CN110595945B - 一种流体成份的测量方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种流体成份的测量方法。该测量方法使用的测量容器为密闭的等截面罐体，容器的中间有一个竖直放置的隔板将容器分为测量区和静压区，测量区和静压区顶部相通，底部隔离；测量区和静压区安装有差压传感器。通过差压传感器测量值计算得到油水混合密度
Figure 103270DEST_PATH_IMAGE002
、混合液体的高度X、含水体积
Figure 585067DEST_PATH_IMAGE003
和含水质量占比
Figure 670835DEST_PATH_IMAGE004
。本发明的流体成份的测量方法是静态测量方法，提高了测量精度，具有结构简单、测量准确、安全可靠、维护方便的优点。

Description

一种流体成份的测量方法
技术领域
本发明属于油田测量领域，具体涉及一种流体成份的测量方法。
背景技术
在原油开采过程中，油、水的比例体现了油田储层的特性，是制订和调整开采方案、优化生产参数的重要依据，对延长油气井寿命、提高采收率有重要的意义。在油田的实际生产过程中，针对气、油、水含量的测量方法很多，但测量精度不高，无法为油田生产提供准确的信息。当前，亟需发展一种简便的流体成份的测量方法，提高流体成份测量精度。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种流体成份的测量方法。
本发明的流体成份的测量方法，其特点是：所述的测量方法使用的测量容器为密闭的等截面罐体，容器的中间有一个竖直放置的隔板将容器分为测量区和静压区，测量区和静压区顶部相通，底部隔离；测量区的底面布置有压力测量点Ⅰ，距离压力测量点Ⅰ上方高度L的位置处布置有压力测量点Ⅱ；静压区的底面布置有压力测量点Ⅲ，距离压力测量点Ⅲ上方高度L的位置处布置有压力测量点Ⅳ；静压区内加入高度为H的水；压力测量点Ⅰ和压力测量点Ⅲ为一组，压力测量点Ⅱ和压力测量点Ⅳ为另一组，每一组均安装有一个差压传感器；
当油水混合流体密度均匀时，所述的测量方法包括以下步骤：
1a.将待测的油水混合流体中的油和水分离，使用密度计分别测量油密度
Figure 257339DEST_PATH_IMAGE001
和水密度
Figure 694136DEST_PATH_IMAGE002
；
1b.将测量容器安装在待测管线的旁路上，油水混合流体流入测量区，油水混合流体的高度为X，L≤X≤H；
1c.记录两个差压传感器的数值，△P1为测量点Ⅰ和压力测量点Ⅲ的压差，△P2为压力测量点Ⅱ和压力测量点Ⅳ的压差；
1d.计算测量区内的油水混合密度
Figure 993531DEST_PATH_IMAGE003
，计算公式如下：
Figure 705135DEST_PATH_IMAGE004
其中，g为重力加速度；
1e.计算X，计算公式如下：
Figure 39164DEST_PATH_IMAGE005
；
1f.计算测量区的含水体积
Figure 443601DEST_PATH_IMAGE006
，计算公式如下：
Figure 230291DEST_PATH_IMAGE007
其中，S为测量区的横截面积；
1g.计算测量区中水的质量占比
Figure 745586DEST_PATH_IMAGE008
，计算公式如下：
Figure 190912DEST_PATH_IMAGE009
；
当油水混合流体密度不均匀时，所述的测量方法包括以下步骤：
2a.将待测的油水混合流体中的油和水分离，使用密度计分别测量的油密度
Figure 703933DEST_PATH_IMAGE001
和水密度
Figure 774657DEST_PATH_IMAGE002
；
2b.将测量容器安装在待测管线的旁路上，油水混合流体流入测量区，油水混合流体的高度为X，L≤X≤H，测得X的数值；
2c.记录差压传感器的数值，△P1为测量点Ⅰ和压力测量点Ⅲ的压差；
2d.计算测量区内的油水混合密度
Figure 93643DEST_PATH_IMAGE003
，计算公式如下：
Figure 136685DEST_PATH_IMAGE010
其中，g为重力加速度；
2e.计算测量区的含水体积
Figure 882924DEST_PATH_IMAGE006
，计算公式如下：
Figure 378628DEST_PATH_IMAGE011
其中，S为测量区的横截面积；
2f.计算测量区中水的质量占比
Figure 501305DEST_PATH_IMAGE008
，计算公式如下：
Figure 398853DEST_PATH_IMAGE012
。
所述的静压区顶部与隔板上边缘等高的位置覆盖一层柔软的隔离薄膜，隔离薄膜与静压区四周的侧壁固定在一起，隔离薄膜将水密封静压区内。
本发明的流体成份的测量方法是一种静态测量方法，只要测量容器所截取的样本能真实反映油水混合流体的特性，测量的精度就仅取决于测量容器的相关几何、位置精度以及差压传感器测量精度。因此，本发明的流体成份的测量方法大幅度提高了测量精度，较其它动态测量方式，具有结构简单、测量准确、安全可靠、维护方便的优点。
附图说明
图1为本发明的流体成份的测量方法中的测量装置结构示意图；
图中，1.容器 2.隔板 3.测量区 4.静压区 5.压力测量点Ⅱ 6.压力测量点Ⅰ 7.压力测量点Ⅲ 8.压力测量点Ⅳ 9.隔离薄膜。
具体实施方式
下面结合附图和实施例详细说明本发明。
本发明的流体成份的测量方法使用的测量装置如图1所示，测量容器1为密闭的等截面罐体，容器1的中间有一个竖直放置的隔板2将容器1分为测量区3和静压区4，测量区3和静压区4顶部相通，底部隔离；测量区3的底面布置有压力测量点Ⅰ6，距离压力测量点Ⅰ6上方高度L的位置处布置有压力测量点Ⅱ5；静压区4的底面布置有压力测量点Ⅲ7，距离压力测量点Ⅲ7上方高度L的位置处布置有压力测量点Ⅳ8；静压区4内加入高度为H的水；压力测量点Ⅰ6和压力测量点Ⅲ7为一组，压力测量点Ⅱ5和压力测量点Ⅳ8为另一组，每一组均安装有一个差压传感器；
当油水混合流体密度均匀时，所述的测量方法包括以下步骤：
1a.将待测的油水混合流体中的油和水分离，使用密度计分别测量油密度
Figure 315994DEST_PATH_IMAGE001
和水密度
Figure 564573DEST_PATH_IMAGE002
；
1b.将测量容器1安装在待测管线的旁路上，油水混合流体流入测量区3，油水混合流体的高度为X，L≤X≤H；
1c.记录两个差压传感器的数值，△P1为测量点Ⅰ6和压力测量点Ⅲ7的压差，△P2为压力测量点Ⅱ5和压力测量点Ⅳ8的压差；
1d.计算测量区3内的油水混合密度
Figure 428623DEST_PATH_IMAGE003
，计算公式如下：
Figure 977416DEST_PATH_IMAGE013
其中，g为重力加速度；
1e.计算X，计算公式如下：
Figure 331037DEST_PATH_IMAGE014
；
1f.计算测量区3的含水体积
Figure 801333DEST_PATH_IMAGE006
，计算公式如下：
Figure 233DEST_PATH_IMAGE015
其中，S为测量区3的横截面积；
1g.计算测量区3中水的质量占比η，计算公式如下：
Figure 872374DEST_PATH_IMAGE016
；
当油水混合流体密度不均匀时，所述的测量方法包括以下步骤：
2a.将待测的油水混合流体中的油和水分离，使用密度计分别测量的油密度
Figure 396896DEST_PATH_IMAGE001
和水密度
Figure 88909DEST_PATH_IMAGE002
；
2b.将测量容器1安装在待测管线的旁路上，油水混合流体流入测量区3，油水混合流体的高度为X，L≤X≤H，测得X的数值；
2c.记录差压传感器的数值，△P1为测量点Ⅰ6和压力测量点Ⅲ7的压差；
2d.计算测量区3内的油水混合密度
Figure 560342DEST_PATH_IMAGE003
，计算公式如下：
Figure 83727DEST_PATH_IMAGE017
其中，g为重力加速度；
2e.计算测量区3的含水体积
Figure 716833DEST_PATH_IMAGE006
，计算公式如下：
Figure 224038DEST_PATH_IMAGE011
其中，S为测量区3的横截面积；
2f.计算测量区3中水的质量占比
Figure 968003DEST_PATH_IMAGE008
，计算公式如下：
Figure 345895DEST_PATH_IMAGE012
。
所述的静压区4顶部与隔板2上边缘等高的位置覆盖一层柔软的隔离薄膜9，隔离薄膜9与静压区4四周的侧壁固定在一起，隔离薄膜9将水密封静压区4内。
实施例1
本发明测得油水混合流体的高度X为500mm，量程为2KPa的差压传感器测量压力测量点Ⅰ6和压力测量点Ⅲ7的压差；将油水混合流体静置分层后，分离出油和水，通过密度计分别测量流体中油密度为873
Figure 212220DEST_PATH_IMAGE018
和水密度为998
Figure 878825DEST_PATH_IMAGE018
；隔离薄膜厚度选用0.1mm，经测量计算，水的质量比测量精度优于±1%；其他各种动态测量方法所测量水的质量比测量精度平均为±5%。
本发明不局限于上述具体实施方式，所属技术领域的技术人员从上述构思出发，不经过创造性的劳动，所作出的种种变换，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种流体成份的测量方法，其特征在于：所述的测量方法使用的测量容器(1)为密闭的等截面罐体，容器(1)的中间有一个竖直放置的隔板(2)将容器(1)分为测量区(3)和静压区(4)，测量区(3)和静压区(4)顶部相通，底部隔离；测量区(3)的底面布置有压力测量点Ⅰ(6)，距离压力测量点Ⅰ(6)上方高度L的位置处布置有压力测量点Ⅱ(5)；静压区(4)的底面布置有压力测量点Ⅲ(7)，距离压力测量点Ⅲ(7)上方高度L的位置处布置有压力测量点Ⅳ(8)；静压区(4)内加入高度为H的水；压力测量点Ⅰ(6)和压力测量点Ⅲ(7)为一组，压力测量点Ⅱ(5)和压力测量点Ⅳ(8)为另一组，每一组均安装有一个差压传感器；所述的静压区(4)顶部与隔板(2)上边缘等高的位置覆盖一层柔软的隔离薄膜(9)，隔离薄膜(9)与静压区(4)四周的侧壁固定在一起，隔离薄膜(9)将水密封静压区(4)内
当油水混合流体密度均匀时，所述的测量方法包括以下步骤：
1a.将待测的油水混合流体中的油和水分离，使用密度计分别测量油密度ρ2和水密度ρ1；
1b.将测量容器(1)安装在待测管线的旁路上，油水混合流体流入测量区(3)，油水混合流体的高度为X，L≤X≤H；
1c.记录两个差压传感器的数值，△P1为测量点Ⅰ(6)和压力测量点Ⅲ(7)的压差，△P2为压力测量点Ⅱ(5)和压力测量点Ⅳ(8)的压差；
1d.计算测量区(3)内的油水混合密度ρ3，计算公式如下：
Figure FDA0003622999330000011
其中，g为重力加速度；
1e.计算X，计算公式如下：
Figure FDA0003622999330000012
1f.计算测量区(3)的含水体积V1，计算公式如下：
Figure FDA0003622999330000021
其中，S为测量区(3)的横截面积；
1g.计算测量区(3)中水的质量占比η，计算公式如下：
Figure FDA0003622999330000022
当油水混合流体密度不均匀时，所述的测量方法包括以下步骤：
2a.将待测的油水混合流体中的油和水分离，使用密度计分别测量的油密度ρ2和水密度ρ1；
2b.将测量容器(1)安装在待测管线的旁路上，油水混合流体流入测量区(3)，油水混合流体的高度为X，L≤X≤H，测得X的数值；
2c.记录差压传感器的数值，△P1为测量点Ⅰ(6)和压力测量点Ⅲ(7)的压差；
2d.计算测量区(3)内的油水混合密度ρ3，计算公式如下：
Figure FDA0003622999330000023
其中，g为重力加速度；
2e.计算测量区(3)的含水体积V1，计算公式如下：
Figure FDA0003622999330000024
其中，S为测量区(3)的横截面积；
2f.计算测量区(3)中水的质量占比η，计算公式如下：
Figure FDA0003622999330000025
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