模塊式射頻感應(yīng)電場(chǎng)儲(chǔ)油罐含水液位檢測(cè)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種檢測(cè)裝置，尤其是一種模塊式射頻感應(yīng)電場(chǎng)儲(chǔ)油罐含水液位檢測(cè)裝置，屬于原油計(jì)量的技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]原油通過(guò)抽油機(jī)從底層抽出后，一種是通過(guò)管道輸送到計(jì)量運(yùn)轉(zhuǎn)站進(jìn)行集輸，另一種就是直接注入附近的儲(chǔ)油罐。為了得到油井的產(chǎn)量情況，需要通過(guò)儀表及時(shí)獲取罐內(nèi)的液位數(shù)據(jù)。目前一般都采用液位計(jì)，譬如磁翻板液位計(jì)、雷達(dá)液位計(jì)、超聲波流量計(jì)等。這些儀表只具有液位檢測(cè)功能，不能檢測(cè)出更關(guān)鍵的含水、流量等參數(shù)。
[0003]在采油行業(yè)中，含水和流量是最關(guān)鍵的兩個(gè)指標(biāo)，直接反映了油井的工作狀況和經(jīng)濟(jì)效益。由于抽油機(jī)抽取出原油和水混合液體的同時(shí)，還有大量的伴生氣，而伴生氣對(duì)含水和流量的檢測(cè)影響非常大，所以目前也沒(méi)有合適的儀表能有效地檢測(cè)井口的含水和流量。
[0004]原油注入儲(chǔ)油罐后，受重力影響會(huì)逐步分層，水的比重比原油重，會(huì)形成含水從上到下越來(lái)越高的情況。如果簡(jiǎn)單的從罐中取樣化驗(yàn)，并不能反映整個(gè)罐內(nèi)的含水情況。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種模塊式射頻感應(yīng)電場(chǎng)儲(chǔ)油罐含水液位檢測(cè)裝置，其結(jié)構(gòu)緊湊，能有效準(zhǔn)確地檢測(cè)原油儲(chǔ)油罐的含水液位，以獲得油井的產(chǎn)量，操作方便，安全可靠。
[0006]按照本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案，所述模塊式射頻感應(yīng)電場(chǎng)儲(chǔ)油罐含水量液位檢測(cè)裝置，包括主模塊以及若干用于測(cè)量?jī)?chǔ)油罐中所需高度含水率的從模塊，所述從模塊與主模塊連接，以將從模塊測(cè)量所在高度的含水率傳輸至主模塊內(nèi)。
[0007]所述位于儲(chǔ)油罐內(nèi)的從模塊均通過(guò)電源通訊線與主模塊連接，且相鄰的從模塊在儲(chǔ)油罐內(nèi)呈交錯(cuò)分布。
[0008]所述主模塊包括主微處理器電路，所述主微處理器電路通過(guò)主通訊電路與從模塊連接，主微處理器電路通過(guò)顯示電路能顯示輸出儲(chǔ)油罐的含水量液位。
[0009]所述從模塊包括從微處理器電路，所述從微處理器電路與用于產(chǎn)生高頻射頻信號(hào)的高頻電路連接，高頻電路與天線連接，以通過(guò)產(chǎn)生的高頻射頻信號(hào)在天線周圍產(chǎn)生高頻感應(yīng)電場(chǎng)。
[0010]所述天線的高度為5cm~10cm，在儲(chǔ)油罐內(nèi)，相鄰從模塊的天線的首尾處于同一高度。
[0011]所述從微處理器電路還與用于測(cè)量從模塊所在高度溫度值的溫度檢測(cè)電路連接。
[0012]所述從微處理器電路、高頻電路、溫度檢測(cè)電路以及從通訊電路均位于同一電路板上，所述電路板位于從模塊金屬殼體內(nèi)，天線位于從模塊金屬殼體外，天線的端腳穿過(guò)從模塊金屬殼體后與電路板連接，天線與從模塊金屬殼體間設(shè)置用于密封的密封塞。
[0013]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn):本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝和操作使用方便。含水測(cè)量范圍寬，從0-100%的范圍內(nèi)均可有效測(cè)量，而且具有同等的精度，含水測(cè)量精度高，可以達(dá)到0.5%。由于射頻信號(hào)具有穿透性，即使天線表面附著一層原油，對(duì)測(cè)量的影響也不會(huì)很大。不受原油和水的乳化程度影響，也不受“水包油”或“油包水”等形態(tài)的影響；采用分層測(cè)量方式，解決了液體中原油和水分層的問(wèn)題；可以實(shí)時(shí)有效地測(cè)量出原油含水、儲(chǔ)油罐液位，并得到單位瞬時(shí)流量，從而迅速得到油井的工作狀態(tài)。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)框圖。
[0015]圖2為本實(shí)用新型主模塊的結(jié)構(gòu)框圖。
[0016]圖3為本實(shí)用新型從模塊的結(jié)構(gòu)框圖。
[0017]圖4為本實(shí)用新型相鄰從模塊的天線的配合示意圖。
[0018]圖5為本實(shí)用新型從模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]附圖標(biāo)記說(shuō)明:1-主模塊、2-從模塊、3-天線、4-電源通訊線、5-顯示電路、6-主微處理器電路、7-主通訊電路、8-高頻電路、9-從微處理器電路、10-溫度檢測(cè)電路、11-從通訊電路、12-從模塊金屬殼體、13-密封塞以及14-電路板。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合具體附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0021]如圖1所示:為了能有效準(zhǔn)確地檢測(cè)原油儲(chǔ)油罐的含水液位，以獲得油井的產(chǎn)量，本實(shí)用新型包括主模塊I以及若干用于測(cè)量?jī)?chǔ)油罐中所需高度含水率的從模塊2，所述從模塊2與主模塊I連接，以將從模塊2測(cè)量所在高度的含水率傳輸至主模塊I內(nèi)；主模塊I接收所有位于儲(chǔ)油罐內(nèi)從模塊2傳輸?shù)暮剩⒛芨鶕?jù)所接收的含水率確定儲(chǔ)油罐內(nèi)的平均含水率，主模塊I能根據(jù)平均含水率以及儲(chǔ)油罐的橫截面積確定并輸出所述儲(chǔ)油罐的含水量液位。
[0022]具體地，每個(gè)從模塊2與主模塊I直接連接，主模塊I能控制每個(gè)從模塊2進(jìn)行分時(shí)測(cè)量，以獲取每個(gè)從模塊2在儲(chǔ)油罐內(nèi)所在高度的含水率。主模塊I在接收儲(chǔ)油罐內(nèi)所有從模塊2測(cè)量的含水率后，對(duì)所接收的含水率進(jìn)行算術(shù)平均(在進(jìn)行算術(shù)平均時(shí)，只取含水率大于O的從模塊2的含水率進(jìn)行計(jì)算)，以得到儲(chǔ)油罐的平均含水率。對(duì)于每個(gè)儲(chǔ)油罐，主模塊I內(nèi)存儲(chǔ)儲(chǔ)油罐的橫截面積，因此，主模塊I能根據(jù)儲(chǔ)油罐的橫截面積以及儲(chǔ)油罐內(nèi)的平均含水率，能計(jì)算確定儲(chǔ)油罐的含水量液位。在主模塊I確定儲(chǔ)油罐的含水量液位后，能根據(jù)所述含水量液位確定儲(chǔ)油罐的原油的體積。主模塊I根據(jù)含水量液位得到原油體積的過(guò)程為本技術(shù)領(lǐng)域人員所熟知，此處不再贅述。
[0023]如圖2所示，所述主模塊I包括主微處理器電路6，所述主微處理器電路6通過(guò)主通訊電路7與從模塊2連接，主微處理器電路6通過(guò)顯示電路5能顯示輸出儲(chǔ)油罐的含水量液位。
[0024]本實(shí)用新型實(shí)施例中，主微處理器電路6可以采用常用的微處理芯片，如單片機(jī)等，主模塊I通過(guò)主通訊電路7與每個(gè)從模塊2進(jìn)行連接通訊，顯示電路5可以采用LED顯示屏、IXD顯示屏等常用的顯示器件，主微處理器電路6通過(guò)主通訊電路7來(lái)接收每個(gè)從模塊2傳輸?shù)暮?，主微處理器電?根據(jù)從模塊2的含水率來(lái)確定平均含水率，在得到含水量液位后，主微處理器電路6可以通過(guò)顯示電路5進(jìn)行顯示輸出，以便進(jìn)行觀察儲(chǔ)油罐內(nèi)的含水量液位以及儲(chǔ)油罐內(nèi)原油的體積。
[0025]如圖3所示，所述從模塊2包括從微處理器電路9，所述從微處理器電路9與用于產(chǎn)生高頻射頻信號(hào)的高頻電路8連接，高頻電路8與天線3連接，以通過(guò)產(chǎn)生的高頻射頻信號(hào)在天線3周圍產(chǎn)生高頻感應(yīng)電場(chǎng)；
[0026]高頻電路8能檢測(cè)天線3周圍高頻感應(yīng)電場(chǎng)的變化，以得到低頻電壓信號(hào)，高頻電路8將低頻電壓信號(hào)傳輸至從微處理器電路9內(nèi)；從微處理器電路9能根據(jù)低頻電壓信號(hào)確定從模塊2所在高度的含水率，從微處理器電路9通過(guò)從通訊電路11能將確定的含水率傳輸至主模塊I內(nèi)。
[0027]本實(shí)用新型實(shí)施例中，從微處理器電路9通過(guò)從通訊電路11獲取主模塊I的控制命令，從微處理器電路9能根據(jù)控制命令來(lái)控制高頻電路8產(chǎn)生高頻射頻信號(hào)，通過(guò)高頻射頻信號(hào)在天線3的周圍產(chǎn)生高頻感應(yīng)電場(chǎng)。當(dāng)儲(chǔ)油罐內(nèi)有原油時(shí)，根據(jù)原油的分布特性，天線3周圍的高頻感應(yīng)電場(chǎng)會(huì)產(chǎn)生變化，通過(guò)高頻電路8來(lái)檢測(cè)高頻感應(yīng)電場(chǎng)的變化，高頻電路8根據(jù)高頻感應(yīng)電場(chǎng)的變化得到一個(gè)低頻電壓信號(hào)，從微處理器電路9根據(jù)低頻電壓信號(hào)能確定通過(guò)天線3測(cè)量的含水率。
[0028]在具體實(shí)施時(shí)，從微處理器電路9可以采用先用常用的微處理器芯片，從通訊電路11的具體結(jié)構(gòu)以與主通訊電路7匹配為準(zhǔn)，即從通訊電路11、主通訊電路7的具體實(shí)施結(jié)構(gòu)匹配，以滿足從模塊2與主模塊I進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊的能力。高頻電路8以及天線3的具體實(shí)施結(jié)構(gòu)可以參考公開(kāi)號(hào)為CN104155315A中的結(jié)構(gòu)，從微處理器電路9根據(jù)低頻電壓信號(hào)確定從模塊2所在高度含水率的過(guò)程也為本技術(shù)領(lǐng)域人員所熟知，具體過(guò)程不再贅述。
[0029]進(jìn)一步地，所述從微處理器電路9還與用于測(cè)量從模塊2所在高度溫度值的溫度檢測(cè)電路10連接，從微處理器電路9利用溫度檢測(cè)電路10檢測(cè)的溫度值對(duì)低頻電壓信號(hào)進(jìn)行溫度補(bǔ)償，以得到從模塊2所在高度的含水率。
[0030]本實(shí)用新型實(shí)施例中，溫度檢測(cè)電路10可以采用常用的溫度傳感器，通過(guò)溫度檢測(cè)電路10來(lái)檢測(cè)從模塊2所在位置的溫度值。高頻電路8檢測(cè)的低頻電壓信號(hào)會(huì)根據(jù)從模塊2外的溫度變化產(chǎn)生漂移，從微處理器電路9為了能得到準(zhǔn)確的含水率，因此，需要通過(guò)溫度檢測(cè)電路10獲取溫度值，并根據(jù)獲得的溫度值來(lái)進(jìn)行溫度補(bǔ)償。
[0031 ] 溫度補(bǔ)償以O(shè)度時(shí)為基準(zhǔn)，高頻電路8相位電壓輸出