CN104215540A - 翻斗式原油含水率在线监测装置及在线测量方法 - Google Patents

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CN104215540A CN201310220360.8A CN201310220360A CN104215540A CN 104215540 A CN104215540 A CN 104215540A CN 201310220360 A CN201310220360 A CN 201310220360A CN 104215540 A CN104215540 A CN 104215540A
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辛宏
朱天寿
甘庆明
杨海涛
李明
张磊
韩二涛
杨瑞
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Abstract

本发明公开了一种翻斗式原油含水率在线监测装置及在线测量方法，是为在油井计量的同时进行原油含水率在线监测而设计的。本装置罐体上设有排气口、进液口、排液口、排污口和数据处理及监测装置，罐体内中心轴上连接质量传感器和可绕中心轴旋转90°的翻斗。在一定的时间段内，测量并记录累计的经翻斗倒转的液体的总体积和总质量，结合原油密度和水密度计算出该时间段内的原油的含水率。本发明装置测量性能精确，能在油井计量的同时进行原油含水率在线监测，原理简单，成本低，能提高含水率监测的自动化程度和时效性，简化现场人工采样测试的工作量，降低工人劳动强度。

Description

翻斗式原油含水率在线监测装置及在线测量方法
技术领域
本发明涉及一种翻斗式原油含水率在线监测装置及在线测量方法，属于油田数字化采油技术领域。 
背景技术
目前，原油含水率的监测装置主要包括原油含水率自动监测仪、原油低含水在线监测仪和可编程原油含水测定仪。 
原油含水率自动监测仪利用油和水对Ｘ射线吸收强度的不同来测定原油的含水率，设备相对复杂，成本高。 
原油低含水在线监测仪通过在测量管道侧壁的不同位置安装传感器、采用双能双束的方法测定原油的含水率，设备结构复杂，成本高。 
可编程原油含水测定仪利用蒸馏、控制和温控装置等测试蒸馏水含量而得到原油含水率，过程复杂，测量精度相对较低。 
发明内容
本发明的目的在于提供一种翻斗式原油含水率在线监测装置及在线测量方法，在油井计量的同时进行原油含水率在线监测。 
翻斗式原油含水率在线监测装置的技术方案如下： 
本监测装置的罐体顶部设有排气口，罐体内上部设有水平的隔板。位于隔板上方的罐体侧壁上设有进液口，位于隔板下方的罐体 内壁上设有水平的中心轴，中心轴上连接质量传感器和可绕中心轴旋转90°的、连接传感器的翻斗。罐体外壁上设有数据处理及监测装置，罐体底部侧壁上设有排液口，罐体底面设有排污口，罐体设在底座上。 
翻斗式原油含水率的在线测量方法如下： 
将井口管线与翻斗原油含水率在线监测装置的进液口连接，油、气和水三相混合液从进液口流入罐体，气体上升，经排气口排出，液体经隔板中心孔流入位于隔板下方的翻斗中。当翻斗内的液体的液位升至设定高度时，传感器发出感应信息，数据处理及监测装置指令质量传感器记下此时翻斗中液体的质量。 
2）已知此时传感器实测的翻斗液体的体积为V1、质量传感器实测的翻斗中液体的质量为m1。此时，翻斗绕中心轴转动，将翻斗内的液体倾倒在罐底，液体经出液口流出，进入输油管线。 
3）测量累计的经翻斗倒转的液体的总体积V总和翻斗倒转的液体的总质量m总，并根据已知的原油密度ρo和水密度ρw，利用公式(1)和(2)，计算出测试时间段内的原油的含水率。 
V总=Vo+Vw
(1) 
m总=mo+mw=ρoVo+ρwVw
(2) 
本发明的有益效果如下： 
本发明监测装置的计量及监测性能优良精确，结构简单，成本低，便于推广，能充分解决低渗透油田单井产液量计量难的问题。本发明在线测量方法的突出特点是在油井计量的同时进行原油含水率在线监测，原理简单，对两相流体的测试准确，费用低，能提高含水率监测的自动化程度和时效性，简化现场人工采样测试的工作量，降低工人劳动强度。 
附图说明
图1为翻斗式原油含水率在线监测装置示意图。 
具体实施方式
参照图1对本发明的实施例进一步说明： 
实施例： 
本发明在线监测装置包括排气口1、隔板2、进液口3、中间孔4、翻斗5、排液口6、排污口7、传感器8、质量传感器9、数据处理及监测装置10、中心轴11、罐体12和底座13： 
罐体12顶部设有排气口1，罐体12内上部设有水平的隔板2。位于隔板2上方的罐体12侧壁上设有进液口3。位于隔板2下方的罐体12内壁上设有水平的中心轴11，中心轴11上连接质量传感器9和可绕中心轴11旋转90°的、连接传感器8的翻斗5。罐体12外壁上设有数据处理及监测装置10，罐体12底部侧壁上设有排液口6，罐体12底面中心处设有排污口7，罐体12设在底座13上。 
数据处理及监测系统10由可编程序控制器、触摸屏、模拟量模块和通讯接口连接组成，通过触摸屏录入原油密度和水密度值，通讯接口接收采集的体积和质量数字信号，模拟量模块将采集的数字 信号转换为模拟信号，再根据已知液体体积和质量，利用程序控制器进行计算，最终结果通过触摸屏显示。 
本翻斗式原油含水率的在线测量方法如下： 
将井口管线与翻斗原油含水率在线监测装置的进液口3连接，油、气和水三相混合液从进液口3流入罐体12，气体上升，经排气口1排出，液体经隔板2中心孔4流入位于隔板2下方的翻斗5中。当翻斗5内的液体的液位升至设定高度时，传感器8发出感应信息，数据处理及监测装置10指令质量传感器9记下此时翻斗5中液体的质量。 
2）已知此时传感器8实测的翻斗液体的体积为V1、质量传感器9实测的翻斗中液体的质量为m1。此时，翻斗5绕中心轴11转动，将翻斗内的液体倾倒在罐底，液体经出液口6流出，进入输油管线。 
3）测量累计的经翻斗5倒转的液体的总体积V总和翻斗5倒转的液体的总质量m总，并根据已知的原油密度ρo和水密度ρw，利用公式1和2，计算出测试时间段内的原油的含水率。 
V总=Vo+Vw
(1) 
m总=mo+mw=ρoVo+ρwVw
(2) 
。

Claims (3)

1.一种翻斗式原油含水率在线监测装置，其特征在于：
本监测装置的罐体(12)顶部设有排气口(1)，罐体(12)内上部设有水平的隔板(2)；位于隔板(2)上方的罐体(12)侧壁上设有进液口(3)，位于隔板(2)下方的罐体(12)内壁上设有水平的中心轴(11)，中心轴(11)上连接质量传感器(9)和可绕中心轴11旋转90°的、连接传感器(8)的翻斗5；罐体(12)外壁上设有数据处理及监测装置(10)，罐体(12)底部侧壁上设有排液口(6)，罐体(12)底面设有排污口(7)，罐体(12)设在底座(13)上。
2.一种翻斗式原油含水率的在线测量方法,其特征在于其测量步骤如下：
1)将井口管线与翻斗原油含水率在线监测装置的进液口(3)连接，油、气和水三相混合液从进液口(3)流入罐体(12)，气体上升，经排气口(1)排出，液体经隔板(2)中心孔(4)流入位于隔板(2)下方的翻斗(5)中；当翻斗(5)内的液体的液位升至设定高度时，传感器(8)发出感应信息，数据处理及监测装置(10)指令质量传感器(9)记下此时翻斗(5)中液体的质量；
2）已知此时传感器(8)实测的翻斗液体的体积为V1、质量传感器(9)实测的翻斗中液体的质量为m1；此时，翻斗(5)绕中心轴(11)转动，将翻斗内的液体倾倒在罐底，液体经出液口(6)流出，进入输油管线；
3）测量累计的经翻斗(5)倒转的液体的总体积V总和翻斗(5)倒转的液体的总质量m总，并根据已知的原油密度ρo和水密度ρw，利用公式(1)和(2)，计算出测试时间段内的原油的含水率。
V总=Vo+Vw
(1)
m总=mo+mw=ρoVo+ρwVw
(2)
3.根据权利要求1所述的翻斗式原油含水率在线监测装置，其特征在于其能在油井计量的同时进行原油含水率在线监测，原理简单，对两相流体的测试准确，费用低，能提高含水率监测的自动化程度和时效性，简化现场人工采样测试的工作量，降低工人劳动强度。
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