Вышедшие номера
Портативный оптический анализатор содержания воды в нефти на основе оптопары "светодиодная матрица--широкополосный фотодиод" среднего ИК диапазона (1.6-2.4 mum)
Калинина К.В., Молчанов С.С., Стоянов Н.Д., Астахова А.П., Салихов Х.М., Яковлев Ю.П.1
1Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
Поступила в редакцию: 25 марта 2009 г.
Выставление онлайн: 20 января 2010 г.

Впервые предложен оптический метод измерения воды в нефти на базе светодиодов и широкополосного фотодиода средней ИК-области спектра (1.6-2.4 mum). Для разработки данного метода были исследованы спектры поглощения чистой воды, необводненной нефти и водо-нефтяных эмульсий с различным содержанием воды с использованием десяти типов светодиодов в спектральном диапазоне 1.6-2.4 mum. Показано, что чистая вода сильно поглощает излучение светодиодов в области 1.85-2.05 mum, нефть - в диапазоне 1.67-1.87 mum, а излучение светодиода с масимумом 2.20 mum одинаково слабо поглощается как водой, так и нефтью. Разработана оптическая ячейка анализатора воды в нефти на основе трехэлементной светодиодной матрицы с максимумами излучения на длинах волн 1.65 (детектирование нефти), 1.94 (детектирование воды) и 2.2 mum (опорный сигнал) и широкополосного фотодиода, перекрывающего спектральный диапазон 1.3-2.4 mum. Определена калибровочная кривая, представляющая собой зависимость концентрации воды в нефти от значения приведенного сигнала, полученного обработкой трех сигналов светодиодов. На основе разработанного оптического метода измерения воды в нефти создан опытный образец портативного анализатора, позволяющий проводить измерения в оперативном режиме непосредственно на нефтяной скважине.