CN111999204A - 一种在线称重式原油含水率自动监测仪 - Google Patents

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刘生权
王进龙
陈章顺
贾瑞晓
李磊
穆凯
郭延明
王玺程
蔡庆
刘承鹏
何小鹏
张刚
郝志磊
蔺美丽
廖俊杰
陈香
唐勤超
俱炜农
郑为
李若梅
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    • G01N5/00—Analysing materials by weighing, e.g. weighing small particles separated from a gas or liquid
    • G01N5/04—Analysing materials by weighing, e.g. weighing small particles separated from a gas or liquid by removing a component, e.g. by evaporation, and weighing the remainder
    • G01N5/045—Analysing materials by weighing, e.g. weighing small particles separated from a gas or liquid by removing a component, e.g. by evaporation, and weighing the remainder for determining moisture content

Abstract

本发明涉及一种在线称重式原油含水率自动监测仪，其特征是重力传感器、一电动阀和液位计组件分别位于含水仪主体顶部，另一电动阀位于含水仪主体底部，重力传感器分别居于含水仪主体两侧，防爆配电接线箱分别通过软管与液位计组件、重力传感器短接，智能表头通过软管与防爆配电接线箱连接；含水仪主体上端的设置的工艺管线与含水仪主体底部一电动阀软管短接，再与工艺管线连接形成介质出口，含水仪主体介质进口工艺管线与含水仪主体上的一电动阀软管短接，后再与工艺管线连接。本发明通过测量一定体积的介质重量，并由智能表头计算原油含水率并储存数据。实现含水率0‑100%全量程计量而不受原油含气的影响。

Description

一种在线称重式原油含水率自动监测仪
技术领域
本发明涉及一种在线称重式原油含水率自动监测仪，尤其是用于油井原油含水率检测的仪器。
背景技术
在原油的开采、脱水、集输、计量和销售工作中，原油含水率和原油的产量是油田生产的重要指标。原油含水率的监测，对于油井出水、出油层位，估计原油产量，预计油井开发寿命，具有重要意义。同时，准确及时的原油含水率监测数据，能够反映出油井的工作状态，对油田减少能耗、降低成本，实现自动化管理，起着重要作用。目前的油田原油含水率监测，通常采用射线法、电容法和阻抗法等。射线法由于受到管控所以使用受限，电容式含水率监测仪适用于低含水的工况，而阻抗式含水率监测仪适用于高含水的工况。上述都不能全量程准确的测量井下含水原油的含水率。因此，开发一种适用于全量程的、精度高、无环境风险的含水率检测仪是十分必要的。
发明内容
鉴于上述，本发明的目的在于提供一种在线称重式原油含水率自动监测仪，完成在线全量程原油含水率的测量。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现：
一种在线称重式原油含水率自动监测仪，包括智能表头1，防爆配电接线箱2，Ⅰ#电动阀3，软管短接4，含水仪主体5，Ⅱ#重力传感器6、Ⅱ#电动阀7，Ⅰ#重力传感器8，工艺管线9和液位计组件10，其特征是含水仪主体5上分别设置Ⅰ#电动阀3、Ⅱ#电动阀7、液位计组件10、Ⅰ#重力传感器8和Ⅱ#重力传感器11，Ⅰ#电动阀3和液位计组件10分别位于含水仪主体5顶部，Ⅱ#电动阀7位于含水仪主体5底部，Ⅰ#重力传感器8和Ⅱ#重力传感器6分别居于含水仪主体5两侧，防爆配电接线箱2分别通过软管4与液位计组件10、Ⅰ#重力传感器8和Ⅱ#重力传感器6短接，智能表头1通过软管4与防爆配电接线箱2连接；含水仪主体5上端的设置的工艺管线9与含水仪主体5底部Ⅱ#电动阀7软管4短接，并与工艺管线9连接形成介质出口，含水仪主体5介质进口工艺管线9与含水仪主体5上的电动阀3工艺管线连接，
本发明的优点是：
1.采用称重法测量含水方法，适用于低含水或高含水工况，当介质达到含水仪主体设定位置时，求出质量混合密度，在线称重0-100%全量程原油的含水率计量，性价比高。
2. 介质通过工艺管线流入含水仪主体腔内，通过液位计组件和重力传感器发出信号由智能表头运算，原油含水率在线自动取样测量，测量速度快，测量周期为5-20分钟。
3. 含水仪主体上端工艺管线与含水仪主体底部Ⅱ#电动阀下端工艺管线连接形成出口进行排气，不受测量液的气液比例影响，计量精度高，稳定可靠。
4. 打开电动阀，介质由取样液原管路输入送出，避免取样污染环境。
附图说明
图1是一种在线称重式原油含水率自动监测仪的结构示意图；
附图标号：1- 智能表头 2-防爆配电接线箱 3-Ⅰ#电动阀
4-软管 5-含水仪主体 6-Ⅰ#重力传感器
7-Ⅱ#电动阀 8-Ⅱ#重力传感器 9- 工艺管线
10-液位计组件 。
具体实施方式
下面结合附图1，对本发明再作进一步的说明：
如图1所示，一种在线称重式原油含水率自动监测仪。包括智能表头1，防爆配电接线箱2，Ⅰ#电动阀3，软管（4，含水仪主体5，电动阀7，重力传感器8，工艺管线9和液位计组件10。含水仪主体5上分别设置Ⅰ#电动阀3和Ⅱ#电动阀7、液位计组件10、Ⅰ#重力传感器6和Ⅱ#重力传感器，Ⅰ#电动阀3和液位计组件10分别位于含水仪主体5顶部，Ⅱ#电动阀7位于含水仪主体5底部，Ⅰ#重力传感器8和Ⅱ#重力传感器8分别居于含水仪主体5两侧，防爆配电接线箱2分别通过软管4与液位计组件10、Ⅰ#重力传感器6和Ⅱ#重力传感器8短接，智能表头1通过软管4与防爆配电接线箱2连接；含水仪主体5上端的工艺管线9与含水仪主体5底部Ⅱ#电动阀7工艺管线连接形成出口，含水仪主体5进口工艺管线与含水仪主体5上的电动阀3工艺管线连接，
在待测状态，Ⅰ#电动阀3和Ⅱ#电动阀7处于打开状态，待介质流态稳定后，开始测量。首先由智能表头1发出指令，关闭Ⅱ#电动阀7，介质通过工艺管线9流入含水仪主体5腔内， 气体由含水仪主体5上端的排气口经工艺管线9出口排出，当介质达到含水仪主体5设定位置时，液位计组件10发出信号给智能表头1，再由智能表头1发出指令，关闭Ⅰ#电动阀3，静止5分钟，含水仪主体5两侧Ⅰ#重力传感器6和Ⅱ#重力传感器8及液位计组件10开始工作，并将其测量的数据传送给智能表头1，经智能表头1计算原油含水率并储存数据。
混合介质密度计算公式如下：
Figure DEST_PATH_IMAGE001
①
Figure DEST_PATH_IMAGE002
；
Figure DEST_PATH_IMAGE003
式中：
mj原油混合液体的重量,kg；
V原油混合液体的体积,cm3；
Figure DEST_PATH_IMAGE004
质量混合密度, kg/cm3；
Figure 956005DEST_PATH_IMAGE005
纯油密度,kg/cm3；
Figure DEST_PATH_IMAGE006
水的密度, kg/cm3；
Figure DEST_PATH_IMAGE007
原油含水率,%。
结合公式①②，得出含水率公式：
Figure DEST_PATH_IMAGE008
Figure DEST_PATH_IMAGE009
其中mj为测量值，V为含水仪制造后为已知量，
Figure 935463DEST_PATH_IMAGE005
和
Figure 777517DEST_PATH_IMAGE006
为已知量，可计算出原油的含水率，然后由智能表头1存储数据并发送至控制中心。同时由智能表头1发出指令，将Ⅰ#电动阀3和Ⅱ#电动阀7打开，进入下一次原油的含水率的测量。

Claims (1)

1.一种在线称重式原油含水率自动监测仪，包括智能表头（1），防爆配电接线箱（2），Ⅰ#电动阀（3），软管短接（4），含水仪主体（5），Ⅰ#重力传感器（6）、Ⅱ#电动阀（7），Ⅱ#重力传感器（8），工艺管线（9）和液位计组件（10），其特征是含水仪主体（5）上分别设置Ⅰ#电动阀（3）、Ⅱ#电动阀（7）、液位计组件（10）、Ⅰ#重力传感器（6）和Ⅱ#重力传感器（8），Ⅰ#电动阀（3）和液位计组件（10）分别位于含水仪主体（5）顶部，Ⅱ#电动阀（7）位于含水仪主体（5）底部，Ⅰ#重力传感器（6）和Ⅱ#重力传感器（8）分别居于含水仪主体（5）两侧，防爆配电接线箱（2）分别通过软管（4）与液位计组件（10）、Ⅰ#重力传感器（6）和Ⅱ#重力传感器（8）短接，智能表头（1）通过软管（4）与防爆配电接线箱（2）连接；含水仪主体（5）上端的设置的工艺管线（9）与含水仪主体（5）底部Ⅱ#电动阀（7）软管（4）短接，再与工艺管线（9）连接形成介质出口，含水仪主体（5）介质进口工艺管线与含水仪主体（5）上的Ⅰ#电动阀（3）软管（4）短接后再与工艺管线（9）连接。
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