采用近紅外光譜法測量原油含水率的裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及測量油氣井地面生產(chǎn)管線中的油、氣、水三相流動時的含水率的 裝置，特別是一種采用近紅外光譜法測量原油含水率的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 井口含水率對油田開發(fā)來說，是優(yōu)化生產(chǎn)參數(shù)、提高采收率的一個重要參考數(shù)據(jù)， 因此，井口原油含水率的在線精確測量具有十分重要的意義。
[0003] 測量的難點在于:井口產(chǎn)出原油或氣成分復(fù)雜，并不是一種單一成分。井口產(chǎn)出的 油水一般呈乳化狀態(tài)，或油包水，或水包油，或更復(fù)雜乳化狀態(tài)。油井產(chǎn)出不穩(wěn)定，井口多相 流變化大，人工取樣代表性差。
[0004] 現(xiàn)階段在線式井口含水率儀大部分是基于電法原理，還有一部分基于伽瑪射線吸 收法。
[0005] 電法主要包括電容法、微波法等，適合測量中高含水，容易受氣體體積分數(shù)(GVF)、 水礦化度、油水乳化的影響，適用范圍很窄。
[0006] 射線法測量結(jié)果較為準確，也不易受其他因素影響，但儀器含有放射源，存在安全 隱患，不能大面積使用。
[0007] 原油、天然氣、水在近紅外頻段，有各自特定的吸收峰，即對某個波長的紅外線有 強烈的吸收。從微觀上看，是因為分子中的化學鍵如C-H、〇-H，N_H鍵在紅外線光子的作用下 發(fā)生共振，從而強烈吸收光能。
[0008] 不同的化學鍵對應(yīng)的共振波長不同，原油、天然氣中主要成分是碳氫化合物，所 以，油、氣的吸收峰就是C-H鍵吸收峰。水的吸收峰是0-H鍵對應(yīng)的吸收峰。 【實用新型內(nèi)容】
[0009] 針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本實用新型提供一種采用近紅外光譜法測量原油 含水率的裝置。
[0010] 采用近紅外光譜法測量原油含水率的裝置，包括:探測系統(tǒng)、處理系統(tǒng)、表頭，其 中，探測系統(tǒng)包括：中空的殼體，殼體中依次設(shè)有同軸的光源、第一藍寶石光學窗口、第二藍 寶石光學窗口、聚光透鏡、光纖，第一藍寶石光學窗口和第二藍寶石光學窗口之間設(shè)有過水 槽。使得被測管道中流體流過過水槽處，從而進行含水率的測量。
[0011] 處理系統(tǒng)包括:信號過濾轉(zhuǎn)換裝置、連接套、固定座，連接套的一端、固定座、表頭 依次相連，光纖與固定座上的信號過濾轉(zhuǎn)換裝置相連。
[0012] 優(yōu)選的，信號過濾轉(zhuǎn)換裝置包括:依次設(shè)置的同軸的第一透鏡、濾光片、第二透鏡、 光電二極管。
[0013] 優(yōu)選的，本實用新型還包括:連接器，第一透鏡位于連接器內(nèi)。
[0014] 優(yōu)選的，本實用新型還包括:透鏡濾光套，透鏡濾光套位于固定座上，濾光片與第 二透鏡位于透鏡濾光套內(nèi)。
[0015] 優(yōu)選的，本實用新型還包括:光電管套，光電管套位于固定座上，光電二極管位于 光電管套內(nèi)。
[0016] 優(yōu)選的，光纖外設(shè)有光纖外筒，光纖外筒與連接套的另一端相連。
[0017] 優(yōu)選的，設(shè)有兩組信號過濾轉(zhuǎn)換裝置。
[0018] 優(yōu)選的，光源為鹵鎢燈泡。
[0019] 優(yōu)選的，殼體與光纖外筒連接處有密封圈。保證裝置內(nèi)的密閉性。
[0020] 優(yōu)選的，殼體上設(shè)有偏心孔，以供光源的線路連接。
[0021] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有以下有益效果：
[0022] 1.適用范圍廣，可用于油水兩相流、氣水兩相流、油氣水三相流，含水率的測量范 圍為0%~100%。
[0023] 2.測量精度高。
[0024] 3.無放射源，不會影響人的健康。
[0025] 4.不受乳化和水礦化的影響。
【附圖說明】
[0026]圖1為本實用新型的探測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖2為本實用新型的處理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028] 其中，附圖中標記對應(yīng)的零部件名稱為：1_殼體，2-光源，3-第一藍寶石光學窗口， 4-第二藍寶石光學窗口，5-聚光透鏡，6-光纖套，7-光纖，8-光纖外筒，9-密封，10-過水槽， 11-連接套，12-連接器，13-透鏡濾光套，14-濾光片，15-第二透鏡，16-光電二極管，17-光電 管套，18-表頭，19-固定座，20-第一透鏡。
【具體實施方式】
[0029] 下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明，本實用新型的實施方式包括 但不限于下列實施例。
[0030] 實施例
[0031] 如圖1和圖2所示的采用近紅外光譜法測量原油含水率的裝置，包括:探測系統(tǒng)、處 理系統(tǒng)、表頭18，其中，探測系統(tǒng)包括：中空的殼體1，殼體1中依次設(shè)有同軸的光源2、第一藍 寶石光學窗口 3、第二藍寶石光學窗口 4、聚光透鏡5、光纖7，第一藍寶石光學窗口 3和第二藍 寶石光學窗口 4之間設(shè)有過水槽10。光纖7外可以設(shè)置光纖套6,便于調(diào)節(jié)聚光透鏡5與光纖7 的距離，也能起到固定光纖7的作用。根據(jù)所采用的光源2的實際情況，在殼體1上打有偏心 孔，以供光源2線路連接。
[0032] 本實用新型中所述的藍寶石光學窗口并非人們平常理解的珠寶(天然藍寶石），而 是人工合成的藍寶石，是除紅色以外其它顏色剛玉寶石的統(tǒng)稱，這種材質(zhì)具有極好的熱特 性、電氣特性，并且耐腐蝕，耐高溫，導(dǎo)熱好，硬度高，紅外透光率高。因此常用它來代替其它 光學材料制作光學元件、透紅外線光學窗片，并被廣泛地應(yīng)用于紅外及遠紅外軍用裝備方 面，如：應(yīng)用于夜視紅外和遠紅外瞄準鏡、夜視攝像機等儀器和衛(wèi)星、空間技術(shù)的儀器儀表 中以及用作高功率激光器的窗口、各種光學棱鏡、光學窗口。
[0033]處理系統(tǒng)包括:信號過濾轉(zhuǎn)換裝置、連接套11、固定座19，連接套11的一端、固定座 19、表頭18依次相連，光纖7與固定座19上的信號過濾轉(zhuǎn)換裝置相連。
[0034]信號過濾轉(zhuǎn)換裝置包括:依次設(shè)置的同軸的第一透鏡20、濾光片14、第二透鏡15、 光電二極管16。
[0035]本實施例中還包括:連接器12,第一透鏡20位于連接器12內(nèi)，有效保護其內(nèi)部的零 器件不受損，延遲使用壽命，并且方便光纖7與信號過濾轉(zhuǎn)換裝置的連接