本發(fā)明屬于油水界面測(cè)量設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種漸變式油水界面檢測(cè)儀。
背景技術(shù)：
在油田生產(chǎn)過程中，對(duì)儲(chǔ)罐內(nèi)的油水界面進(jìn)行測(cè)量是一項(xiàng)重要的工作內(nèi)容。隨著原油性質(zhì)越來越復(fù)雜，過渡層變化不定，每天都需要多次檢測(cè)。目前，測(cè)量油水界面的方法大致有三種，分別是射頻導(dǎo)納法、浮球法和射線法，其中：射頻導(dǎo)納法采用的設(shè)備成本較高；浮球法采用的設(shè)備結(jié)構(gòu)和原理均比較簡(jiǎn)答，但測(cè)量精度較低；射線法采用的設(shè)備中含有放射性物質(zhì)，因此維護(hù)繁瑣。因此，有必要發(fā)明一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、設(shè)備成本低、維護(hù)方便、測(cè)量精度高的油水界面測(cè)量裝置。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明提供一種漸變式油水界面檢測(cè)儀，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。
本發(fā)明所解決的技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：本發(fā)明提供了一種漸變式油水界面檢測(cè)儀，包括傳感器組件和放線控制裝置，二者通過信號(hào)傳輸線連接。
傳感器組件，包括傳感器安裝座和壓力傳感器，壓力傳感器安裝在傳感器安裝座上，壓力傳感器共有兩個(gè)，兩個(gè)壓力傳感器上下相距10厘米安裝，壓力傳感器的軸線方向與傳感器安裝座的長(zhǎng)度方向垂直，安裝后，壓力傳感器的承壓面朝向傳感器安裝座的外部；
放線控制裝置，包括繞線器和信號(hào)處理板，繞線器的結(jié)構(gòu)包括繞線殼體和繞線盤，所述的繞線盤安裝在繞線殼體中央，所述的信號(hào)處理板安裝在繞線盤的中央并跟隨繞線盤一同旋轉(zhuǎn)，信號(hào)處理板的內(nèi)部設(shè)置有蓄電池和信號(hào)處理器，信號(hào)處理板的外部設(shè)置有顯示器、控制按鈕和充電接口。
所述的信號(hào)傳輸線內(nèi)設(shè)置有用于將傳感器安裝座內(nèi)部與外界空氣連通的導(dǎo)氣管。所述的繞線殼體的頂部設(shè)置有提手。所述的繞線殼體為一箱體結(jié)構(gòu)，所述的繞線盤的側(cè)面設(shè)置有用于觀察信號(hào)傳輸線的纏繞狀態(tài)的圓孔。所述的繞線殼體側(cè)面的過線孔處設(shè)置有用于刮除信號(hào)傳輸線外側(cè)的液體的刮油氈。所述的繞線盤的側(cè)面設(shè)置有用于驅(qū)動(dòng)繞線盤旋轉(zhuǎn)的繞線手柄。所述的傳感器安裝座上與壓力傳感器的承壓面相對(duì)應(yīng)的位置設(shè)置有用于保護(hù)壓力傳感器的防護(hù)蓋。
本發(fā)明的有益效果為：本發(fā)明基于液體密度測(cè)量原理，設(shè)計(jì)了一種全新結(jié)構(gòu)的油水界面測(cè)量裝置，可同時(shí)測(cè)量上下層介質(zhì)密度、上層介質(zhì)厚度、液面總高度和油水界面位置等參數(shù)，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維護(hù)方便、成本低廉、操作方便、測(cè)量精度高的特點(diǎn)。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中：1-繞線殼體，2-繞線盤，3-信號(hào)傳輸線，4-繞線手柄，5-充電接口，6-提手，7-壓力傳感器，8-傳感器安裝座，9-防護(hù)蓋，10-信號(hào)處理板，11-控制按鈕，12-顯示器。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步描述：
本實(shí)施例包括傳感器組件和放線控制裝置，二者通過信號(hào)傳輸線3連接。放線控制裝置通過其內(nèi)設(shè)的信號(hào)處理器將傳感器組件采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后，再通過顯示器顯示出來。
傳感器組件，包括傳感器安裝座8和壓力傳感器7，壓力傳感器7安裝在傳感器安裝座8上，壓力傳感器7的軸線方向與傳感器安裝座8的長(zhǎng)度方向垂直，壓力傳感器7共有兩個(gè)，安裝后，壓力傳感器7的承壓面朝向傳感器安裝座8的外部。
使用本發(fā)明進(jìn)行頁面測(cè)量的操作步驟為：
步驟1，通過控制按鈕11將兩個(gè)壓力傳感器7同時(shí)清零，然后將傳感器組件緩慢下放，下放過程中，當(dāng)上下兩個(gè)壓力傳感器7同時(shí)浸入到上層介質(zhì)(原油)中時(shí)，標(biāo)定上層介質(zhì)的密度(根據(jù)P＝ρgh，兩個(gè)壓力傳感器7距離固定，所以h已知，g為常數(shù)，P為兩個(gè)壓力傳感器7的差值，故可知密度ρ)，記錄下當(dāng)前密度值(油密度)，并將其存儲(chǔ)到信號(hào)處理板10內(nèi)的信號(hào)處理器中；
步驟2，繼續(xù)下放傳感器組件8，當(dāng)下端的壓力傳感器7接觸到下層介質(zhì)(水)時(shí)，由于下層介質(zhì)的密度大于上層介質(zhì)的密度，表顯密度值會(huì)逐漸變大，直至位于上端的壓力傳感器7浸入到下層介質(zhì)中時(shí)，表顯密度值停止變化，記錄下當(dāng)前密度值(油密度)，存儲(chǔ)到信號(hào)處理板10內(nèi)的信號(hào)處理器中，此時(shí)的密度值為下層介質(zhì)(水)的密度值。
步驟3，設(shè)上層介質(zhì)(原油)的密度為ρ1，下層介質(zhì)(水)的密度為ρ2，則
上下層密度的中間值＝(ρ2-ρ1)/2+ρ1，
將完全位于下層介質(zhì)(水)中的傳感器組件上提，當(dāng)傳感器組件上端的壓力傳感器接觸到上層介質(zhì)(油)時(shí)，表顯密度值逐漸減小，當(dāng)逐漸減小的表顯密度值等于上下層密度的中間值時(shí)，停止上提。此時(shí)，將傳感器組件上端的壓力傳感器所在高度加上5cm即為油水界面所在位置(兩個(gè)壓力傳感器的中間位置與上下層密度的中間值相對(duì)應(yīng))。
放線控制裝置，包括繞線器和信號(hào)處理板10，繞線器的結(jié)構(gòu)包括繞線殼體1和繞線盤2，所述的繞線盤2安裝在繞線殼體1中央，所述的信號(hào)處理板10安裝在繞線盤2的中央并跟隨繞線盤2一同旋轉(zhuǎn)，信號(hào)處理板10的內(nèi)部設(shè)置有蓄電池和信號(hào)處理器，信號(hào)處理板10的外部設(shè)置有顯示器12、控制按鈕11和充電接口5。
將信號(hào)傳輸線3纏繞在繞線機(jī)構(gòu)上，繞線盤2的側(cè)面設(shè)置有繞線手柄4，通過繞線手柄4驅(qū)動(dòng)繞線機(jī)構(gòu)來下放傳感器組件。與通過手握信號(hào)傳輸線3來下放信號(hào)傳輸線3的傳統(tǒng)做法相比，本發(fā)明所采用的放線方式使得傳感器組件的下放速度更容易控制，因此，在傳感器組件位于油水界面附近時(shí)，可以更容易地實(shí)現(xiàn)勻速下放，以便更快速地確定油水界面的位置。
現(xiàn)有技術(shù)中，油水界面測(cè)量設(shè)備為分體式結(jié)構(gòu)，進(jìn)行油水界面測(cè)量時(shí)，需要在現(xiàn)場(chǎng)將信號(hào)處理裝置與連接著傳感器組件的信號(hào)傳輸線連接，因此攜帶和安裝均不夠便捷。而在本發(fā)明中，將信號(hào)處理裝置與放線控制裝置結(jié)合在一起，尤其是將信號(hào)處理裝置設(shè)置在繞線盤2中央閑置的空間內(nèi)，使得本發(fā)明的結(jié)構(gòu)更加緊湊，攜帶更加方便。
所述的信號(hào)傳輸線3內(nèi)設(shè)置有用于將傳感器安裝座8內(nèi)部與外界空氣連通的導(dǎo)氣管。導(dǎo)氣管可使壓力傳感器內(nèi)的感壓膜片的非承壓側(cè)與大氣連通，與常規(guī)的非連通結(jié)構(gòu)相比，可進(jìn)一步提高壓力傳感器的測(cè)量精度。
所述的繞線殼體1的頂部設(shè)置有提手6，便于本發(fā)明的搬運(yùn)和使用。
所述的繞線殼體1為一箱體結(jié)構(gòu)，除了顯示器12所在的那個(gè)側(cè)面，繞線盤2的其余各面均容納在所述的箱體結(jié)構(gòu)內(nèi)，這種結(jié)構(gòu)不但可使設(shè)備的結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)潔，而且可徹底杜絕已經(jīng)纏繞在繞線盤2上的信號(hào)傳輸線3越過繞線盤2的擋邊，發(fā)生“脫套”現(xiàn)象。另外，繞線殼體1可對(duì)位于其內(nèi)部的信號(hào)傳輸線3進(jìn)行全面的保護(hù)，防止其受到磕碰損壞或日曬老化。
所述的繞線盤2的側(cè)面設(shè)置有圓孔，圓孔可用于觀察信號(hào)傳輸線3的釋放程度、是否打結(jié)等，從而及時(shí)對(duì)發(fā)現(xiàn)的問題進(jìn)行糾正以消除繞線故障。為防止陽光通過上述的圓孔照射到信號(hào)傳輸線3引起其老化，放置放線控制裝置時(shí)可將圓孔所在一側(cè)朝下放置。
所述的繞線殼體1側(cè)面的過線孔處設(shè)置有刮油氈。刮油氈固定在繞線殼體1上的過線孔處，并環(huán)繞在信號(hào)傳輸線3的周圍，收線時(shí)，刮油氈可刮除信號(hào)傳輸線3外側(cè)附著的液體(主要是油)，從而使信號(hào)傳輸線3在測(cè)量作業(yè)后仍能保持整潔。
所述的傳感器安裝座8上與壓力傳感器7的承壓面相對(duì)應(yīng)的位置設(shè)置有用于保護(hù)壓力傳感器7的防護(hù)蓋9，防護(hù)蓋9通過螺釘安裝在傳感器安裝座8上，防護(hù)蓋9的設(shè)置可有效防止壓力傳感器7上的承壓面受磕碰損壞。
本發(fā)明基于液體密度測(cè)量原理，設(shè)計(jì)了一種全新結(jié)構(gòu)的油水界面測(cè)量裝置，可同時(shí)測(cè)量上下層介質(zhì)密度、上層介質(zhì)厚度、液面總高度和油水界面位置等參數(shù)，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維護(hù)方便、成本低廉、操作方便、測(cè)量精度高的特點(diǎn)。