CN203908623U - 精确测量油水界面的新装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种用于精确测量油水界面的新装置。该装置包括一个直筒和设于直筒一端的导通构件，该导通构件可以在设定压力下导通。本实用新型的新装置取材广泛、操作简单、一物多用、经济实惠、效果明显，即降低了操作人员的工作量，也同时降低了原油成本。

Description

精确测量油水界面的新装置

技术领域

本实用新型涉及常规油气集输技术领域，具体来说涉及一种精确测量油水界面的新装置。

背景技术

在原油从油井内抽取到地面后，需要通过集输管线传送至倒油船，通过油船把边缘井组的原油运输到集输站，原油通过提升泵进入沉降罐，经过一定时间的沉降后，底部明水排至污水罐或污油池，上部高含水原油进入2号沉降罐。在此集输过程中，为精确得到油水界面，及时达到油、水两路走，降低提升泵使用频率和用电量、沉降罐的加热等能源消耗，在诸多装置的部位，如原油运输油船、沉降罐、污水罐、污油池等有油水分离的罐、池中需要精确测量油水界面。但是现有技术的油水界面测量装置大多结构复杂，不适合在复杂环境下的应用，并且成本较高。例如由于冬春气温较低，沉降罐内的上部原油结块的情况下，吊样器即无法下到油水界面位置，致使油水界面难以确定。

在原油集输的过程中，为获得节能效果，需要将油罐底部的底水抽净以减少保温耗能。在环保注水时也需要精确获得油水界面位置以避免将原油引入注水中致使增加三相分离器的负荷。但在现有技术的油水界面测量装置中，不能在测量液面的同时提供抽底水功能。

实用新型内容

通过采用本实用新型的方案，获得了成本降低、精确计算运油船和沉降罐油水界面并且适合现场的油水界面测量新装置。

本实用新型的精确测量油水界面的新装置包括一个直筒和设置于直筒一端的导通构件，所述导通构件在设定压力下导通。

在一个实施方案中，所述导通构件是包覆在直筒一端的在设定压力下破裂的膜。

在另一实施方案中，所述导通构件是安装在直筒一端的装有安全栓的双向阀。所述安全栓可以是固定在双向阀的阀门上，并且在设定压力下断裂。或者，所述安全栓可以是通过卡销安装在双向阀的阀门上，并且在设定压力下自所述卡销脱落。

直筒可以采用各种材料，但出于材料的易获得性和方便起见，直筒采用的是塑料胶管。在直筒的内壁和外壁上刻有刻度，以便于测量计算。

有益效果：本实用新型的装置简易，所采用的直筒可以采用空心塑料胶管(防静电)制作，来源广泛，质量轻便，价格便宜，耐腐蚀，耐高温和低温，安装轻便。并且本实用新型的新型油水界面测量装置不仅适用于低温下检测油水界面，而且也适用于高温环境油水界面不明显的情况，而在这种情况下，其它类型的装置难以测量或测量不准确。油水界面的确定使环保注水安全、准确运行，油罐库存准确化，防盗性能提高。

附图说明

图1是本实用新型的油水界面测量装置的示意图。

图2是本实用新型的油水界面测量装置的一端的双向阀的示意图。

图3是利用本实用新型的油水界面测量装置测量油层厚度的方法的示意图。

其中：

1直筒；2导通构件；21阀门；22安全栓。

具体实施方式

以下结合附图说明本实用新型的具体实施方案。

本实用新型的油水界面测量装置包括直筒和直筒一端的导通构件。所述直筒可以采用任何材料制成，如玻璃材料、塑钢材料和塑料材料，但塑钢和塑料胶管因其防静电、取材广泛、质量轻便并且价格便宜、耐腐蚀、温度适应性广并且安装轻便而优选。直筒的长度可以根据现场情况进行选取，例如储油罐高5米，原油含水率70%的情况下，直筒长至少1.5米至5米。

在使用本实用新型的油水界面测量装置测量油水界面时，将导通构件端向下插入液体中，导通构件在设定压力下导通而使水进入直筒中。为使仅水进入直筒而避免原油进入直筒，可以根据现场情况设定适合压力。例如在运油船的情况下，船舱高度5米，原油密度0.9 g/ml，原油含水率70%，导通构件的导通压力可以设定为约15 Pa。仅有水进入直筒，而没有油在直筒内，不需要去掉直筒内水上漂浮的油层，减少了操作人员的工作量，并且因此也可以减少对所采用直筒的直径的限制。

在一个实施方案中，导通构件可以是包覆在直筒一端的在设定压力下破裂的膜。膜可使用所属领域中已知的各种膜状物件，例如纸张、保鲜膜、塑胶膜等。可以根据现场情况选用单张或多张膜，从而达到压力要求。在另一实施方案中，导通构件是安装在直筒一端的装有安全栓的双向阀。所述安全栓可以固定在双向阀的阀门上，并且在设定压力下断裂，也可以通过卡销安装在双向阀的阀门上，并且在设定压力下自所述卡销脱落，致使阀门打开而使直筒与液体连通。

在直筒内部与液体连通的情况下，水进入筒内，继续往下放置该筒至预定深度。要确定界面位置，先测量筒外油面的高度和筒内水面的高度，如下计算液面差：

Δh＝h外-h内

根据液面下同一深度压强相等:

ρ油.g.x油厚=ρ水.g.(x油厚-Δh)

从而推导出:

x油厚＝（ρ水.Δh）/（ρ水-ρ油）

而油水界面深度为:

H＝x+h外。

直筒内外液面的深度可以采用本领域内已知的任何方式测量，如目测法、丈量法或借助其它仪器进行测量。优选地，在直筒的内壁和外壁上刻有刻度，以便可以直接观察液面在内外壁上的刻度位置，再根据刻度加以计算，即可得到直筒内外的液面差。

图1说明本实用新型的油水界面测量装置。装置包括直筒1和一端的导通构件2。导通构件可以采用在设定压力下破裂的膜，也可以采用装有在设定压力下断裂的安全栓的双向阀。图2示出了装有安全栓的双向阀的示意图。双向阀的阀门21上安装有安全栓22，当安全栓在设定压力下断裂时，阀门可以打开，由此实现导通。

导通后，当直筒内外压力平衡时，即可如图3所示，计算油层厚度。首先计算直筒内外液面差：

Δh＝h外-h内

再根据液面下同一深度压强相等：

ρ油.g.x油厚=ρ水.g.(x油厚-Δh)

计算得到油层厚度

x油厚＝（ρ水.Δh）/（ρ水-ρ油）

根据此油层厚度可以进一步得到油水界面的位置：

H＝x+h外。

本实用新型的新型油水界面装置可在多处获得应用，例如

1、在油船上的应用：

在油船离开装油码头时测量一次直筒内外差计算出原油厚度χ1，当油船达到卸油码头时再次测量直筒内外差计算出原油厚度χ2，两次原油厚度比较，即可判断出原油在运输过程中是否存在丢失现象。采用这种方式进行测量简便易行，避免了利用取样化验氯根的办法测量油船，节约了化验药剂的使用量。而在保温过程中，油水界面的确定可以确保使油水界面以下的水全部直接打到储水罐，然后再对油船进行加温、打油，油船水提前抽出只加温原油节约了油船的加温使用蒸气量，从而节约了锅炉的燃油量。

2、在油罐上的应用：

倒罐时根据测量数据计算出油水界面，把界面以下的水先全部切到注水罐，然后加温原油，进行原油倒罐。罐底部的水全切后仅对原油加温避免了原油和水一起加温蒸气的浪费，节约了锅炉燃油量。同时油水界面的准确确定可避免上大罐吊样，减少环境污染、节约大量的人力、避免原油注入井内事故的发生等。

其他优点：

本实用新型的装置简易，所采用的直筒可以采用空心塑料胶管(防静电)制作，来源广泛，质量轻便，价格便宜，耐腐蚀，耐高温和低温，安装轻便。

本实用新型的新型油水界面测量装置不仅适用于低温下检测油水界面，而且也适用于高温环境油水界面不明显的情况，而在这种情况下，其它类型的装置难以测量或测量不准确。油水界面的确定使环保注水安全、准确运行，油罐库存准确化，防盗性能提高。

原油沉降罐油水界面的准确确定，使污水回注率达到100％，减少了原油含水率，倒油时原油混合液的含水降低大大减小了三相分离器的负荷，增加了原油的脱水率，使销售原油温度加热快，达到原油销售温度，同时也减少了原油沉降时间。

另外，通过直筒的应用，在测得油水界面准确的位置的同时，直接利用直筒进行抽底水，尤其在夏季抗洪期间通过直筒抽底水，取得了事半功倍的效果。

Claims (7)

1. 一种精确测量油水界面的新装置，其特征在于，所述装置包括一个直筒和设置于直筒一端的导通构件，所述导通构件在设定压力下导通。

2. 如权利要求1所述的精确测量油水界面的新装置，其特征在于，所述导通构件是包覆在直筒一端的在设定压力下破裂的膜。

3. 如权利要求1所述的精确测量油水界面的新装置，其特征在于，所述导通构件是安装在直筒一端的装有安全栓的双向阀。

4. 如权利要求3所述的精确测量油水界面的新装置，其特征在于，所述安全栓固定在双向阀的阀门上，并且在设定压力下断裂。

5. 如权利要求3所述的精确测量油水界面的新装置，其特征在于，所述安全栓是通过卡销安装在双向阀的阀门上，并且在设定压力下自所述卡销脱落。

6. 如权利要求1至5中任一项所述的精确测量油水界面的新装置，其特征在于，所述直筒是塑料胶管。

7. 如权利要求6所述的精确测量油水界面的新装置，其特征在于，所述直筒的内壁和外壁上刻有刻度。