкость с резиновой мембраной. Емкость выдерживают в термостате при температуре 95°С не менее 30 минут. Затем отбирают 2 см³ равновесной паровой фазы медицинским шприцом и дозируют в испаритель газового хроматографа для анализа изопропанола (см.: Патент РФ №2478948 С2 // Бюл. изобр. №10 от 10.04.2013).

Недостатком известного способа является относительно низкая прецизионность и повышенная сложность выполнения измерений.

Задачей изобретения является повышение прецизионности измерения и упрощение способа парофазного анализа комбинации водорастворимых летучих и малолетучих трассеров.

Эта задача решается за счет того, что в способе парофазного анализа комбинации водорастворимых летучих и малолетучих трассеров, при котором пробу пластовой воды помещают в герметичную стеклянную емкость с резиновой мембраной, выдерживают в термостате при температуре 95°С не менее 30 минут, отбирают 2 см³ паровой фазы медицинским шприцом и дозируют в испаритель газового хроматографа для анализа, причем при отборе паровой фазы между сменной иглой и корпусом медицинского шприца устанавливают одноразовый бумажный фильтр для удаления мелких капелек воды с растворенными в них трассерами.

При решении поставленной задачи создается технический результат, который заключается в следующем:

1. Повышается прецизионность измерения летучих и малолетучих трассеров, за счет использования между сменной иглой и корпусом медицинского шприца одноразового бумажного фильтра для удаления мелких капелек воды с растворенными в них трассерами.

2. Значительно упрощается процедура выполнения подготовки пробы для парофазного анализа комбинации водорастворимых летучих и малолетучих трассеров, за счет исключения процесса экстракции гексаном из пластовой воды неполярных веществ, мешающих газохроматографическому анализу летучих трассеров.

Пример конкретного выполнения способа.

На фиг. 1 схематически изображено устройство для парофазного анализа комбинации водорастворимых летучих и малолетучих трассеров. Устройство содержит герметичную стеклянную емкость 1 с пробой пластовой воды, термостат 2 с температурой не менее 95°С, резиновую мембрану с накидной гайкой 3, сменную иглу медицинского шприца 4 для отбора паровой фазы, одноразовый бумажный фильтр типа ФОФС-17 «Синяя лента» 5 для удаления мелких капелек воды с растворенными в них трассерами и медицинский шприц 6 на 2 см³ с пластмассовым поршнем для дозирования паровой фазы в испаритель газового хроматографа для анализа.

Мелкие капельки воды с растворенными в них трассерами возникают в емкости 1 в результате изменения давления при отборе паровой фазы. Эти капельки, попадая в испаритель газового хроматографа увеличивают не системно объем вводимой пробы и ухудшают прецизионность или случайную составляющую погрешности измерения.

Экспериментальную оценку выполнения предлагаемого способа проводили на примере анализа двух модельных смесей. Первая смесь содержит летучие алифатические спирты изопропанол и третбутанол. Вторая модельная смесь содержит малолетучие спирты пентанол и циклогексанол.

Эксперимент проводили на газовом хроматографе Кристалл-5000.2 ЗАО СКБ «Хроматэк» с пламенно-ионизационным детектором и колонкой длиной 100 см с внутренним диаметром 0,3 см, заполненной углеродным адсорбентом Карбоблэк-В, зернением 60-80 меш. На этом адсорбенте неполярные вещества, растворенные в пластовой воде, сильно сорбируются и не мешают анализу водорастворимых трассеров, что позволило значительно упростить способ. Температура колонки Т_с = 150°С. Избыточное давление газа-носителя азота на входе в колонку ΔР = 102 кПа, расход газа-носителя на выходе колонки F_c = 16 см³/мин. Температура испарителя и детектора 200°С.

Паровую фазу модельных смесей дозировали в хроматограф медицинским шприцом емкостью 2 см³. Для известного способа без бумажного фильтра, а в предлагаемом способе с установленным между иглой и корпусом шприца одноразовым бумажным фильтром.

Каждую смесь анализировали не менее n≥5 раз известным и предлагаемым способами и определяли средние значения площади хроматографических пиков.

Случайную составляющую погрешности измерения компонентов модельных смесей определяли по уравнению

где - прецизионность измерения в процентах или относительное среднеквадратичное отклонение среднеарифметического результата измерения.

В табл. 1 приведены сравнительные данные экспериментальной проверки известного и предлагаемого способов по результатам анализа двух модельных смесей.

Таблица 1. Результаты экспериментальной оценки известного и предлагаемого способов парофазного анализа

№ п/п	Трассеры	Введено аналита, мг/л	Известный способ	Предлагаемый способ
Найдено аналита, мг/л		Найдено аналита, мг/л
	1	Летучие трассеры
1.1.	Изопропанол	20,0	321,6	12,6	178,7	5,4
1.2.	Третбутанол	20,0	537,0	12,8	298,3	6,5
	2	Малолетучие трассеры
2.1.	Пентанол	20,0	754,8	11,3	420,3	4,2
2.2.	Циклогексанол	20,0	193,7	12,5	110,6	6,5

Как видно из приведенных в табл.1 данных прецизионность или случайная составляющая погрешности измерения летучих и малолетучих трассеров для предлагаемого способа примерно в 2,0 раза меньше по сравнению с известным. Так, для третбутанола и циклогексанола S_r = 6,5% в предлагаемом способе, а в известном способе S_r равна 12,8% и 12,5% соответственно.

Кроме того, удаление мелких капелек воды с растворенными в них трассерами с помощью одноразового бумажного фильтра обеспечивает для предлагаемого способа уменьшение аналита в дозируемой пробе не более чем в два раза.

Использование предлагаемого способа парофазного анализа комбинации водорастворимых летучих и малолетучих трассеров позволяет:

1. Повысить чувствительность определения водорастворимых трассеров в пластовых водах при проведении трассерных исследований на нефтяных и газовых промыслах.

2. Сократить расход летучих и малолетучих трассеров при проведении трассерных исследований.

3. Парофазный анализ комбинации водорастворимых трассеров значительно расширит возможность определения летучих и малолетучих трассеров в самых различных пластовых жидкостях. В том числе сильно загрязненных породой и реагентами.

Способ парофазного анализа комбинации водорастворимых летучих и малолетучих пластовых индикаторов, при котором пробу пластовой воды помещают в герметичную стеклянную емкость с резиновой мембраной, выдерживают в термостате при температуре 95°С не менее 30 минут, отбирают 2 см³ паровой фазы медицинским шприцом и дозируют в испаритель газового хроматографа для анализа, отличающийся тем, что при отборе паровой фазы между сменной иглой и корпусом медицинского шприца устанавливают одноразовый бумажный фильтр для удаления мелких капелек воды с растворенными в них трассерами.

Изобретение относится к транспорту углеводородных продуктов по трубопроводам и может быть использовано при эксплуатации, ремонте и реконструкции магистральных трубопроводов.

Способ определения и обнаружения в моче фторсодержащих лекарственных средств в комбинированных сочетаниях // 2710259

Изобретение относится к области медицины и может быть использовано в химико-токсикологических и контрольно-аналитических лабораториях для разделения, идентификации и анализа офлоксацина, линезолида и эфавиренза в комбинированных сочетаниях.

Способ контроля содержания противотуберкулёзных препаратов основного ряда и их токсичных метаболитов в плазме крови // 2702998

Изобретение относится к области аналитической химии. Способ контроля содержания противотуберкулезных препаратов (ПТП) основного ряда и их токсичных метаболитов в плазме крови заключается в подготовке плазмы крови к хроматографическому анализу путем добавления антиоксиданта, в качестве которого берут аскорбиновую кислоту, осаждении белков органическим растворителем, разбавлении пробы деионизированной водой в соотношении 1:10, проведении анализа методом обращенно-фазовой жидкостной хроматографии в режиме градиентного элюирования, детектировании сигналов ПТП с использованием тройного квадрупольного тандемного масс-спектрометрометра с ионизацией электрораспылением, в качестве контролируемых ПТП определяют пиразинамид, изониазид, этамбутол и рифампицин, в качестве токсичных метаболитов - пиразиноевую кислоту, 25-О-деацетилрифампицин, ацетилизониазид и изоникотиновую кислоту, измерении аналитических параметров анализируемого образца и, сравнивая их с аналитическими параметрами хроматографического анализа раствора стандартов ПТП с известными концентрациями, осуществление качественного и количественного определения ПТП и их метаболитов в плазме крови для контроля их допустимых доз.

Способ количественного газохроматографического анализа паров пропионовой кислоты в зараженном воздухе // 2698506

Изобретение относится к области аналитической химии, а именно к газохроматографическому анализу карбоновых кислот. Способ количественного газохроматографического анализа паров пропионовой кислоты в зараженном воздухе, включающий анализ пробы воздуха, зараженного парами пропионовой кислоты, на газовом хроматографе с пламенно-ионизационным детектором, отличается тем, что в поглотительном приборе со стеклянной пористой пластиной в качестве поглотительного раствора используется смесь этилового спирта и воды в соотношении по объему 1:1.

Устройство для исследования термической, термоокислительной и гидролитической деструкции полимерных материалов и способ его осуществления // 2693738

Изобретение относится к устройству и способу исследования термической, термоокислительной и гидролитической деструкции полимерных материалов. Устройство для реализации способа исследования термической, термоокислительной и гидролитической деструкции полимерных материалов, состоящее из камеры для проведения процессов пиролиза, соединенной с хроматографом через кран-дозатор и снабженной пробкой-заглушкой с держателем тигля для образцов, линией подачи газа вне ячейки на детектор хроматографа, второй линией подачи газа через кран-дозатор в ячейку с последующей подачей образовавшихся продуктов деструкции полимера в хроматограф и третьей газовой линией предназначенной для постоянной продувки ячейки с минимальным расходом с целью исключения влияния продуктов разложения на деструкцию полимера.

Способ определения содержания парафина в нефти, нефтепродуктах и нефтесодержащих отложениях // 2691958

Изобретение относится к способу определения парафина в нефтесодержащих отложениях, включающий осаждение асфальтенов растворителем, отстаивание реакционной смеси в темном месте и ее последующую фильтрацию, удаление растворителя из полученного фильтрата и адсорбцию смолистых веществ оксидом алюминия Al2O3, согласно которому из обессмоленной фракции удаляют растворитель, остаток растворяют в нагретой смеси толуола и ацетона, охлаждают, выдерживают при минусовой температуре, обеспечивающей кристаллизацию парафинов, отфильтровывают на холодном фильтре кристаллизовавшийся осадок парафинов и промывают смесью толуола и ацетона, сохраняя температуру кристаллизации, после чего смывают осадок горячим толуолом, упаривают, сушат до постоянного веса и взвешивают.

Картридж для пассивной адсорбции углеводородов // 2691711

Изобретение относится к картриджу для пассивной адсорбции углеводородов и может быть использовано для адсорбции углеводородов из газовоздушной смеси почвогрунта с последующим определением их массовой концентрации методом хромато-масс-спектрометрии.

Способ оценки термостойкости фосфорорганических пестицидов при выполнении дезинсекции // 2690705

Настоящее изобретение относится к области анализа небиологических материалов физическими и химическими методами. Способ оценки термостойкости фосфорорганических пестицидов путем определения степени разложения дисперсной фракции аэрозоля фосфорорганического соединения состоит из разделения аэрозоля на дисперсные фракции с помощью импактора и определения в экстрактах проб изменения доли «рабочего» фосфора в общем, отличающийся тем, что общий фосфор определяют по площади неразделенного хроматографического пика всех фосфорорганических компонентов пробы газохроматографическим методом с пламенно-фотометрическим детектированием, используя вместо хроматографической колонки полый капилляр, в условиях минимальной скорости азота через капилляр, равной 0,1 см3/мин, и постоянной температуры термостата капилляра 250°С, равной температуре детектора.

Способ подготовки пробы нефти для газохроматографического анализа малолетучих полярных веществ // 2688513

Изобретение относится к газохроматографическим методам анализа нефтерастворимых малолетучих полярных соединений и может быть использовано в нефтяной и других отраслях промышленности для их количественного определения.

Способ диагностики газового состава метаболитов микробиоты человека // 2683949

Изобретение относится к области экспериментальной медицины и микробиологии и описывает способ определения наличия газовых сигнальных молекул в метаболитах микробиоты человека.

Способ определения элементарной серы в углеводородных средах // 2721894

Изобретение относится к области аналитической химии, а именно способу качественного и количественного определения элементарной серы в углеводородных средах. Способ определения элементарной серы в углеводородных средах с использованием жидкостного хроматографа, отличающийся тем, что в качестве неподвижной фазы используется неполярный сорбент, а в качестве подвижной фазы используется изопропиловый спирт или смесь изопропиловый спирт : вода, в которой объемное соотношение спирта и воды составляет от 99,9 % : 0,1% до 40% : 60%. Техническим результатом является повышение чувствительности способа определения элементарной серы в углеводородных средах. 9 з.п. ф-лы, 10 ил.