專(zhuān)利名稱(chēng)：非接觸油層厚度檢測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于工業(yè)測(cè)量領(lǐng)域，特別是油、氣田生產(chǎn)過(guò)程涉及的原油脫水 沉降罐、沉降除油罐、污水污油池等的油層厚度及理想的"油/水界面" 物位的 一種非接觸油層厚度檢測(cè)方法。
背景技術(shù)：
在油、氣田開(kāi)發(fā)過(guò)程中有許多工序的設(shè)備、容器需要判定油層厚度， 如原油脫水沉降罐、沉降除油罐，污水污油池等；尤其是含油污水處理通 常采用的沉降除油罐，《石油天然氣工程設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GB50183-2004) 規(guī)定"沉降罐頂部積油厚度不應(yīng)超過(guò)0.8m"，但是從防腐角度考慮，卻希 望罐頂保持一定厚度的油層，以利于污水隔絕空氣達(dá)到防腐目的，因此油 層厚度的檢測(cè)及理想的"油/水界面"物位與監(jiān)測(cè)控制尤為重要。
目前，含水油罐油層厚度的檢測(cè)，均通過(guò)油/水界面儀來(lái)完成，而市面 上己有的油水界面儀一次儀表，均需與物料接觸，利用油、水的密度或持 水率或光纖折射率或介電常數(shù)或電阻差別較大等來(lái)確定油水界面。如較先 進(jìn)的有利用油、水的密度差特制的能停留在油水界面的浮球傳輸信號(hào)的磁 質(zhì)伸縮測(cè)量?jī)x表；利用物料導(dǎo)電特性制成的射頻導(dǎo)納原理的物位測(cè)量?jī)x 表。但是，與物料"接觸"的這些一次儀表應(yīng)用于油、氣田生產(chǎn)環(huán)節(jié)有以 下兩個(gè)問(wèn)題無(wú)法解決
一是油、氣田開(kāi)發(fā)產(chǎn)出的原油普遍含油不同量的游離水和乳化水，儲(chǔ) 罐內(nèi)乳化層的存在使得油/水界面模糊，這使得目前市面上已有的油水界 面檢測(cè)無(wú)效，不能通過(guò)測(cè)量油水界面及油氣界面(液面)的相對(duì)物位來(lái)測(cè) 算油層厚度，如在原油脫水罐及含油污水處理沉降除油罐內(nèi)，由于油層和 水層間存在乳化層"油水界f"并不顯著。
二是原油或污水中含有的雜質(zhì)，如有機(jī)絮體、瀝青質(zhì)等會(huì)使一次檢測(cè) 儀表"掛料"導(dǎo)致通過(guò)物料特性"電容"或"電阻"來(lái)測(cè)量的誤讀。因 為、從電學(xué)角度來(lái)看，掛料層相當(dāng)于一個(gè)電阻，傳感電極棒被掛料覆蓋的 部分相當(dāng)于一條由無(wú)窮多個(gè)無(wú)窮小的電阻元件組成的傳輸線。因此、即使 有清晰油水界面、受導(dǎo)電掛料的影響，物料的導(dǎo)電性越好，造成的誤差也
越大；"掛料"也可導(dǎo)致卡死"浮球"，令浮球不隨界面(或液面)移動(dòng)， 使得"浮球"類(lèi)傳感儀表如干簧管、磁質(zhì)伸縮等界面(或液面)儀表失靈， "掛料"同樣會(huì)使光纖探頭誤判、液位誤讀。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種非接觸油層厚度檢測(cè)方法，以便實(shí)現(xiàn)含水油 罐的油層厚度檢測(cè)及"油/水界面"物位檢測(cè)，特別是油、氣田生產(chǎn)過(guò)程 涉及的原油脫水沉降罐、沉降除油罐、污油池等的油層厚度檢測(cè)及"油/ 水界面"物位檢測(cè)。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的， 一種非接觸油層厚度檢測(cè)方法，其特征 是含水油灌內(nèi)由上至下垂直固定有油層隔離筒，油層隔離筒的下端口在 含水油灌的水層部位，水層部位的水自然進(jìn)入油層隔離筒內(nèi)，兩套液位檢 測(cè)裝置分別連接在含水油灌的罐頂上，從含水油灌的頂部檢測(cè)含水油灌的 液體位置和由油層隔離筒頂部檢測(cè)油層隔離筒內(nèi)的液位，控制單元分別與 兩套液位檢測(cè)裝置連接，根據(jù)油層隔離筒管體內(nèi)、外的兩個(gè)液位的差值， 再進(jìn)一步結(jié)合油、水密度值，計(jì)算出油層厚度"油/水界面"物位并在控 制箱上顯示。
所述的兩套液位檢測(cè)裝置是雷達(dá)液位計(jì)。
所述的兩套液位檢測(cè)裝置或是超聲波液位計(jì)。
所述的兩套液位檢測(cè)裝置一臺(tái)是超聲波液位計(jì)，另一臺(tái)是雷達(dá)液位計(jì)。
所述的油層隔離筒4是內(nèi)壁光滑的金屬圓管，園管直徑在50mm-600mm 之間。
所述的計(jì)算出油層厚度"油/水界面"物位是依據(jù)關(guān)系式 h二d.al/(al-a2)， H2=H「h由微電腦求得油層厚度h,"油/水界面"物位 H2。
本發(fā)明的特點(diǎn)是由于含水油灌l(xiāng)內(nèi)由上至下垂直固定有油層隔離筒 4，油層隔離筒4的下端口在含水油灌1的水層部位，水層部位的水自然 進(jìn)入油層隔離筒4內(nèi)，兩套液位檢測(cè)裝置分別連接在含水油灌1的罐頂上， 從含水油灌1的頂部檢測(cè)含水油灌1的液體位置和由油層隔離筒4頂部檢 測(cè)油層隔離筒4內(nèi)的液位，控制單元分別與兩套液位檢測(cè)裝置連接，根據(jù) 油層隔離筒4管體內(nèi)、外的兩個(gè)液位的差值，再進(jìn)一步結(jié)合油、水密度值，
計(jì)算出油層厚度及"油/水界面"物位并在控制箱5上顯示。方便實(shí)現(xiàn)了 含水油罐的油層厚度檢測(cè)及"油/水界面"物位檢測(cè)，特別是油、氣田生 產(chǎn)過(guò)程涉及的原油脫水沉降罐、沉降除油罐、污油池等的油層厚度檢測(cè)及 "油/水界面"物位檢測(cè)。


下面結(jié)合實(shí)施例附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。 圖1是本發(fā)明實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。
圖.中1、含水油罐(或?yàn)?；2、第一液位檢測(cè)儀表；3、第二液位 檢測(cè)儀表；4、油層隔離筒；5、控制箱；6、儀表電纜。
具體實(shí)施例方式
如圖1所示，含水油灌l(xiāng)內(nèi)(可以是臥罐或池子)自上而下分別是氣 相空間、油層、乳化層、水層。第一液位檢測(cè)儀表2和第二液位檢測(cè)儀表 3分別安裝于罐頂(或池頂)，第二液位檢測(cè)儀表3在罐頂部位。第一液 位檢測(cè)儀表2安裝于油層隔離筒4的頂部。第一液位檢測(cè)儀表2和第二液 位檢測(cè)儀表3通過(guò)儀表電纜6與控制箱5 (控制單元)連接，控制箱5給 第一液位檢測(cè)儀表2和第二液位檢測(cè)儀表3提供電源?？刂葡?接通電源 后，第一液位檢測(cè)儀表2測(cè)得油層隔離筒4內(nèi)水面物位，而第二液位檢測(cè) 儀表3測(cè)得含水油罐1內(nèi)油面物位，這兩個(gè)物位信號(hào)同時(shí)送到控制箱5， 在控制箱5內(nèi)由微電腦首先計(jì)算求得物位差值d，進(jìn)而依據(jù)關(guān)系式 h=d.al/(al-a2)， H2=H,_h由微電腦求得油層厚度h，"油/水界面"物位 H2，將d、 h、 H2及在控制箱顯示屏上顯示，控制箱5還可實(shí)現(xiàn)將運(yùn)算結(jié)果 以4 20mA的標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)上傳至中控室監(jiān)控系統(tǒng)。
第一液位檢測(cè)儀表2和第二液位檢測(cè)儀表3可以是雷達(dá)液位計(jì)或超聲 波液位計(jì)。也可以一臺(tái)是超聲波液位計(jì)，另一臺(tái)是雷達(dá)液位計(jì)。油層隔離 筒4是內(nèi)壁光滑的金屬圓管，園管直徑在50mm-600mm之間。其高度依據(jù) 含水油灌1的長(zhǎng)度而定。油層隔離筒4的下端口在含水油灌1的水層部位， 水層部位的水自然進(jìn)入油層隔離筒4內(nèi)。
初次投入運(yùn)行罐底需充水，充水至低液位報(bào)警線以上。其次通過(guò)密度 計(jì)測(cè)得水的密度al和油的密度a2，并輸入到控制箱微電腦；同時(shí)在控制 箱上設(shè)定高、低液位報(bào)警值。
權(quán)利要求
1、非接觸油層厚度檢測(cè)方法，其特征是含水油灌(1)內(nèi)由上至下垂直固定有油層隔離筒(4)，油層隔離筒(4)的下端口在含水油灌(1)的水層部位，水層部位的水自然進(jìn)入油層隔離筒(4)內(nèi)，兩套液位檢測(cè)裝置分別連接在含水油灌(1)的罐頂上，從含水油灌(1)的頂部檢測(cè)含水油灌(1)的液體位置和由油層隔離筒(4)頂部檢測(cè)油層隔離筒(4)內(nèi)的液位，控制單元分別與兩套液位檢測(cè)裝置連接，根據(jù)油層隔離筒(4)管體內(nèi)、外的兩個(gè)液位的差值，再進(jìn)一步結(jié)合油、水密度值，計(jì)算出油層厚度及“油/水界面”物位并在控制箱(5)上顯示。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的非接觸油層厚度檢測(cè)方法，其特征是所 述的兩套液位檢測(cè)裝置是雷達(dá)液位計(jì)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的非接觸油層厚度檢測(cè)方法，其特征是所述的兩套液位檢測(cè)裝置或是超聲波液位計(jì)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的非接觸油層厚度檢測(cè)方法，其特征是所述的兩套液位檢測(cè)裝置一臺(tái)是超聲波液位計(jì)，另一臺(tái)是雷達(dá)液位計(jì)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的非接觸油層厚度檢測(cè)方法，其特征是所 述的油層隔離筒(4)是內(nèi)壁光滑的金屬圓管，園管直徑在50mm-600mm之 間。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的非接觸油層厚度檢測(cè)方法，其特征是所 述的計(jì)算出油層厚度及"油/水界面"物位是依據(jù)關(guān)系式h=d. al/(al-a2)， H^H廠h由微電腦求得油層厚度h，"油/水界面"物位H2。
全文摘要
本發(fā)明屬于一種非接觸油層厚度檢測(cè)方法，其特征是含水油罐(1)內(nèi)由上至下垂直固定有油層隔離筒(4)，油層隔離筒(4)的下端口在含水油罐(1)的水層部位，水層部位的水自然進(jìn)入油層隔離筒(4)內(nèi)，兩套液位檢測(cè)裝置分別連接在含水油罐(1)的罐頂上，從含水油罐(1)的頂部檢測(cè)含水油罐(1)的液體位置和由油層隔離筒(4)頂部檢測(cè)油層隔離筒(4)內(nèi)的液位，控制單元分別與兩套液位檢測(cè)裝置連接，根據(jù)油層隔離筒(4)管體內(nèi)、外的兩個(gè)液位的差值，再進(jìn)一步結(jié)合油、水密度值，計(jì)算出油層厚度及“油/水界面”物位并在控制箱(5)上顯示。它能實(shí)現(xiàn)含水油罐的油層厚度檢測(cè)及“油/水界面”物位檢測(cè)。
文檔編號(hào)G01F23/296GK101393019SQ20081023191
公開(kāi)日2009年3月25日 申請(qǐng)日期2008年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月31日
發(fā)明者旭 李 申請(qǐng)人:陜西長(zhǎng)力石油科技開(kāi)發(fā)有限公司