一种原油含水分析仪检定装置和方法
技术领域
本发明属于原油含水率分析技术领域,具体涉及一种原油含水分析仪检定装置和方法。
背景技术
油井原油含水率是采油生产的一项重要参数,及时掌握井口原油含水量的变化,对于油井的动态分析、工作状况及生产管理是非常重要的。原油含水率也是原油交接计量中的一个重要参数,随着石油行业科学管理水平和自动化程度的提高,在线测量原油含水率的仪表得到了广泛的应用,检测原油含水率仪表的准确度就显得十分迫切。
目前,油井原油含水分析仍然采用蒸馏化验方法,需要现场采集原油样品,带回到实验室进行含水率分析,化验时间长,劳动强度,人力物力消耗多,不安全环保。据了解目前国内没有专一的原油含水分析仪检定装置,可以快速安全环保检测准确检测出原油含水率,也它可以用柴油、原油作为介质,检定电容法、射频法、微波法等多种类型的插入式原油含水分析仪准确度,又可携带到现场用于检定工作的原油含水分析仪,同时能配制0~100%各点的标准原油含水油样,模拟油田现场输油管线原油含水分析在线连续测量方式运行装置。
发明内容
本发明的目的是提供一种原油含水分析仪检定装置,专为检定含水分析仪准确度而制造的计量标准器,既可以携带到现场用于快速检定出油井原油样品含水率,又可以用于检定不同类型的原油含水分析仪,同时解决油田没有专一能配制0~100%各点的标准原油含水油样的问题。
为此,本发明提供了一种原油含水分析仪检定装置,包括箱式壳体,箱式壳体内部装有介质循环系统、标准含水分析仪、被测原油含水分析仪和数据处理单元,箱式壳体上设有面板,标准含水分析仪内嵌有温度传感器,标准含水分析仪、被测原油含水分析仪分别电连接数据处理单元,数据处理单元电连接面板,面板电连接一台电脑主机;
所述的介质循环系统包括第一储油桶、齿轮泵、第二储油桶以及过渡管段,介质循环系统由第一储油桶、齿轮泵、第二储油桶通过过渡管段连接成环线;所述的标准含水分析仪插装在第二储油桶内,所述的被测原油含水分析仪插装在第一储油桶内。
所述的箱式壳体底板四角设有折叠支架,箱式壳体的底板由四角向中间呈斜面结构,折叠支架也为斜面结构,且与箱式壳体的底板斜面互补。
所述的介质循环系统设有排液口,排液口处设有电磁阀,排液口贯穿箱式壳体的底板,箱式壳体的底板下面设有油桶。
所述的数据处理单元包括信号采集、处理、控制电路,用于对标准含水分析仪和被测原油含水分析仪的检测信号的采集、处理并控制传输给面板;所述的面板上设置有电磁阀开关指示灯、齿轮泵指示灯、电源指示灯、启停电磁阀和齿轮泵的按键。
所述的标准含水分析仪和被测原油含水分析仪分别通过信号传输电缆连接数据处理单元;所述的面板通过232通讯电缆连接电脑主机。
一种原油含水分析仪检定装置的使用方法,包括进行原油样品含水分析或进行被测原油含水分析仪的检定或进行配制0~100%各点的标准原油含水油样。
所述的原油样品含水分析的方法包括如下步骤:
1)取出被测原油含水分析仪,留下标准含水分析仪在原油含水分析仪检定装置中;
2)将介质循环系统内的液体排净,将无水油品注入第一储油桶内,开启齿轮泵运行3~5min后由排液口排出;
3)重复上述步骤2)不少于两次,然后采用气体扫线方式将介质循环系统内的液体吹扫干净;
4)用量杯称量被测原油,将被测原油样品注入第一储油桶中,记录注入油品的总量;齿轮泵通电对被测原油搅拌循环使其均匀,开泵运行10min后且被测原油温度保持在30±0.5℃,然后通过标准含水分析仪进行原油样品含水率的检测;
5)标准含水分析仪的检测数据传给数据处理单元,数据处理单元对检测数据进行采集、处理并控制传输给面板;面板接收的数据传给电脑主机,通过电脑主机内安装的原油含水分析仪检定装置软件系统进行分析得到原油样品含水分析数据。
所述的配制0~100%各点的标准原油含水油样的方法包括如下步骤:
1)取出被测原油含水分析仪,留下标准含水分析仪在原油含水分析仪检定装置中;从0~100%中选取需要配置的标准原油含水油样的各个含水率;
2)将介质循环系统内的液体排净,将无水油品注入第一储油桶内,开启齿轮泵运行3~5min后由排液口排出;
3)重复上述步骤2)不少于两次,然后采用气体扫线方式将介质循环系统内的液体吹扫干净;
4)用量杯称量检定用水和检定用油,将检定用水和检定用油混合成混合油品注入第一储油桶中,记录注入混合油品的总量;齿轮泵通电对混合油品搅拌循环使其均匀,开泵运行10min后且混合油品温度保持在30±0.5℃,然后通过标准原油含水分析仪进行原油含水油样的含水率的检测;
5)标准含水分析仪的检测数据传给数据处理单元,数据处理单元对检测数据进行采集、处理并控制传输给面板;面板接收的数据传给电脑主机,通过电脑主机内安装的原油含水分析仪检定装置软件系统进行分析得到含水分析数据;
6)根据电脑主机得到含水分析数据,在第一储油桶中加注检定用水或检定用油,然后重复步骤4)和步骤5)得到修正后的含水分析数据,直至达到标准原油含水油样的其中一个含水率,然后将配置好的混合油品通过排液口排至油桶中,得到一个标准原油含水油样;
7)不断重复步骤3)至步骤6),分别得到不同含水率的标准原油含水油样。
所述的步骤4)和步骤6)中的检定用水是自来水、油田地下水、或油水分离后不含油的污水,检定用油是不含水的变压器油、柴油或原油。
所述的被测原油含水分析仪的检定方法括如下步骤:
1)用量杯称量标准原油含水油样,将标准原油含水油样注入第一储油桶(9)中,记录注入油品的总量;
2)将被测原油含水分析仪插入在第一储油桶中,并固定在箱式壳体上,使被测原油含水分析仪的传感器探头处于第一储油桶的中心,传感器探头插入第一储油桶的标准原油含水油样里;
3)齿轮泵通电对标准原油含水油样搅拌循环使其均匀,开泵运行10min后且介质温度保持在30±0.5℃,然后通过标准含水分析仪和被测原油含水分析仪分别进行原油含水率的检测;
4)标准含水分析仪和被测原油含水分析仪的检测数据传给数据处理单元,数据处理单元对检测数据进行采集、处理并控制传输给面板;面板接收的数据传给电脑主机,通过电脑主机内安装的原油含水分析仪检定装置软件系统进行分析得到原油含水分析数据,通过对比标准含水分析仪和被测原油含水分析仪的分析数据,得到被测原油含水分析仪相对标准原油含水油样的检测准确度;
5)不断更换标准原油含水油样的含水率,重复步骤1)至步骤4),依次得到不同含水率情况下,被测原油含水分析仪对比标准含水分析仪检测原油含水率的检测准确度,综合所有检测准确度数据得到被测原油含水分析仪的检定结果。
本发明提供的这种原油含水分析仪检定装置和方法的有益效果:
(1)本发明提供的这种原油含水分析仪检定装置可以实现对人体和环境没有任何影响,属于安全、环保、节能型产品,符合安全环保要求。该检定装置的发明可在室内安全环保快速的检测出油井原油样品含水率,同时能检测出0~100%不同量程范围的原油含水分析功能,比传统化验方法精度高(含水范围0~5%时达到±0.1%,5~100%时达到±1%)。比传统化验方法快1000倍,大幅度节省人力资源。比传统化验方法节约汽油等化验耗材,直接降低生产成本。
(2)本发明提供的这种原油含水分析仪检定装置可以检定用柴油、原油作为介质,检定电容法、射频法、微波法等多种类型的插入式原油含水分析仪功能,其精度符合《石油中华人民共和国计量检定规程:JJG 899--95原油低含水分析仪》的规定,专为检定含水分析仪而制造的计量标准器。既可在检定室内检定不同型号的含水分析仪,又可携带到现场,用于检定在现场工作的各种类型原油含水分析仪。
(3)本发明提供的这种原油含水分析仪检定装置能配制0~100%各点的标准原油含水油样,模拟油田现场输油管线原油含水分析在线连续测量方式运行,提高了油田行业科学管理水平和自动化程度。
(4)本发明提供的这种原油含水分析仪检定装置具有自动控制液体介质循环时间功能,从油井井口或计量罐取回的原油,由于久置,油水分离分层,导致测量不准,该装置可以将被检测的原油在检定装置按时间自动循环均匀测量准确。
(5)本发明提供的这种原油含水分析仪检定装置具有自动计算配液比例功能,根据配液量,生成符合配液计算表,加水体积和加油体积和含水率,方便使用。
(6)本发明提供的这种原油含水分析仪检定装置具有自动放液功能,装置检定完毕,可以自动放液,减轻操作人员劳动强度。
(7)本发明提供的这种原油含水分析仪检定装置具有操作指示灯提示功能,装置在检定过程中,按照操作指示灯提示去操作,方便了操作人员。
(8)本发明提供的这种原油含水分析仪检定装置具有测量检测介质温度功能,开泵运行3~5min后可以使原油温度保持在30±0.5℃,便于提高原油检测和原油含水分析仪检定准确度。
(9)本发明从设计功能,安全环保,操作方便保障了原油含水分析仪检定装置的可靠性、稳定性和准确性。
附图说明
以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。
图1是本发明的结构示意图。
图2是图1的左视图。
附图标记说明:1、箱式壳体;2、电磁阀;3、标准含水分析仪;4、232通讯电缆;5、电脑主机;6、数据处理单元;7、信号传输电缆;8、被测原油含水分析仪;9、第一储油桶;10、齿轮泵;11、油桶;12、面板;13、第二储油桶;14、折叠支架;15、排液口。
具体实施方式
实施例1:
本实施例提供一种原油含水分析仪检定装置,结合图1和图2所示,包括箱式壳体1,箱式壳体1内部装有介质循环系统、标准含水分析仪3、被测原油含水分析仪8和数据处理单元6,箱式壳体1上设有面板12,标准含水分析仪3内嵌有温度传感器,可以实时检测温度,标准含水分析仪3、被测原油含水分析仪8分别电连接数据处理单元6,数据处理单元6电连接面板12,面板12电连接一台电脑主机5,电脑主机5内置原油含水分析仪检定装置微机系统程序,原油含水分析仪检定装置系统微机程序具有检定原油的含水率、温度、零点标定、自动配液计算、对检定装置的操作、自动记录存储数据,软件独立包带U盘,可以在其它电脑安装使用。
介质循环系统包括第一储油桶9、齿轮泵10、第二储油桶13以及过渡管段,介质循环系统由第一储油桶9、齿轮泵10、第二储油桶13通过过渡管段连接成环线;所述的标准含水分析仪3插装在第二储油桶13内,所述的被测原油含水分析仪8插装在第一储油桶9内。
本实施例的这种原油含水分析仪检定装置,设计精巧,制造精密,重量轻,便于携带,对人体和环境没有任何影响,属于安全、环保、节能型产品,符合安全环保要求。可在室内快速检定出油井原油样品含水率,检定不同类型的含水分析仪,又可携带到现场用于检定工作的原油含水分析仪和检测原油样品含水率。同时解决了油田没有专一能配制0~100%各点的标准原油含水油样,模拟油田现场输油管线原油含水分析在线连续测量方式运行;本装置比传统化验方法精度高(含水范围0~5%时达到±0.1%,5~100%时达到±1%)。本装置比传统化验方法快1000倍,大幅度节省人力资源;比传统化验方法节约汽油等化验耗材,直接降低生产成本,满足目前油田发展的要求。
实施例2:
本实施例进一步进行改进,箱式壳体1底板四角设有折叠支架14,箱式壳体1的底板由四角向中间呈斜面结构,折叠支架14也为斜面结构,且与箱式壳体1的底板斜面互补。
介质循环系统设有排液口15,排液口15处设有电磁阀2,排液口15贯穿箱式壳体1的底板,箱式壳体1的底板下面设有油桶11。装置检定完毕,电磁阀2可以自动放液,方便安全环保。
折叠支架14用于箱式壳体1现场的放置,撑开折叠支架14后可将油桶11放置在箱式壳体1下方,用于标准原油含水油样或者废油的收回。
实施例3:
上述数据处理单元6包括信号采集、处理、控制电路,用于对标准含水分析仪3和被测原油含水分析仪8的检测信号的采集、处理并控制传输给面板12,此处涉及的信号采集、处理、控制电路均为现有成熟电路,属于现有技术,在此不作特别说明;所述的面板12上设置有电磁阀开关指示灯、齿轮泵指示灯、电源指示灯、启停电磁阀和齿轮泵按键。本实施例具有操作指示灯提示功能,装置在检定过程中,按照操作指示灯提示去操作,方便了操作人员。
标准含水分析仪3和被测原油含水分析仪8分别通过信号传输电缆7连接数据处理单元6;所述的面板12通过232通讯电缆4连接电脑主机5。
实施例4:
本实施例提供一种原油含水分析仪检定装置的使用方法,上述三个实施例中的原油含水分析仪检定装置,可以进行原油样品含水分析,也可以进行被测原油含水分析仪8的检定,也可以进行配制0~100%各点的标准原油含水油样。
实施例5:
本实施例对实施例4中的原油含水分析的方法进行详细描述。
标准含水分析仪测量范围和精度,见表1。
表1标准含水分析仪测量范围和精度表
序号 |
分段配比油样 |
测量准确度 |
油样油品 |
1 |
0%~0.1% |
±0.01% |
柴油或变压器油 |
2 |
0.11%~5% |
±0.1% |
柴油或变压器油 |
3 |
5.1%~100% |
±1% |
柴油或变压器油 |
标准含水分析仪内嵌温度传感器测量范围和精度:0~100℃ 精度±1℃。
原油含水分析的方法包括如下步骤:
1)取出被测原油含水分析仪8,留下标准含水分析仪3在原油含水分析仪检定装置中;
2)将介质循环系统内的液体排净,将无水油品注入第一储油桶9内,开启齿轮泵10运行3~5min后由排液口15排出;
3)重复上述步骤2)不少于两次,然后采用气体扫线方式将介质循环系统内的液体吹扫干净;
4)用量杯称量被测原油,将被测原油注入第一储油桶9中,记录注入油品的总量(最大量不超过800~1000ml);齿轮泵10通电对被测原油搅拌循环使其均匀,开泵运行10min后且被测原油温度保持在30±0.5℃,然后通过标准含水分析仪3进行原油含水率的检测;
5)标准含水分析仪3的检测数据传给数据处理单元6,数据处理单元6对检测数据进行采集、处理并控制传输给面板12;面板12接收的数据传给电脑主机5,通过电脑主机5内安装的原油含水分析仪检定装置软件系统进行分析得到原油样品含水分析数据。
实施例6:
本实施例对实施例4中的配制0~100%各点的标准原油含水油样的方法进行详细描述,配制0~100%各点的标准原油含水油样的方法包括如下步骤:
1)取出被测原油含水分析仪8,留下标准含水分析仪3在原油含水分析仪检定装置中;从0~100%中选取需要配置的标准原油含水油样的各个含水率;
2)将介质循环系统内的液体排净,将无水油品注入第一储油桶9内,开启齿轮泵10运行3~5min后由排液口15排出;
3)重复上述步骤2)不少于两次,然后采用气体扫线方式将介质循环系统内的液体吹扫干净;
4)用量杯称量检定用水和检定用油,将检定用水和检定用油混合成混合油品注入第一储油桶9中,记录注入混合油品的总量;齿轮泵10通电对混合油品搅拌循环使其均匀,开泵运行10min后且混合油品温度保持在30±0.5℃,然后通过标准含水分析仪3进行含水率的检测;
5)标准含水分析仪3的检测数据传给数据处理单元6,数据处理单元6对检测数据进行采集、处理并控制传输给面板12;面板12接收的数据传给电脑主机5,通过电脑主机5内安装的原油含水分析仪检定装置软件系统进行分析得到含水分析数据;
6)根据电脑主机5得到含水分析数据,在第一储油桶9中加注检定用水或检定用油,然后重复步骤4)和步骤5)得到修正后的含水分析数据,直至达到标准原油含水油样的其中一个含水率,然后将配置好的混合油品通过排液口15排至油桶11中,得到一个标准原油含水油样;
7)不断重复步骤3)至步骤6),分别得到不同含水率的标准原油含水油样。
所述的步骤4)和步骤6)中的检定用水是自来水、油田地下水、或油水分离后不含油的污水,检定用油是不含水的变压器油、柴油或原油,原油必须加温至稀油状态。
本装置还可以具有自动计算配液比例功能,通过电脑主机5,根据配液量,自动生成符合配液计算表,加水体积和加油体积和含水率,降低了化验工劳动强度,提高了工作效率。
本方法能配制0~100%各点的标准原油含水油样,模拟油田现场输油管线原油含水分析在线连续测量方式运行,提高油田行业科学管理水平和自动化程度,具有良好的推广价值。
实施例7:
本实施例对实施例4中的被测原油含水分析仪8的检定方法进行详细描述。
检定装置技术指标:
1)样品总量: 最大800 ml ~1000ml
2)配比标准油样准确度: ±0.01%。
3)工作压力: 常压
4)外型尺寸: 高600×宽450×深200
5)重量: 32Kg
检定条件:
1)环境温度: 0 ~ 50℃
2)环境湿度: 45 ~ 85%
3)大气压强: 86 ~ 106 kPa
4)电源电压: AC220V ±10%
5)电源频率: 50 Hz ±5%
被测原油含水分析仪8的检定方法括如下步骤:
1)用量杯称量标准原油含水油样,将标准原油含水油样注入第一储油桶9中,记录注入油品的总量;
2)将被测原油含水分析仪8插入在第一储油桶9中,并固定在箱式壳体1上,使被测原油含水分析仪8的传感器探头处于第一储油桶9的中心,传感器探头插入第一储油桶9的标准原油含水油样里,探头刚好没过第一储油桶9里介质600ml为宜;
3)齿轮泵10通电对标准原油含水油样搅拌循环使其均匀,开泵运行10min后且介质温度保持在30±0.5℃,然后通过标准含水分析仪3和被测原油含水分析仪8分别进行原油含水率的检测;
4)标准含水分析仪3和被测原油含水分析仪8的检测数据传给数据处理单元6,数据处理单元6对检测数据进行采集、处理并控制传输给面板12;面板12接收的数据传给电脑主机5,通过电脑主机5内安装的原油含水分析仪检定装置软件系统进行分析得到原油含水分析数据,通过对比标准含水分析仪3和被测原油含水分析仪8的分析数据,得到被测原油含水分析仪8相对标准含水分析仪3检测原油含水的准确度;
进入检定装置系统软件的“配液计算表”画面,按检定要求选择单点或连续配液方式,单点配液方式用于高含水、步长高于0.1%的原油含水分析仪检定,连续配液方法用于低含水、步长低于0.1%的原油含水分析仪检定,按输入加入的油品总量、步长等参数自动计算《配液计算表》,并确认打印;
5)不断更换标准原油含水油样的含水率,重复步骤1)至步骤4),依次得到不同含水率情况下,被测原油含水分析仪8对比标准含水分析仪3检测原油含水率的检测准确度,综合所有检测准确度数据得到被测原油含水分析仪8的检定结果。
本方法可以用柴油、原油作为介质,检定电容法、射频法、微波法等多种类型的插入式原油含水分析仪。其精度符合《石油中华人民共和国计量检定规程:JJG 899--95原油低含水分析仪》的规定。既可在检定室内检定不同型号的含水分析仪,又可携带到现场,用于检定在现场工作的各种原油含水分析仪。
以上例举仅仅是对本发明的举例说明,并不构成对本发明的保护范围的限制,凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。