CN2062047U - 原油含水测量仪 - Google Patents

Abstract

一种原油含水率测量仪，含有分离器或集油罐、进油管、排汽管、排液管、充分利用油田现有分离器或集油罐的静态原油含水率测量仪。主要技术特征是，在分离器的侧壁装有缓冲器，在缓冲器上装有液位计，在分离器的底部装有另一个缓冲器，两个缓冲器的底部均装有一个取压管、微压差变送器与两个取压管连接。本装置可用于石油、化工、冶金等系统、有关两种介质混合液的含量测量。

Description

本发明涉及一种原油含水测量仪，尤其是含有分离器（集油罐）、进油管、排汽管、排液管的原油分离器（集油罐）含水测量仪。

在油田开采中，为了准确地统计各采油队直至单井的纯油产量，原油含水率的测量，是一项重要的技术和经济指标，是油田计量工作中的重点。

在测量原油含水率的已有技术中，有取样蒸馏化验法、电容法和微波法。取样蒸馏化验法，费工费时，误差大，并且不能及时了解原油含水率的变化情况。用电容法测量含水率时，如果原油含水率大于30％，电容法无法使用，而油田在进入开采中期，特别是后期，原油含水率普遍超过30％，有时甚至达到80％以上，在这种情况下，电容法根本无法普遍采用。采用微波法测量含水率，原油对微波的反射系数与油包水或水包油的状态有关，需要根据情况，（增加补偿电路），对测量数据进行修正，给测量工作带来不少麻烦。

在ZL86105543.8号中公开了一种原油含水率自动监侧仪，其主要特点是，利用油和水对X射线吸收强弱的不同方法来测定原油含水率的，仪器的测量系统由四部分组成：X射线源，碘化钠晶体、光电倍增管、电子线路，不足之处是成本相对较高。

本发明的目的在于避免上述现有技术的不足之处而提供一种成本较低、充分利用油田现有分离器（集油罐），来监测计量其原油含水的测量仪。

本发明的目的可以通过以下措施来达到，原油含水率测量仪，含有分离器（1）（集油罐）、进油管（4）、排汽管（5）、排液管（6），其特征是，在分离器（1）的侧壁装有缓冲器（3），在缓冲器（3）上装有液位计（8），在分离器（1）的底部装有缓冲器（2），缓冲器（2）、（3）的底部均装有取压管（9），微压差变送器（7）的两端分别与缓冲器（2）、（3）的取压管（9）连接。

本发明的目的还可以通过以下措施来达到，缓冲器（2）、（3）的外形为U型，缓冲器（2）的一端安装在分离器（1）的底部，另一端安装在分离器（1）侧壁的上部；缓冲器（3）的一端安装在分离器（1）侧壁的中部，另一端安装在分离器（1）侧壁的上部。在缓冲器（3）上安装液位计（8）的高度略高于缓冲器（3）内液体的高度，用于限定分离器（集油罐）内的液位高。微压差变送器（7）的精度高于±1.2mmH₂O。

本发明的工作原理为：在缓冲器（2）、（3）内装满水，水的密度为ρ₁，此时微压差变送器（7）有一压差（当缓冲器（2）、（3）的高度相同时，微压差变送器（7）的压差为零）；原油由进油管（4）进入分离器（1）（集油罐）内，当分离器（1）内的油水混合液到达液位计（8）控制的液面时，停止进油。由于纯油的密度为ρ₂，原油的密度为ρ₁ρ₂，设定缓冲器（2）内的水的液面与分离器（1）内原油混合液的液面高度差为△H，分离器（1）内液位高h、分离器（1）内的含水相对的高度为h₁、含油相对应的高度为h₂，缓冲器（2）内的水面高H，含水率η，根据压力平衡条件有：Hρ₁＝h₁ρ₁＋h₂ρ₂

h＝h₁＋h₂

η＝ (h₁ρ₁)/(Hρ₁) （1）

解方程组（1）得含水率η为：

η＝（ρ₁－ρ₂h／H）／（ρ₁－ρ₂） （2）

由于：H＝h－△H    （3）

所以：η＝ (ρ₁)/(ρ₁-ρ₂) － (ρ₂)/(ρ₁-ρ₂) × (h)/(h－△H) （4）

（4）式中的ρ₁、ρ₂，h均为已知数，由微压差变送器（7）测得的压差△H代入（4）；即可算出含水率。分离器（1）内的汽体从排汽管（5）中排出，打开排液管（6）上的阀门，将分离器（1）内的原油（10）放出，然后进行第二次测量。

本发明相比现有技术具有如下积极效果：

1、充分利用油田现有大量的分离器、集油罐或计量罐等计量容器来测定含水率。

2、把油水混合液的含水测量，通过配装缓冲器转化为液位测量；选用常规定型产品，微压差变送器来测定两缓冲器液位之差，进而代替了液位的测量，提高了含水测量精度。

3、含水测量精度：在分离器内测量含水精度可达±1.5％以内，在集油灌内测量低含水精度可达±0.2％以内。

4、本发明在现场实际使用时，无需标定。

5、本发明还可用于化工、冶金等系统有关两种介质混合液的含量测量。所用原材料、器件等都是国内生产的常规定型产品，成本低廉。

附图的图面说明如下：

附图为原油含水率测量仪的剖面视意图，其中：分离器（集油罐）（1）、缓冲器（2）、缓冲器（3）、进油管（4）、排汽管（5）、排液管（6）、微压差变送器（7）、液位计（8）、取压管（9）、原油（10）。

本发明下面将结合附图实施例作进一步详述，在现有油田分离器（1）上装有进油管（4）、排汽管（5）、排液管（6）的基础上，在分离器（1）的底部焊接缓冲器（2）的一端，缓冲器（2）的另一端焊接在分离器（1）侧壁的上部，在分离器（1）侧壁的中上部分别焊接有缓冲器（3）的两端，在缓冲器（3）上装有控制液位的液位计（8），在缓冲器（2）、（3）的底部均装有取压管（9），两个取压管（9）与微压差变送器（7）连接。

在测量原油含水率前，将缓冲器（2）、（3）内充满水，（原油混合液中的矿化水），然后通过进油管（4）装入原油到液位计（8）控制的液面，停止进油，此时微压差变送器（7）上显示液位差△H，代入

η＝ (ρ₁)/(ρ₁-ρ₂) － (ρ₂)/(ρ₁-ρ₂) × (h)/(h－△H) 计算出该分离器（1）内的含水率η。最后启动排液管（6）上的阀门，排出分离器（1）内的原油。再通过进油管（4），装原油到控制液位，进行第二次测量。

Claims (4)

1、一种原油含水测量仪，含有分离器(1)(集油罐)、进油管(4)、排汽管(5)、排液管(6)，其特征是，在分离器(1)的侧壁装有缓冲器(3)、在缓冲器(3)上装有液位计(8)，在分离器(1)的底部装有缓冲器(2)，缓冲器(2)、(3)的底部均装有取压管(9)，微压差变送器(7)的两端分别与缓冲器(2)、(3)的取压管(9)连接。

2、按权利要求书1所述的原油含水测量仪，其特征是，缓冲器（2）、（3）的外形为U型，缓冲器（2）的一端安装在分离器（1）的底部，另一端安装在分离器（1）侧壁的上部；缓冲器（3）的一端安装在分离器（1）侧壁的中部，另一端安装在分离器（1）侧壁的上部。

3、按权利要求书1所述的原油含水率测量仪，其特征是，在缓冲器（3）上安装液位计（8）的高度略高于缓冲器（3）内液体的高度。

4、按权利要求书1所述的原油含水率测量仪，其特征是，微压差变送器（7）的精度高于±1.2mmH₂O。

Images