專利名稱：一種新的原油含水儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種新的原油含水儀技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實用新型涉及油田開采設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種原油含水儀，用于測量水 在原油中所占的體積比率即原油含水率。
背景技術(shù)：
[0002]隨著油田開采、集輸技術(shù)的發(fā)展,特別是上世紀(jì)九十年代末開始，油田對原油含水 儀的需求日益迫切。目前原油含水儀主要使用伽馬射線或電容法測量原油的體積含水率。 但是采用了伽馬射線，需要執(zhí)行較高的安全防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)，且伽馬射線測含水率時，是使用油水 的密度作為特征量，依據(jù)油、水密度的不同來計量含水率，由于油、水密度較接近(其密度比 在O. 83:1到O. 93:1)，導(dǎo)致測量精度受到限制，特別是在稠油(其密度為水的90%以上)狀 態(tài)時，很難精確測定含水率。而采用電容法，是使用介電常數(shù)作為特征量，這種測量方法雖 然避免了伽馬射線帶來的安全隱患，且油、水介電常數(shù)相差非常大，可以較容易的區(qū)分油、 水，但水的介電常數(shù)受礦化度影響非常大，限制了此類產(chǎn)品的使用范圍，很難精確測定含水 率。實用新型內(nèi)容[0003]本實用新型的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種新的原油含水儀，用以 在絕大多數(shù)場合更準(zhǔn)確的測定原油含水率。[0004]本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種新的原油含水儀，其特征 在于氣液分離裝置與取樣裝置連接，液體回路和氣體回路的一端分別與氣液分離裝置連 接，另一端均與取樣設(shè)備出口連接；在液體回路上依次設(shè)有正U型管裝置、泵和加熱裝置， 其中在設(shè)置加熱裝置的那一段液體回路上，還設(shè)置有溫差測量裝置和系統(tǒng)溫度保護(hù)裝置。[0005]其中溫差測量裝置設(shè)有兩個探頭，分別設(shè)置在加熱裝置的前后端。[0006]其中泵為一個定流量泵或流量穩(wěn)定的可控流量泵，在其為一個可控流量泵時，泵 流量數(shù)據(jù)需外傳，用于原油含水率計算。[0007]本實用新型的有益效果是本實用新型是專利申請人投資進(jìn)行了大量的研究和試 驗發(fā)展而來，其原理是把比熱作為特征量(油、水的比熱比約為1: 2)，依賴?yán)碚撚嬎惴椒ǎ?免了傳統(tǒng)原油含水率測量中的經(jīng)驗成分，因而量程范圍和精度極大提高，并且使用中無放 射性，可測量稠油，不受被測物礦化度影響，適用范圍廣，精度高。


[0008]圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)和工作示意圖。
具體實施方式
[0009]
以下結(jié)合附圖對本實用新型進(jìn)一步說明。[0010]如圖1所示，原油含水儀中，被測物首先進(jìn)入取樣裝置I進(jìn)行取樣，之后在氣液分離裝置2進(jìn)行氣液初步分離，分離后的氣體經(jīng)氣體回路9連入設(shè)備出口，其余取樣到的被測物經(jīng)正U型管裝置3、泵4，準(zhǔn)備進(jìn)入加熱裝置5，這時溫差測量裝置6的一個探頭測量出加熱前的溫度，在通過加熱裝置5后，溫差測量裝置6的另一個探頭測量出加熱后的溫度，在被測物通過加熱裝置5時，系統(tǒng)溫度保護(hù)裝置7對被測物溫度進(jìn)行監(jiān)控，被測物通過加熱裝置5后,經(jīng)液體回路8連入設(shè)備出口。[0011]有一個利用壓差原理測量密度的正U型管裝置3，目的在于排除取樣物中含有的氣泡對含水率測量的影響。[0012]根據(jù)現(xiàn)場工況的不同，泵4為一個定流量泵或流量穩(wěn)定的可控流量泵，在其為一個可控流量泵時，泵流量數(shù)據(jù)需外傳，用于原油含水率計算。[0013]在被測物通過加熱裝置5時，系統(tǒng)溫度保護(hù)裝置7對被測物溫度進(jìn)行監(jiān)控，如溫度過高，則判斷為沒有來流或系統(tǒng)出現(xiàn)故障，這時會切斷加熱裝置5的加熱功能。[0014]取樣裝置I從系統(tǒng)總的來流中取樣，取到的樣品在氣液分離裝置2中進(jìn)行氣液初步分離，分離后的氣體經(jīng)氣體回路9連入設(shè)備出口，其余取樣到的被測物由泵4抽出，由正 U型管裝置3測出此部分中含有的極少量氣體。計算公式如下[0015]Δ Pxup= P mxghx+ Δ Pfx[0016]Δ Pxdown= Δ Pfx- P mxghx[0017]2Pxdownghx= APfx-APxdown[0018]p = ( Λ Pxup- Δ Pxdown) /2ghx——①[0019]式中p :氣液分離后的取樣到的被測物密度，單位kg/m3[0020]Δ Pxup :正U型管裝置3的正U型管裝置上升管壓差，單位kg/m3[0021]APfx :流體與管壁形成的摩擦力產(chǎn)生的壓強(qiáng)，單位Pa[0022]Δ Pxdown :正U型管裝置3的正U型管裝置下降管壓差，單位kg/m3[0023]hx :取樣壓差點高度差，單位m[0024]然后流體流經(jīng)加熱裝置5，溫差測量裝置6測量出加熱前后的溫差ΛΤf \[0025]W = QrMVa- + u P；T (}-H)coPo-②L PkH + (1-H、p0pKH + (1- H、p0J[0026]①、②聯(lián)立求出含水率H[0027]式中W :加熱功 率，由加熱裝置5的選型決定[0028]Qp :泵4的流量，單位m3/s[0029]Cff :水比熱，單位 J/kg · °C[0030]C。油比熱，單位 J/kg · V ο
權(quán)利要求1.一種新的原油含水儀，其特征在于氣液分離裝置(2)與取樣裝置(I)連接，液體回路(8)和氣體回路(9)的一端分別與氣液分離裝置(2)連接，另一端均與設(shè)備出口連接；在液體回路(8)上依次設(shè)有正U型管裝置(3)、泵(4)和加熱裝置(5)，其中在設(shè)置加熱裝置 (5)的那一段液體回路上，還設(shè)置有溫差測量裝置(6)和系統(tǒng)溫度保護(hù)裝置(7)。
2.如權(quán)利要求1所述的一種新的原油含水儀，其特征在于溫差測量裝置(6)設(shè)有兩個探頭，分別設(shè)置在加熱裝置(5)的前后端。
3.如權(quán)利要求1所述的一種新的原油含水儀，其特征在于泵(4)是一個定流量泵或流量穩(wěn)定的可控流量泵，在其為一個可控流量泵時，泵流量數(shù)據(jù)需外傳，用于原油含水率計笪。
專利摘要本實用新型提供一種新的原油含水儀，其特征是氣液分離裝置與取樣裝置連接，液體回路和氣體回路的一端分別與氣液分離裝置連接，另一端均與設(shè)備出口連接；在液體回路上依次設(shè)有正U型管裝置、泵和加熱裝置，其中在設(shè)置加熱裝置的那一段液體回路上，還設(shè)置有溫差測量裝置和系統(tǒng)溫度保護(hù)裝置。本實用新型依賴?yán)碚撚嬎惴椒?，避免了傳統(tǒng)原油含水率測量中的經(jīng)驗成分，因而量程范圍和精度極大提高，并且使用中無放射性，不受被測物礦化度影響，適用范圍廣，精度高。
文檔編號G01N25/20GK202886307SQ201220549919
公開日2013年4月17日 申請日期2012年10月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月24日
發(fā)明者易楠, 熊成剛, 邢秀楠, 范正春 申請人:西安開爾能源工程有限責(zé)任公司