CN102608134A - 一种原油井口含水监测仪 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种原油井口含水监测仪，该监测仪包括分离装置、监测设备和终端设备；分离装置用于将具有密度差的液-液、液-固或液-气等两相或多相原油混合物在离心力的作用下进行分离；其中，混合物中原油在分离装置中沿轴向向下运动；监测设备用于对分离装置分离出的原油的含水量进行连续动态监测，并反馈相应的标准信号给终端；终端设备用于显示监测设备采集到的数据信息来实现原油井口含水监测。本发明采用一种新型的测量原理及结构，将数据融合技术应用到石油工业的典型。该设备安装简单方便，测量稳定，适应不同井口生产状况，能够满足用户的实际需求。

Description

一种原油井口含水监测仪

技术领域

本发明涉及含水监测仪，特别涉及一种原油井口含水监测仪。

背景技术

在石油生产、管理过程中，随时掌握生产井的产量及产出液的油水比例情况，对于指导正确的制订高效的油田开发方案等都是非常重要的。目前现有的各种计量产品都无法满足含气条件下的原油及水混合物的比例测量。

发明专利号为CN99234454.9、名称为一种原油含水监测仪，该监测仪含有测量管道、γ射线源、透射探测器和散射探测器，另还在测量管道内设有导流管，在测量管道进液段内还设有搅拌叶片；本发明的导流管可避免被测液体流态发生变化和减少二次流，搅拌叶片可使进入被测处的液体呈均匀态，从而可提高监测仪的精度、稳定性和准确度，使之更适于粘度高、流速多变、油水分离快的含气原油含水率在线精确监测。但是该原油含水监测仪的结构复杂，不方便安装，并且只能适应一种类型的井口，不能够满足用户的实际需求。

发明内容

本发明的目的在于，本发明提出一种在井口条件下检测原油生产过程(含天然气)油水比例的装置。该装置安装简单方便，测量稳定，适应不同井口生产状况，能够满足用户的实际需求。

为实现上述发明目的，本发明提出一种原油井口含水监测仪，其特征在于，该监测仪包括分离装置、监测设备和终端设备；

所述分离装置，用于将具有密度差的液-液、液-固或液-气等两相或多相原油混合物在离心力的作用下进行分离；其中，混合物中原油在分离装置中沿轴向向下运动；

所述监测设备，用于对所述分离装置分离出的原油的含水量进行连续动态监测，并反馈相应的标准信号给终端；

所述终端设备，用于显示所述监测设备采集到的数据信息来实现原油井口含水监测。

更优选地，所述分离装置为旋流器。

更优选地，所述旋流器包括气相管、液相管和混相管；所述气相管的一端与所述液相管的一端交汇处设置有原油入口法兰，所述气相管的另一端与所述混相管的一端通过气相管截止阀相连，所述混相管的另一端设置有原油出口法兰。

更优选地，所述旋流器的液相管上设置有取样点。

更优选地，所述监测设备采用电磁波原理、电导率原理或射频原理进行监测。

更优选地，所述监测设备包括含水分析仪、温度补偿管和测温元件；所述含水分析仪通过温度补偿管与所述测温元件相连。

更优选地，所述监测设备包括含水分析仪、温度补偿管和测温元件；所述含水分析仪通过温度补偿管与所述测温元件相连。

更优选地，所述含水分析仪设置于所述液相管的另一端内。

本发明的优点在于，本发明提出一种在井口条件下检测原油生产过程(含天然气)油水比例的装置，采用一种新型的测量原理及结构，将数据融合技术应用到石油工业的典型。该装置主要有两部分构成，一是解决流相问题的分离装置；二是采用数据融合技术的监测设备。该设备安装简单方便，测量稳定，适应不同井口生产状况，能够满足用户的实际需求。

附图说明

图1为本发明提出的一种原油井口含水检测装置结构图；

图2为该原油井口含水监测装置中分离系统所采用的旋流器的结构图。

附图标识：

1、气相管，2、液相管，3、测温元件，4、温度补偿管，5、原油入口法兰，6、原油出口法兰，7、取样点，8、混相管，9、含水分析仪，10、气相管截止阀。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，对本发明的技术方案进行进一步详细的说明。

该监测仪包括分离装置、监测设备和终端设备；分离装置用于将具有密度差的液-液、液-固或液-气等两相或多相原油混合物在离心力的作用下进行分离；其中，混合物中原油在分离装置中沿轴向向下运动；监测设备用于对所述分离装置分离出的原油的含水量进行连续动态监测，并反馈相应的标准信号给终端；终端设备用于显示所述监测设备采集到的数据信息来实现原油井口含水监测。

本发明的工作原理是：油气水混合物从入口进入检测装置。首先，分离装置采用旋流原理对单井产出液进行分离，分离装置采用旋流器，旋流器的基本原理是将具有一定密度差的液-液，液-固，液-气等两相或多相混合物在离心力的作用下进行分离。将混合液以一定的压力切向进入旋流器，在圆柱腔内产生高速旋转流场。混合物中密度大的组分在旋流场的作用下同时沿轴向向下运动，沿径向向外运动，在到达锥体段沿器壁向下运动，并由底流口排出，这样就形成了外旋涡流场；密度小的组分向中心轴线方向运动，并在轴线中心形成一向上运动的内涡旋，然后由溢流口排出，这样就达到了两相分离的目的排除三相流中的气体对原油含水率测定的影响，使油、水二相流进入到指定位置。然后，采用数据融合技术的监测设备对二相流进行动态连续监测，并反馈相应的标准信号给终端。

图1为本发明提出的一种原油井口含水检测装置结构图。图2为该原油井口含水监测装置中分离系统所采用的旋流器的结构图。从图1和图2可以看出，原油井口含水监测仪包括旋流器、监测设备和终端设备。旋流器包括气相管1、液相管2和混相管8；气相管1的一端与液相管2的一端交汇处设置有原油入口法兰5，气相管1的另一端与混相管8的一端通过气相管截止阀10相连，混相管8的另一端设置有原油出口法兰6。监测设备包括含水分析仪9、温度补偿管4和测温元件3；含水分析仪9通过温度补偿管4与测温元件3相连。

本发明的工作原理和运行程序是：

1)油气水进入装置，经分离系统进行气液分离。

原油井口流出的流体经过原油井口含水检测装置的原油入口法兰5进入旋流器，分离出的气体向气相管1流动，液体则在液相管9中流动。

2)对液相进行油水比例测量。

液体经过含水分析仪9时，液体中的油水比例实现了在线检测，对于由于温度产生的零点漂移，由测温元件3以及温度补偿管4，引入含水分析仪进行在线温度补偿。

3)采用电磁波，电导率，射频等原理进行测量。

4)在出口油气水正常混合输送。

气相管1中的气体与液相管2中的液体汇合至混相管8，自原油出口法兰6流出，进入输油管线。

对于人工化取样，可以从取样点7进行采样。

最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种原油井口含水监测仪，其特征在于，该监测仪包括分离装置、监测设备和终端设备；

所述分离装置，用于将具有密度差的液-液、液-固或液-气等两相或多相原油混合物在离心力的作用下进行分离；其中，混合物中原油在分离装置中沿轴向向下运动；

所述监测设备，用于对所述分离装置分离出的原油的含水量进行连续动态监测，并反馈相应的标准信号给终端；

所述终端设备，用于显示所述监测设备采集到的数据信息来实现原油井口含水监测。

2.根据权利要求1所述的一种原油井口含水监测仪，其特征在于，所述分离装置为旋流器。

3.根据权利要求2所述的一种原油井口含水监测仪，其特征在于，所述旋流器包括气相管(1)、液相管(2)和混相管(8)；所述气相管(1)的一端与所述液相管(2)的一端交汇处设置有原油入口法兰(5)，所述气相管(1)的另一端与所述混相管(8)的一端通过气相管截止阀(10)相连，所述混相管(8)的另一端设置有原油出口法兰(6)。

4.根据权利要求3所述的一种原油井口含水监测仪，其特征在于，所述旋流器的液相管(2)上设置有取样点(7)。

5.根据权利要求1所述的一种原油井口含水监测仪，其特征在于，所述监测设备采用电磁波原理、电导率原理或射频原理进行监测。

6.根据权利要求5所述的一种原油井口含水监测仪，其特征在于，所述监测设备包括含水分析仪(9)、温度补偿管(4)和测温元件(3)；所述含水分析仪(9)通过温度补偿管(4)与所述测温元件(3)相连。

7.根据权利要求3所述的一种原油井口含水监测仪，其特征在于，所述监测设备包括含水分析仪(9)、温度补偿管(4)和测温元件(3)；所述含水分析仪(9)通过温度补偿管(4)与所述测温元件(3)相连。

8.根据权利要求7所述的一种原油井口含水监测仪，其特征在于，所述含水分析仪(9)设置于所述液相管(2)的另一端内。

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