CN204255786U - 原油含水率测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种原油含水率测量装置，包括：盛液桶、重量传感器、液位传感器、数据输入装置、数据处理器和显示器。盛液桶用于盛放待测原油；重量传感器安装在盛液桶的下端，用于测量盛液桶中液体重量并将液体重量数据传输到数据处理器；液位传感器固定在盛液桶内壁，用于测量液面高度并将液面高度数据传输到数据处理器；数据输入装置用于输入液体密度并将液体密度数据传输到数据处理器；数据处理器根据重量传感器的液体重量数据、液位传感器的液面高度数据、数据输入装置的液体密度数据计算得出待测原油的含水率，并将计算结果传输给显示器；显示器用于显示计算结果。本实用新型提供的原油含水率测量装置，可提高原油含水率的测量准确性。

Description

原油含水率测量装置

技术领域

本实用新型涉及原油含水率测量技术，尤其涉及一种原油含水率测量装置。

背景技术

原油含水率是石油化工行业原油采集、冶炼及运输过程中一个重要的参数，原油含水率直接影响到原油的开采、脱水、集输、计量、销售、炼化等，因此，在油田原油生产和储运的过程中都要求检测原油含水率。尤其是原油的在线检测，原油含水率的在线检测对于确定油井出水、出油层位，估计原油产量，预测油井的开发寿命，都具有重要意义。

目前，具有多种不同形式的原油含水率测试仪，但其在使用时需要将原油进行取样，将取样的原油带回实验室进行蒸馏后，对其进行测量。而采用目前的原油含水率测试仪，将原油进行的取样只是原油的一个样点，且其取样回来之后再测量存在一个滞后性，导致原油含水率测试仪测量准确性不高。

实用新型内容

本实用新型提供一种原油含水率测量装置，可提高原油含水率的测量准确性。

本实用新型提供一种原油含水率测量装置，包括：盛液桶、重量传感器、液位传感器、数据输入装置、数据处理器和显示器。

盛液桶，用于盛放待测原油；

重量传感器，安装在盛液桶的下端，用于测量盛液桶中液体重量并将液体重量数据传输到数据处理器；

液位传感器，固定在盛液桶内壁，用于测量液面高度并将液面高度数据传输到数据处理器；

数据输入装置，用于输入液体密度并将液体密度数据传输到数据处理器；

数据处理器，与重量传感器、液位传感器和数据输入装置连接，用于接收并处理来自重量传感器的液体重量数据，来自液位传感器的液面高度数据，来自数据输入装置的液体密度数据；根据液体重量数据、液面高度数据、液体密度数据计算得出待测原油的含水率，并将计算结果传输给显示器；

显示器，用于显示计算结果。

在本实用新型的一实施例中，前述盛液桶包括桶盖，桶盖上开设注油孔，靠近桶盖边缘处设有通气孔。

在本实用新型的一实施例中，前述盛液桶外壁固定有挂环。

在本实用新型的一实施例中，前述数据输入装置，具体用于分别输入待测原油中油的密度和水的密度并将待测原油中油的密度和水的密度传输到数据处理器；

数据处理器，具体用于根据如下公式计算得出待测原油的含水率：

$f=\frac{(a-\mathrm{dbs})c}{a(c-d)}\×100\%$

其中，上述公式中的f为待测原油的含水率，a为重量传感器测量的盛液桶中液体重量，b为液位传感器测量的液面高度，c为数据输入装置输入的待测原油中水的密度，d为数据输入装置输入的待测原油中油的密度，s为盛液桶的横截面面积。

在本实用新型的一实施例中，前述盛液桶为玻璃桶。

在本实用新型的一实施例中，前述盛液桶为圆柱状

在本实用新型的一实施例中，前述液位传感器为浮球式液位传感器。

在本实用新型的一实施例中，前述数据输入装置为贴片式按键。

在本实用新型的一实施例中，前述数据处理器为可编程逻辑控制器PLC。

在本实用新型的一实施例中，前述数据输入装置、数据处理器、显示器安装在配件箱内，配件箱固定在盛液桶外壁。

在本实用新型的一实施例中，前述显示器为液晶LCD显示屏。

本实用新型提供的原油含水率测量装置，通过重量传感器测量盛液桶中液体重量，液位传感器测量液面高度，数据输入装置输入液体密度数据，上述数据传输给数据处理器，数据处理器处理计算后得出原油含水率，并将计算出的原油含水率传输给显示器进行显示，待测原油直接由原油含水率测量装置中的重量传感器和液位传感器测量，不需要提前将待测原油采样并蒸馏处理，且盛液桶中液体重量及液位数据均由传感器进行测量，数据测量准确性高，进而所得的原油含水率更准确。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一实施例中提供的原油含水率测量装置示意图；

图2为本实用新型提供的原油含水率测量装置部件连接示意图；

图3为本实用新型另一实施例中提供的原油含水率测量装置示意图；

图4为本实用新型又一实施例中提供的原油含水率测量装置示意图。

附图标记说明：

1-重量传感器；

2-液位传感器；

3-数据输入装置；

4-数据处理器

5-显示器；

6-盛液桶；

7-桶盖；

71-注油孔；

72-通气孔；

61-挂环。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

图1为本实用新型一实施例中提供的原油含水率测量装置示意图，图2为本实用新型提供的原油含水率测量装置部件连接示意图。如图1和图2所示，本实用新型提供一种原油含水率测量装置，包括：盛液桶6、重量传感器1、液位传感器2、数据输入装置3、数据处理器4、显示器5。

盛液桶6，用于盛放待测原油。

在具体的实施过程中，将需要测量的原油放入盛液桶6中进行原油含水率的测量。可选的，盛液桶6可以使用耐原油腐蚀的金属材料制成，从而提高盛液桶6的使用寿命。

可选的，盛液桶6可以利用耐腐蚀且透明的玻璃材料制成的玻璃桶，可以便于直观了解盛液桶6中油样的多少，防止取样时原油溢出。

可选的，盛液桶6可以为圆柱状。

重量传感器1，安装在盛液桶6的下端，用于测量盛液桶6中液体重量并将液体重量数据传输到数据处理器4。

在具体的实施过程中，重量传感器1是一种将质量信号转换为可测量的电信号输出的装置，重量传感器1在测量盛液桶6中液体重量时，放于盛液桶6中的待测原油，在重力的作用下，安装在盛液桶6下端的重量传感器1测量得到待测原油的液体重量，并将测量得到的液体重量数据传输到数据处理器4。

具体的，重量传感器1的结构和工作原理与现有重量传感器一样，在此不再赘述。

液位传感器2，固定在盛液桶6内壁，用于测量液面高度并将液面高度数据传输到数据处理器4。

在具体的实施过程中，液位传感器2是一种测量液位的压力传感器，液位传感器2有浮筒式液位传感器、浮球式液位传感器、静压式液位传感器等。

可选的，液位传感器2为浮球式液位传感器，浮球式液位传感器由磁性浮球、测量导管、信号单元、电子单元、接线盒及安装件组成，浮球式液位传感器在测量盛液桶6液面高度时，磁性浮球密度小于原油密度，可漂于待测原油液面之上并沿测量导管上下移动，测量导管竖直地固定在盛液桶6的内壁，测量导管下端延伸至盛液桶6的桶底，测量导管上端延伸至盛液桶6的上沿，测量导管内的测量元件在外磁作用下测量到被测原油的液位变化。

具体的，液位传感器2及浮球式液位传感器的结构和工作原理与现有液位传感器及浮球式液位传感器一样，在此不再赘述。

数据输入装置3，用于输入液体密度并将液体密度数据传输到数据处理器4。

在具体实施过程中，因为不同区域、不同地方油田原油中液体密度是不同的，需要将待测原油中液体密度通过数据输入装置3输入原油含水率测量装置中。具体的，待测原油中液体密度可通过对待测原油同一区域、同一地方进行采样，并将采样数据进行加权平均。

可选的，数据输入装置3为贴片式按键，可简单、快速输入待测原油液体密度。

具体的，待测原油中液体密度包括油的密度(可简称油密)和水的密度(可简称水密)，数据输入装置3，具体用于分别输入待测原油中油的密度和水的密度并将待测原油中油的密度和水的密度传输到数据处理器4。

数据处理器4，与重量传感器1、液位传感器2和数据输入装置3连接，用于接收并处理来自重量传感器1的液体重量数据，来自液位传感器2的液面高度数据，来自数据输入装置3的液体密度数据；根据液体重量数据、液面高度数据、液体密度数据计算得出待测原油的含水率，并将计算结果传输给显示器5。

在具体实施过程中，数据处理器4，具体用于根据如下公式计算得出待测原油的含水率：

$f=\frac{(a-\mathrm{dbs})c}{a(c-d)}\×100\%---\left(1\right)$

其中，上述公式中的f为待测原油的含水率，a为重量传感器1测量的盛液桶6中液体重量，b为液位传感器2测量的液面高度，c为数据输入装置3输入的待测原油中水的密度，d为数据输入装置3输入的待测原油中油的密度，s为盛液桶6的横截面面积。

具体的，使用过程中，待测原油的含水率计算过程如下：

由重量传感器1可测量得到盛液桶6中液体重量a，液位传感器2可测量得到液面高度b，数据输入装置3可输入得到待测原油中水的密度c和油的密度d，盛液桶6的横截面面积s可提前设置储存在数据处理器4中。可知，液体重量a、液面高度b、水的密度c、油的密度d和盛液桶6的横截面面积s为已知的，则假设未知的水的体积为m，油的体积为n。

根据重量传感器1测量的盛液桶6中液体重量为水的重量和油的重量，以及重量等于密度乘以体积，可得以下方程：

a＝mc+nd    (2)

根据待测原油中的体积为水的体积和油的体积，以及体积等于高度乘以横截面面积，可得以下公式：

m+n＝bs    (3)

联立以上方程(2)和(3)，可求出水的体积：

$m=\frac{(a-\mathrm{dbs})}{(c-d)}---\left(4\right)$

进而可得到水的重量：

$\mathrm{mc}=\frac{(a-\mathrm{dbs})c}{(c-d)}---\left(5\right)$

然后，根据待测原油的含水率等于水的重量除以总重量，可得出：

$f=\frac{(a-\mathrm{dbs})c}{a(c-d)}\×100\%---\left(1\right)$

数据处理器4将计算得出的待测原油的含水率f传输到显示器5。

可选的，数据处理器4可以为可编程逻辑控制器(Programmable LogicController，简称PLC)，实现数据的接收、处理和输出。

具体的，可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller，简称PLC)采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，其具体结构和基本原理与现有PLC一样，在此不再赘述。

显示器5，用于显示计算结果。

在具体实施过程中，显示器5接收数据处理器4计算得到的待测原油的含水率f，并将待测原油的含水率f显示出来。

可选的，显示器5可选用液晶显示器(Liquid Crystal Display，简称LCD)，确保显示的数据清晰、不失真。

本实施例提供的原油含水率测量装置，在具体使用过程中，将待测的原油放入盛液桶6中，重量传感器1测量得到盛液桶6中液体重量a，并将液体重量a传输到数据处理器4；液位传感器2测量得到盛液桶6中液面高度b，并将液面高度b传输到数据处理器4；通过数据输入装置3输入水的密度c和油的密度d，并将水的密度c和油的密度d传输给数据处理器4；数据处理器4根据液体重量a、液面高度b、水的密度c、油的密度d以及提前设置存储的盛液桶6的横截面面积s，可计算得到待测原油的含水率f，并将待测原油的含水率f传输给显示器5；显示器5接收数据处理器4计算得到的待测原油的含水率f，并将待测原油的含水率f显示出来。

本实施例提供的原油含水率测量装置，通过重量传感器1测量盛液桶6中液体重量，液位传感器2测量液面高度，数据输入装置3输入液体密度数据，上述数据传输给数据处理器4，数据处理器4处理计算后得出原油含水率，并将计算出的原油含水率传输给显示器5进行显示，待测原油直接由原油含水率测量装置中的重量传感器1和液位传感器2测量，不需要提前将待测原油采样并蒸馏处理，且盛液桶6中液体重量及液位数据均由传感器进行测量，数据测量准确性高，进而所得的原油含水率更准确。

在本实用新型的一实施例中，如图3所示，图3为本实用新型另一实施例中提供的原油含水率测量装置示意图。在上述实施例原油含水率测量装置的基础上，盛液桶6包括桶盖7，桶盖7上开设注油孔71，靠近桶盖7边缘处设有通气孔72。

在具体实施过程中，桶盖7采用的材料与盛液桶6采用的材料相对应，举例来说，若盛液桶6使用耐原油腐蚀的金属材料制成，则桶盖7也使用耐原油腐蚀的金属材料制成；若盛液桶6利用耐腐蚀且透明的玻璃材料制成的玻璃桶，则桶盖7也利用耐腐蚀且透明的玻璃材料制成的玻璃桶盖。注油孔71与出油管(未示出)对接进行采样，便于在油田现场的出油管直接采样。通气孔72的数量及直径大小可以根据待测原油原有含气量具体设定，本实施例对此不进行限制。

进一步地，由于现场所取的原油样品含有大量燃气，在取样及后续检测过程中燃气溢出，如果不及时散出盛液桶6，则存在发生爆炸的风险，危害操作人员安全。通气孔72的作用即是使燃气迅速从靠近桶盖7边缘处的通气孔72排出，降低爆炸风险。

本实施例提供的原油含水率测量装置，通过盛液桶6中桶盖7上开设注油孔71，注油孔71与出油管对接进行采样，便于在油田现场的出油管直接采样。通过靠近桶盖7边缘处设有通气孔72，使燃气迅速从靠近桶盖7边缘处的通气孔72排出，降低爆炸风险。

在本实用新型的一实施例中，如图4所示，图4为本实用新型又一实施例中提供的原油含水率测量装置示意图。在上述实施例原油含水率测量装置的基础上，盛液桶6外壁固定有一对相对设置的挂环61，便于原油含水率测量装置的吊装运输。

本实施例提供的原油含水率测量装置，通过盛液桶6外壁固定有一对相对设置的挂环61，便于原油含水率测量装置的吊装运输。

在本实用新型的一实施例中，数据输入装置3、数据处理器4、显示器5安装在配件箱(未示出)内，配件箱固定在盛液桶6外壁。

在具体实施过程中，配件箱防油防水，将数据输入装置3、数据处理器4、显示器5安装在配件箱内，可防止待测原油飞溅、散落到数据输入装置3、数据处理器4、显示器5，起到保护内部部件的作用，从而使原油含水率测量装置的稳定性、可靠性更强。

本实施例提供的原油含水率测量装置，通过数据输入装置3、数据处理器4、显示器5安装在配件箱内，可防止待测原油飞溅、散落到数据输入装置3、数据处理器4、显示器5，起到保护内部部件的作用，从而使原油含水率测量装置的稳定性、可靠性更强。

本实用新型提供的原油含水率测量装置，通过重量传感器1测量盛液桶6中液体重量，液位传感器2测量液面高度，数据输入装置3输入液体密度数据，上述数据传输给数据处理器4，数据处理器4处理计算后得出原油含水率，并将计算出的原油含水率传输给显示器5进行显示，待测原油直接由原油含水率测量装置中的重量传感器1和液位传感器2测量，不需要提前将待测原油采样并蒸馏处理，且盛液桶6中液体重量及液位数据均由传感器进行测量，数据测量准确性高，进而所得的原油含水率更准确。通过盛液桶6中桶盖7上开设注油孔71，注油孔71与出油管对接进行采样，便于在油田现场的出油管直接采样。通过靠近桶盖7边缘处设有通气孔72，使燃气迅速从靠近桶盖7边缘处的通气孔72排出，降低爆炸风险。通过盛液桶6外壁固定有一对相对设置的挂环61，便于原油含水率测量装置的吊装运输。通过数据输入装置3、数据处理器4、显示器5安装在配件箱内，可防止待测原油飞溅、散落到数据输入装置3、数据处理器4、显示器5，起到保护内部部件的作用，从而使原油含水率测量装置的稳定性、可靠性更强。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (11)

1.一种原油含水率测量装置，其特征在于，包括：

盛液桶，用于盛放待测原油；

重量传感器，安装在所述盛液桶的下端，用于测量所述盛液桶中液体重量并将所述液体重量数据传输到数据处理器；

液位传感器，固定在所述盛液桶内壁，用于测量液面高度并将所述液面高度数据传输到所述数据处理器；

数据输入装置，用于输入液体密度并将所述液体密度数据传输到所述数据处理器；

显示器，用于显示计算结果；

所述数据处理器，与所述重量传感器、液位传感器和数据输入装置连接，用于接收并处理来自所述重量传感器的液体重量数据，来自所述液位传感器的液面高度数据，来自所述数据输入装置的液体密度数据；根据所述液体重量数据、所述液面高度数据、所述液体密度数据计算得出所述待测原油的含水率，并将计算结果传输给所述显示器。

2.根据权利要求1所述的原油含水率测量装置，其特征在于，所述盛液桶包括桶盖，所述桶盖上开设注油孔，靠近所述桶盖边缘处设有通气孔。

3.根据权利要求2所述的原油含水率测量装置，其特征在于，所述盛液桶外壁固定有挂环。

4.根据权利要求1所述的原油含水率测量装置，其特征在于，所述数据输入装置，具体用于分别输入所述待测原油中油的密度和水的密度并将所述待测原油中油的密度和水的密度传输到所述数据处理器；

所述数据处理器，具体用于根据如下公式计算得出所述待测原油的含水率：

$f=\frac{(a-\mathrm{dbs})c}{a(c-d)}\×100\%$

其中，上述公式中的f为所述待测原油的含水率，a为所述重量传感器测量的所述盛液桶中液体重量，b为所述液位传感器测量的液面高度，c为所述数据输入装置输入的所述待测原油中水的密度，d为所述数据输入装置输入的所述待测原油中油的密度，s为所述盛液桶的横截面面积。

5.根据权利要求1-4任一项所述的原油含水率测量装置，其特征在于，所述盛液桶为玻璃桶。

6.根据权利要求1-4任一项所述的原油含水率测量装置，其特征在于，所述盛液桶为圆柱状。

7.根据权利要求1-4任一项所述的原油含水率测量装置，其特征在于，所述液位传感器为浮球式液位传感器。

8.根据权利要求1-4任一项所述的原油含水率测量装置，其特征在于，所述数据输入装置为贴片式按键。

9.根据权利要求1-4任一项所述的原油含水率测量装置，其特征在于，所述数据处理器为可编程逻辑控制器PLC。

10.根据权利要求1-4任一项所述的原油含水率测量装置，其特征在于，所述数据输入装置、所述数据处理器、所述显示器安装在配件箱内，所述配件箱固定在所述盛液桶外壁。

11.根据权利要求1-4任一项所述的原油含水率测量装置，其特征在于，所述显示器为液晶LCD显示屏。