CN104142389B - 基于增量的油水含量在线测算方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及基于增量的油水含量在线测算方法，以注入储油罐的油水混合物高度达到压强传感器以上时作为起始点，开始成对同时记录压强和液位高度的数值，获取压强P和液位高度h的增量，根据公式

Description

基于增量的油水含量在线测算方法

技术领域

本发明涉及一种基于增量的油水含量在线测算方法。

背景技术

现有的中国专利ZL201020145790.X公开了一种油田出油罐智能计量监测系统，该系统利用液面传感器实时传输的数据配合储油罐的几何尺寸计算出储油罐内油水混合物的体积，利用压强传感器获得的数据配合储油罐的几何尺寸计算出储油罐内油水混合物的质量，并根据水、油两种介质密度不同计算出油水比，根据油水比得出油量和水量。该专利公开的油水含量计算方法，在计算之前需要先对液面传感器和压强传感器进行初始位置的精确标定，而实际安装过程中，油罐高度一般是2.5米或3.9米，并且都是正常生产使用的油罐，使用环境比较恶劣，很难精确对准液面传感器和压强传感器的初始位置，对后续的计算精度有较大的影响。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于增量的油水含量在线测算方法，以解决现有方法中精确标定传感器初始位置的不易实现问题。

为实现上述目的，本发明的基于增量的油水含量在线测算方法技术方案如下：以注入储油罐的油水混合物高度达到压强传感器以上时作为起始点，开始成对同时记录压强和液位高度的数值，获取压强P和液位高度h的增量，根据公式求得油水的含水率，其中油高度增量水高度增量h_water=h-h_oil，其中ρ_water、ρ_oil表示水、油的密度值，g为重力常数。

进一步的，所述压强P和液位高度h的获取是分别通过液位传感器和压强传感器得到。

进一步的，所述液位传感器为超声波液位传感器，固装在储油罐罐口。

本发明的基于增量的油水含量在线测算方法，采用增量计算的方式，可以实时反映以任何液位为起点后，进入罐内液体的成分，直观反映油井生产状况，得到油井日产液量级其含水率，且液位传感器和压强传感器均无需进行初始位置的精确标定，大大降低了安装传感器位置的精度要求，测算装置安装简单，计算方法简便易行，且精确度高。

具体实施方式

基于增量的油水含量在线测算方法只要测量油水混合物中液面高度增量和压强增量就可直接计算得到含水率。在储油罐的罐口稳固安装超声波液位传感器，安装方式可采用专利ZL2010205543656中所示的安装方式，压强传感器稳定安装在罐底，也可以直接放在罐底，向储油罐中注入油水混合物，以注入储油罐的油水混合物高度达到压强传感器以上时作为起始点，开始成对同时记录压强和液位高度的数值，获取压强P和液位高度h的增量，即可实时计算得出罐内油水混合物的比例。

测量得液位高度增量h，是水高度增量和油高度增量之和h=h_water+h_oil （1）；

测量得压强增量P，是水压增量和油压增量之和

P=P_water+P_oil=ρ_watergh_water+ρ_oilgh_oil （2）；

通过式（1）和（2），可解得

$h_{\mathrm{oil}}=\frac{{\mathrm{h\ρ}}_{\mathrm{water}}-P}{{\mathrm{\ρ}}_{\mathrm{water}}-{\mathrm{\ρ}}_{\mathrm{oil}}}=\frac{h-\frac{P}{{\mathrm{\ρ}}_{\mathrm{water}}g}}{1-\frac{{\mathrm{\ρ}}_{\mathrm{oil}}}{{\mathrm{\ρ}}_{\mathrm{water}}}}---\left(3\right)$

h_water=h-h_oil （4）

含水率为 $c_{\mathrm{water}}=\frac{h_{\mathrm{water}}}{h}---\left(5\right).$

通过定时测量液面高度增量和压强增量两个参数，根据液面升高速度可以计算得出油井日产液量。油罐按常见的圆柱形（竖立）或矩形计算。

油罐截面积：S（平方米）；

液面高度差：△h(米)；

对应时间差：△t(秒)；

油井日产液量=（△h*S）*24*60*60/△t；

当油罐形状不是竖立圆柱或矩形时，要根据实测液面高度对应的油罐截面积进行液量换算。

本发明的方法采用增量计算的方式，可以实时反映以任何液位为起点后，进入罐内液体的成分，直观反映油井生产状况，得到油井日产液量级其含水率，且液位传感器和压强传感器均无需进行初始位置的精确标定，大大降低了安装传感器位置的精度要求，测算装置安装简单，计算方法简便易行，且精确度高。

最后所应说明的是：以上实施例仅用以说明而非限定本发明的技术方案，尽管参照上述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；依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (3)

1.基于增量的油水含量在线测算方法，其特征在于：以注入储油罐的油水混合物高度达到压强传感器以上时作为起始点，开始成对同时记录压强和液位高度的数值，获取压强的增量P和液位高度的增量h，根据公式求得油水的含水率，其中油高度增量水高度增量h_water＝h-h_oil，其中ρ_water、ρ_oil表示水、油的密度值，g为重力常数；按照设定的时间测量油和水高度的增量，实现对油水混合物中对油水含量的实时监测；基于增量的油水含量在线测算方法只要测量油水混合物中液面高度增量和压强增量就可直接计算得到含水率。

2.根据权利要求1所述的基于增量的油水含量在线测算方法，其特征在于：所述压强的增量P和液位高度的增量h的获取是分别通过液位传感器和压强传感器得到。

3.根据权利要求2所述的基于增量的油水含量在线测算方法，其特征在于：所述液位传感器为超声波液位传感器，固装在储油罐罐口。