CN106706372A - 原油自动取样及含水率测定仪 - Google Patents

Abstract

本发明公开了原油自动取样及含水率测定仪。该测定仪包括自动取样部件和蒸馏装置，自动取样部件包括循环泵、取样器和旁路油管，旁路油管通过进油口、回油口连通于主油管，进油口、循环泵、过滤器、取样器和回油口通过旁路油管依次连通，取样器设有取样泵，取样泵连通于旁路油管，取样泵还连通于取样容器，取样容器的底部设有第一电动开关，取样容器通过下油管连通至蒸馏装置，蒸馏装置设有回油管，回油管连通于旁路油管，蒸馏装置还设有测量装置，循环泵、取样泵、蒸馏装置、测量装置和第一电动开关电连接于控制器。本发明具有能够自动取样和蒸馏法测含水率，取样检测全自动一体化，无人为因素误差，测量精度高的效果。

Description

原油自动取样及含水率测定仪

技术领域

本发明涉及一种原油在线检测设备，特别涉及一种原油自动取样及含水率测定仪。

背景技术

石油生产过程中，原油含水率是一项重要的生产和经济指标，随时掌握原油含水量的变化，对于油井的动态分析、工作状况以及掌握外输原油的质量等都非常重要。

目前普遍采用水分监测探头安装在输油管道上，由于我国的大多数油井产液量较低、含气量较大，原油无法与监测探头充分接触导致监测结果不准确，而蒸馏化验法测量准确度高，但存在取样代表性差、蒸馏化验环节多、人为影响因素大等问题。同时，原油含水率在线测试仪和原油在线取样器为单独的设备，需对输油管线重复打眼单独安装。

发明内容

为了解决上述问题的一个或多个，本发明提供了一种原油自动取样及含水率测定仪。

根据本发明的一个方面，该原油自动取样及含水率测定仪包括自动取样部件，自动取样部件包括循环泵、取样器和旁路油管，旁路油管通过进油口、回油口连通于主油管，进油口、循环泵、过滤器、取样器和回油口通过旁路油管依次连通，

取样器设有取样泵，取样泵连通于旁路油管，取样泵能够抽取旁路油管中的原油，取样泵还连通于取样容器，取样容器的底部设有第一电动开关，

取样容器通过下油管连通至蒸馏装置，蒸馏装置设有回油管，回油管连通于旁路油管，蒸馏装置还设有测量装置，

循环泵、取样泵、蒸馏装置、测量装置和第一电动开关电连接于控制器。

该原油自动取样及含水率测定仪实现了原油自动取样且将实验室用蒸馏法测定含水率应用于生产一线，其一，自动取样部件采用旁路油管并联于主油管，过滤器清洁原油，循环泵提供原油流通动力，取样泵从旁路油管中抽取原油，控制器控制取样泵间隔相同时间抽取设定体积的原油样品，如，设定间隔3min，取样10ml；其二，取样泵抽取的原油样品流通至取样容器，控制器通过控制取样泵的取样次数统计取样容器中的样品体积，取样容器中原油样品达到设定体积，控制器启动第一电动开关，原油样品经下油管进入蒸馏装置，如，设定体积为400ml，间隔3min取10ml样，则40次，周期为120min，达到400ml，第一电动开关启动；其三，蒸馏装置启动，完成原油蒸馏分离水分，测量装置启动，测定水分数据反馈至控制器，控制器计算出含水率，如果数据异常时，控制器报警，提醒操作者进行处理；其四，含水率测定完成后，蒸馏装置中原油经回油管流通至旁路油管，进入下一测定过程。该装置具有能够自动取样和蒸馏法在线测含水率，取样检测全自动一体化，全程不需要人参与，消除人为因素误差，测量精度高。

在一些实施方式中，蒸馏装置包括蒸馏容器、加热器和冷凝器，加热器包覆蒸馏容器，蒸馏容器一侧设有分管，分管连通于冷凝器，

蒸馏容器还连接于自动添加装置，蒸馏容器底部连接有回油管，蒸馏容器还设有连接回油管的第二电动开关，冷凝器底部连通有排水管，冷凝器还设有连接有排水管的第三电动开关，

加热器、自动添加装置、第二电动开关和第三电动开关电连接于控制器。

蒸馏法测含水率，首先，原油进入蒸馏容器，蒸馏容器中加入原油破乳剂，启动加热装置，原油中水分气化为水蒸气从原油中分离逸出，水蒸气运动至冷凝器重新冷却为液态水落下，直至所有水分到达冷凝器，蒸馏完成；其次，完成测量；再次，冷凝器底部的第三电动开关开启，水分流出，蒸馏容器底部的第二电动开关开启，将原油重新注回旁路油管，然后加热装置继续加热，烘干蒸馏容器，加热装置停止工作，进入下一轮蒸馏测定。蒸馏法测含水率精度高，消除了油包水现象的影响，全程自动化，消除人为因素影响。

在一些实施方式中，自动添加装置设有流量计，流量计电连接于控制器。其有益效果是：采用流量计，控制器能够精确控制乳化剂的加入量。

在一些实施方式中，冷凝器外围还设有烘干装置，烘干装置电连接于控制器。其有益效果是：烘干装置完全消除冷凝器中水分，实验结果更加精确。

在一些实施方式中，加热装置采用电加热套加热，烘干装置采用电加热套烘干。其有益效果是：电加热套采用电阻丝缠绕于保温材料如玻璃纤维的方法制成，电加热套形状能够随被加热件变化，而且电加热套不仅能够加热，还具有良好的保温效果，节省能源。

在一些实施方式中，还包括冷却装置，冷却装置包括冷却水容器、压缩机和水箱，冷却水容器设有进水口和出水口，压缩机连通进水口和水箱，出水口连通水箱。其有益效果是：冷却装置提供循环冷水，循环冷水带走水蒸气冷却产生的热量，冷凝器持续保持较低温度，水蒸气快速向温度较低的冷凝器运动，加速蒸馏过程。

在一些实施方式中，还包括高温喷淋装置，高温喷淋装置连通蒸馏装置，高温喷淋装置底部设有第四电动开关，高温喷淋装置和第四电动开关电连接于控制器。其有益效果是：蒸馏完成后，启动第四电动开关，高温喷淋清洗蒸馏装置的内壁，能够使蒸馏装置的内壁无杂物，更加清洁，消除了杂质因素对实验结果的影响，实验更精确。

在一些实施方式中，还包括保温系统，保温系统包括加热带和加热器，加热带电连接于加热器，加热带包裹自动取样部件，加热器电连接于控制器。其有益效果是：加热带加热原油，能够避免原油冷固造成旁路取样管路堵塞，使原油取样持续进行。

在一些实施方式中，进油口连接于第一电磁阀，排油管连接于第二电磁阀，第一电磁阀、第二电磁阀电连接于控制器，第一电磁阀、第二电磁阀采取电磁防爆阀。其有益效果是：采取电磁阀自动控制，避免人为因素影响，电磁防爆阀使整个取样油路更安全。

在一些实施方式中，测量装置采用红外线传感器。其有益效果是：红外线传感器测量精度更高，避免了人为因素影响。

附图说明

图1为本发明一实施方式的原油自动取样及含水率测定仪装置的示意图；

自动取样部件 1，循环泵 101，取样器 102，取样泵 1021，取样瓶 1022，下油管1023，进油口 103，回油口 104，旁路油管 105，过滤器 106，第二电磁阀 107，第一电磁阀108，蒸馏装置 2，蒸馏容器 201，加热装置 202，分管 203，冷凝器 204，排水管 2041，烘干装置 2042，测量装置 205，回油管 206，自动添加装置 207，流量计 2071，控制器 3，第一电动开关 401，第二电动开关 402，第三电动开关 403，第四电动开关 404，保温系统 5，加热带 501，加热器 502，冷却装置 6，冷却水容器 601，进水口 6011，出水口 6012，压缩机602，水箱 603，高温喷淋装置 7。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。

图1示意性地显示了根据本发明的一种实施方式的原油自动取样及含水率测定仪装置。该测定仪包括自动取样部件1，自动取样部件1包括循环泵101、取样器102和旁路油管105，旁路油管105通过进油口103、回油口104连通于主油管，进油口103、循环泵101、过滤器106、取样器102和回油口104通过旁路油管105依次连通，

取样器102设有取样泵1021，取样泵1021连通于旁路油管105，取样泵1021能够抽取旁路油管105中的原油，取样泵1021还连通于取样容器1022，取样容器1022的底部设有第一电动开关401，

取样容器1022通过下油管1023连通至蒸馏装置2，蒸馏装置2设有回油管206，回油管206连通于旁路油管105，蒸馏装置2还设有测量装置205，

循环泵101、取样泵102、蒸馏装置2、测量装置205和第一电动开关401电连接于控制器3。

该原油自动取样及含水率测定仪实现了原油自动取样，同时将实验室用蒸馏法测定含水率应用于生产一线，其一，自动取样部件采用旁路油管105并联于主油管，过滤器106清洁原油，循环泵101提供原油流通动力，取样泵1021从旁路油管105中抽取原油，控制器3控制取样泵1021间隔相同时间抽取设定体积的原油样品，如，设定间隔3min，取样10ml；其二，取样泵1021抽取的原油样品流通至取样容器1022，控制器3通过控制取样泵1021的取样次数统计取样容器1022中的样品体积，取样容器1022中原油样品达到设定体积，控制器3启动第一电动开关401，原油样品经下油管1023进入蒸馏装置2，如，设定体积为400ml，间隔3min取10ml样，则40次，周期为120min，达到400ml，第一电动开关401启动；其三，蒸馏装置2启动，完成原油蒸馏分离水分，测量装置205启动，测定数据反馈至控制器3，控制器3计算出含水率，如果数据异常时，控制器3报警，提醒操作者进行处理；其四，含水率测定完成后，蒸馏装置2中原油经回油管206流通至旁路油管105，进入下一测定过程。该装置具有能够自动取样和蒸馏法在线测含水率，取样检测全自动一体化，全程不需要人参与，消除人为因素误差，测量精度高。

优选的，蒸馏装置2包括蒸馏容器201、加热器202和冷凝器204，加热器202包覆蒸馏容器201，蒸馏容器201一侧设有分管203，分管203连通于冷凝器204，

蒸馏容器201还连接于自动添加装置207，蒸馏容器201底部连接有回油管206，蒸馏容器201还设有连接回油管206的第二电动开关402，冷凝器204底部连通有排水管2041，冷凝器204还设有连接有排水管2041的第三电动开关403，加热器202、自动添加装置207、第二电动开关402和第三电动开关403电连接于控制器3。

蒸馏法测含水率，首先，原油进入蒸馏容器201，蒸馏容器201中加入原油破乳剂，启动加热装置202，原油中水分气化为水蒸气从原油中分离逸出，水蒸气运动至冷凝器204重新冷却为液态水落下，直至所有水分到达冷凝器204，蒸馏完成；其次，测量装置205完成水分体积测量；再次，冷凝器204底部的第三电动开关403开启，水分流出，蒸馏容器201底部的第二电动开关402开启，将原油重新注回旁路油管105，然后烘干蒸馏容器201，加热装置202停止工作，进入下一轮蒸馏测定。蒸馏法测含水率精度高，消除了油包水现象的影响，全程自动化，消除人为因素影响。

优选的，自动添加装置207设有流量计2071，流量计2071电连接于控制器3。采用流量计2071，控制器3能够精确控制原油乳化剂的加入量。

优选的，冷凝器204外围还设有烘干装置2042，烘干装置2042电连接于控制器3。烘干装置2042完全消除冷凝器204中水分，实验结果更精确。

优选的，加热装置202采用电加热套加热，烘干装置2042采用电加热套烘干。电加热套采用电阻丝缠绕于保温材料如玻璃纤维的方法制成，电加热套形状能够随被加热件变化，而且电加热套不仅能够加热，还具有良好的保温效果，节省能源。

优选的，还包括冷却装置6，冷却装置6包括冷却水容器601、压缩机602和水箱603，冷却水容器601设有进水口6011和出水口6012，压缩机602连通进水口6011和水箱603，出水口6012连通水箱603。冷却装置6提供循环冷水，循环冷水带走水蒸气冷却产生的热量，冷凝器204持续保持较低温度，水蒸气快速向温度较低的冷凝器204运动，加速蒸馏过程。

优选的，还包括高温喷淋装置7，高温喷淋装置7连通蒸馏装置2，高温喷淋装置7底部设有第四电动开关404，高温喷淋装置7和第四电动开关404电连接于控制器3。蒸馏完成后，启动第四电动开关404，高温喷淋蒸馏装置2的内壁，能够使蒸馏装置2内壁无杂物，更加清洁，消除了杂质因素对实验结果的影响，实验更精确。

优选的，还包括保温系统5，保温系统5包括加热带501和加热器502，加热带501电连接于加热器502，加热带501包裹自动取样部件1，加热器502电连接于控制器3。加热带501加热原油，能够避免原油冷固造成旁路管道堵塞，使原油取样持续进行。

优选的，进油口103连接于第一电磁阀108，排油管104连接于第二电磁阀107，第一电磁阀108、第二电磁阀107电连接于控制器3，第一电磁阀108、第二电磁阀107采取电磁防爆阀。采取电磁阀自动控制，避免人为因素影响，电磁防爆阀使整个取样油路更安全。

优选的，测量装置205采用红外线传感器。红外线传感器测量精度更高，避免了人为因素影响。

以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.原油自动取样及含水率测定仪，其特征在于，包括

自动取样部件(1)，所述自动取样部件(1)包括循环泵(101)、取样器(102)、过滤器(106)和旁路油管(105)，所述旁路油管(105)通过进油口(103)、回油口(104)连通于主油管，所述进油口(103)、所述循环泵(101)、所述取样器(102)、所述过滤器(106)和所述回油口(104)通过旁路油管(105)依次连通，

所述取样器(102)设有取样泵(1021)，所述取样泵(1021)连通于旁路油管(105)，所述取样泵(1021)还连通于取样容器(1022)，所述取样容器(1022)的底部设有第一电动开关(401)，

所述取样容器(1022)通过下油管(1023)连通至蒸馏装置(2)，所述蒸馏装置(2)设有回油管(206)，所述回油管(206)连通于所述旁路油管(105)，所述蒸馏装置(2)还设有测量装置(205)，

所述循环泵(101)、所述取样泵(1021)、所述蒸馏装置(2)、所述测量装置(205)和所述第一电动开关(401)电连接于所述控制器(3)。

2.根据权利要求1所述的原油自动取样及含水率测定仪，其特征在于，所述蒸馏装置(2)包括蒸馏容器(201)、加热器(202)和冷凝器(204)，所述加热器(202)包覆所述蒸馏容器(201)，所述蒸馏容器(201)一侧设有分管(203)，所述分管(203)连通于所述冷凝器(204)，

所述蒸馏容器(201)还连接于自动添加装置(207)，

所述蒸馏容器(201)底部连接有回油管(206)，所述蒸馏容器(201)还设有连接所述回油管(206)的第二电动开关(402)，

所述冷凝器(204)底部连通有排水管(2041)，所述冷凝器(204)还设有连接有所述排水管(2041)的第三电动开关(403)，

所述加热器(202)、所述自动添加装置(207)、所述第二电动开关(402)、所述第三电动开关(403)电连接于所述控制器(3)。

3.根据权利要求2所述的原油自动取样及含水率测定仪，其特征在于，所述自动添加装置(207)设有流量计(2071)，所述流量计(2071)电连接于所述控制器(3)。

4.根据权利要求2所述的原油自动取样及含水率测定仪，其特征在于，所述冷凝器(204)外围还设有烘干装置(2042)，所述烘干装置(2042)电连接于所述控制器(3)。

5.根据权利要求2和4所述的原油自动取样及含水率测定仪，其特征在于，所述加热装置(202)采用电加热套加热，所述烘干装置(2042)采用电加热套烘干。

6.根据权利要求1和2所述的原油自动取样及含水率测定仪，其特征在于，还包括冷却装置(6)，所述冷却装置(6)连接所述蒸馏装置(2)，所述冷却装置(2)包括冷却水容器(601)、压缩机(602)和水箱(603)，所述冷却水容器(601)设有进水口(6011)和出水口(6012)，所述压缩机(602)连通所述进水口(6011)和所述水箱(603)，所述出水口(6012)连通所述水箱(603)。

7.根据权利要求1和2所述的原油自动取样及含水率测定仪，其特征在于，还包括高温喷淋装置(7)，所述高温喷淋装置(7)连通所述蒸馏装置(2)，所述高温喷淋装置(7)底部设有第四电动开关(404)，所述高温喷淋装置(7)和所述第四电动开关(404)电连接于所述控制器(3)。

8.根据权利要求1所述的原油自动取样及含水率测定仪，其特征在于，还包括保温系统(5)，所述保温系统(5)包括加热带(501)和加热器(502)，所述加热带(501)电连接于所述加热器(502)，所述加热带(501)包覆所述自动取样部件(1)，所述加热器(502)电连接于所述控制器(3)。

9.根据权利要求1所述的原油自动取样及含水率测定仪，其特征在于，所述进油口(103)连接于第一电磁阀(108)，所述排油管(104)连接于第二电磁阀(107)，所述第一电磁阀(108)、第二电磁阀(107)电连接于所述控制器(3)。

10.根据权利要求1所述的原油自动取样及含水率测定仪，其特征在于，所述测量装置(205)采用红外线传感器。