CN215374945U - 一种基于超疏油材料的智能化油井含水化验装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于超疏油材料的智能化油井含水化验装置，包括支撑架、产出液取样桶、过滤水筒、过滤器、真空泵、输入运算模块和显示模块；本装置利用可拆装的产出液取样桶，能够同时现场取样及化验室过滤，防止了产出液转移过程中的原油粘附损失，油井含水率测试更准确；增加无线称重传感器，精确计量产出液总质量、过滤水质量，避免了蒸馏法、离心法使用人眼读取体积出现的误差；过滤器中增加大孔径拦油网，防止了大块原油冲击油水分离膜，导致分离膜堵塞，测试速度更快；增加了油水分离通量及分离效率；增加输入运算模块，通过输入单井产出液密度校正产出液总质量，通过输入膜内残留水质量校正最终的油井含水率，测试结果更准确。

Description

一种基于超疏油材料的智能化油井含水化验装置

技术领域

本发明属于石油开发领域，具体来说涉及一种基于超疏油材料的智能化油井含水化验装置。

背景技术

油田实现稳产的重要手段之一是通过对油井之间和油田之间的产液优化调整，其判断机理主要取决于各油井的含水情况，计算增油量大小并优化排序，最终筛选出提液潜力井和限液备选井，用于指导现场生产。另外，随着油田的开发，含水>90％的特高含水油井越来越多，特高含水期的油井临近经济极限含水且长期低产，这类井的侧钻决策主要依据之一是单井含水率状态。因此，对生产井含水率测定的精度提出了要求。

采油平台每口生产井定期均需化验单井含水率，计算原油产量，指导生产。目前单井油水样含水率检测主要有两种方法，一种离心法，一种是蒸馏法。

1、蒸馏法

根据GB/T 8929-2006，蒸馏仪器包括玻璃蒸馏烧瓶(1000ml)、冷凝管(长400mm)、带刻度的接受器(5ml)及加热器(一般为电加热套)，溶剂使用二甲苯，使原油-溶剂混合物达到400ml，加上防爆沸措施，等到接受器内水体积5min内保持为常数，可计算含水率结果(重复性0.08％，再现性0.11％)。对于高含水油井，蒸馏法存在以下问题：

(1)对于含水率>90％的特高含水油井，取样量约为5ml，样本量太小，受井液波动影响大，测试误差很大；

(2)取样塑料杯内壁粘附原油严重，造成原油损失，测试含水率偏差较大，达不到测试要求的精度(若使用的溶剂含有一定量的水，也会对结果产生影响)；

(3)测试时间过长，一个油水样大约45min，且大量耗电，大量使用溶剂，严重影响生产指导，污染环境；

(4)危险性较高，热油若从冷凝管上口喷出，给化验人员带来很大危险，热油一旦溅在电热套内，极易起火。

2、离心法

基于蒸馏法存在的问题，高含水油井普遍使用离心法测量，需要一台离心机及配套的离心管，离心法测定原油含水的特点是速度快、批量大、安全系数高，更适合高含水的油井。目前高含水油井离心法测定含水率的问题：

(1)油井高含水，含油率很低，离心法所取油样样本为50ml左右，样本量小，且产出液在地面管线存在段塞流，取样结果受井液波动影响大(井口放空时间过短，也会影响结果)，测试误差较大；

(2)取样塑料杯内壁粘附原油严重，造成原油损失，测试含水率偏差较大(若使用的溶剂含有一定量的水，也会对结果产生影响)，达不到测试要求的精度，影响含水率的判断，难以有效生产指导；

(3)粘附原油的塑料杯废弃、溶剂的处理等造成环境污染。

因此，设计一种智能化的油井含水化验装置是十分必要的，通过取样体积放大及超疏油材料准确测定高含水油井的含水率。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于超疏油材料的智能化油井含水化验装置，用以解决现有技术中高含水油井含水率测量误差较大的问题。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种基于超疏油材料的智能化油井含水化验装置，包括支撑架、产出液取样桶、过滤水筒、过滤器、真空泵、输入运算模块和显示模块；

所述支撑架上设置有可拆卸的产出液取样桶和过滤水筒，所述产出液取样桶和过滤水筒相连通，连接处设置设置有过滤器；

所述支撑架具有两种使用状态，水平放置取样的状态时，产出液取样桶位于过滤水筒的右侧，竖直放置过滤的状态时，产出液取样桶位于过滤水筒的上方；

所述产出液取样桶的朝向过滤水桶一侧呈圆弧状曲面，所述产出液取样桶内壁在支撑架水平放置状态下位于底部的位置处设置有第一称重传感器；

所述过滤水筒内壁在支撑架竖直放置状态下位于底部的位置处设置有第二称重传感器；

所述真空泵、输入运算模块和显示模块分别设置于支撑架上，所述真空泵通过可插拔的密封接口与过滤水筒相连通，所述输入运算模块与所述第一称重传感器、第二称重传感器通讯连接，用于采集称重数据，所述显示模块与所述输入运算模块相连，用于显示称重数据。

在上述技术方案中，所述产出液取样桶内壁位于圆弧状曲面的部分涂有超疏油涂层。

在上述技术方案中，所述过滤器与产出液取样桶、过滤水筒的连接处设置有密封圈。

在上述技术方案中，所述过滤器内部设置有拦油网，油水分离膜贴合设置于拦油网上。

在上述技术方案中，所述支撑架上设置有蓄电池，蓄电池与所述输入运算模块和显示模块相连，为其供电。

在上述技术方案中，所述支撑架在竖直放置状态下位于底部一侧设置有移动轮。

在上述技术方案中，所述显示模块可显示产出液取样桶产出液总质量、过滤水筒过滤水质量、膜内残留水质量及油井含水率。

本发明的优点和有益效果为：

1、本发明装置利用可拆装的产出液取样桶，能够同时现场取样及化验室过滤，防止了产出液转移过程中的原油粘附损失，油井含水率测试更准确；

2、本发明装置增加无线称重传感器，精确计量产出液总质量、过滤水质量，避免了蒸馏法、离心法使用人眼读取体积出现的误差；

3、本发明装置的过滤器中增加大孔径拦油网，防止了大块原油冲击油水分离膜，导致分离膜堵塞，测试速度更快；

4、本发明装置增加真空泵，增加了油水分离通量及分离效率，提高了测试的工作效率；

5、本发明装置增加输入运算模块，通过输入单井产出液密度校正产出液总质量，通过输入膜内残留水质量校正最终的油井含水率，测试结果更准确。

附图说明

图1为本发明在现场取样使用状态下的结构示意图。

图2为本发明在化验室过滤使用状态下的结构示意图。

图3为过滤器俯视结构示意图。

图4为拦油网俯视结构示意图。

其中：1为产出液取样桶，1-1为第一称重传感器，1-2为进液口，1-3为超疏油涂层，2为过滤器，2-1为油水分离膜，2-2为拦油网，3为过滤水筒，3-1为第二称重传感器，3-2为真空管道，3-3为过滤口，3-4为密封圈，4为蓄电池，5为真空泵，6为输入运算模块，7为显示模块，8为移动轮。

对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，可以根据以上附图获得其他的相关附图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合具体实施例进一步说明本发明的技术方案。

实施例

如图1至图4所示，一种基于超疏油材料的智能化油井含水化验装置，包括产出液取样桶1、过滤器2、过滤水筒3、蓄电池4、真空泵5、输入运算模块6及显示模块7；

所述产出液取样桶上部一角为进液口1-2，所述产出液取样桶上部另一角连接过滤器，所述产出液取样桶内壁附着超疏油涂层1-3，所述产出液取样桶底部设置有第一称重传感器1-1；

所述过滤器使用螺纹连接在产出液取样桶上部一角，所述过滤器底部形成有滤孔，所述过滤器内部底部安装有油水分离膜2-1，所述过滤器内部中间安装有拦油网2-2；

所述过滤水筒底部设置有第二称重传感器3-1，所述过滤水筒上部一角使用管道3-2连接真空泵，所述过滤水筒上部另一角为过滤口3-3，所述过滤水筒过滤口内壁上有密封圈3-4，用于和过滤器密封完全便于抽真空；

所述蓄电池带有充电线；

所述真空泵与蓄电池、过滤水筒连接；

所述输入运算模块与蓄电池连接；

所述显示模块与蓄电池连接，所述显示模块可显示产出液取样桶产出液总质量、过滤水筒过滤水质量、膜内残留水质量及油井含水率。

上述产出液取样桶、过滤器及过滤水筒均为高分子塑料材质。

上述产出液取样桶可拆装，卧式用于现场取样，立式用于化验室过滤。

上述称重传感器为无线称重传感器，用于计量产出液总质量、过滤水质量，避免读取体积出现的误差。

上述过滤器、油水分离膜及拦油网采用模具一体浇筑组合在一起。

上述拦油网为大孔径不锈钢材质，用于防止大块原油冲击油水分离膜，导致分离膜堵塞。

上述真空泵用于增加油水分离通量及分离效率。

上述输入运算模块可输入单井产出液密度，用于校正产出液总质量。

上述输入运算模块可输入膜内残留水质量，用于校正油井含水率。

实施例2

(1)如图1，卧式结构示意图，开启蓄电池4开关，将产出液取样桶1、过滤水筒3的称重传感器1-1、3-1显示示数全部归零；

(2)将膜内残留水质量(M₀)及单井产出液密度(ρ)输入到输入运算模块6上，膜内残留水质量由油水分离膜材料属性决定，通过定期标定测算得出，单井产出液密度由化验室测出；

(3)将产出液取样桶(体积可调)拿到现场井口取样，之后放在装置原来位置上，确认过滤器2外壁紧密贴在过滤口3-3内壁的密封圈3-4上，显示模块7读出通过单井产出液密度校正后的产出液总质量(M)；

(4)如图2，将装置立起，立式结构示意图，真空泵5自动启动，产出液经过拦油网2-2，再经过高效油水分离膜2-1，过滤油存在分离膜上端，过滤水抽滤到过滤水筒中；

(5)待过滤水筒称重传感器显示示数不上升后(1min以上读数不变)，真空泵自动停止，显示模块读出过滤水质量(M₁)；

(6)输入运算模块根据以下公式，计算最终油井含水率(W)，通过显示模块读出；

(7)化验结束后，用石油醚清理整个装置，更换新的过滤器；

(8)最后关闭蓄电池开关。

本装置操作更智能、更简便，且可拆装多次使用，利用水下超疏油/超亲水油水分离膜、拦油网及真空泵实现了快速油水分离，利用可拆装的产出液取样桶防止了产出液转移过程中的原油粘附损失，利用超疏油涂层防止了原油粘附，利用称重传感器及输入运算模块避免了读取体积出现的误差，从而使得测量的含水率更准确、更快速，特别是对高含水油井的含水率测量更加精准，保证了油井后期的产液优化调整及侧钻决策的进行。

以上对本发明做了示例性的描述，应该说明的是，在不脱离本发明的核心的情况下，任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换均落入本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种基于超疏油材料的智能化油井含水化验装置，其特征在于：包括支撑架、产出液取样桶、过滤水筒、过滤器、真空泵、输入运算模块和显示模块；

所述支撑架上设置有可拆卸的产出液取样桶和过滤水筒，所述产出液取样桶和过滤水筒相连通，连接处设置设置有过滤器；

所述支撑架具有两种使用状态，水平放置取样的状态时，产出液取样桶位于过滤水筒的右侧，竖直放置过滤的状态时，产出液取样桶位于过滤水筒的上方；

所述产出液取样桶的朝向过滤水桶一侧呈圆弧状曲面，所述产出液取样桶内壁在支撑架水平放置状态下位于底部的位置处设置有第一称重传感器；

所述过滤水筒内壁在支撑架竖直放置状态下位于底部的位置处设置有第二称重传感器；

所述真空泵、输入运算模块和显示模块分别设置于支撑架上，所述真空泵通过可插拔的密封接口与过滤水筒相连通，所述输入运算模块与所述第一称重传感器、第二称重传感器通讯连接，用于采集称重数据，所述显示模块与所述输入运算模块相连，用于显示称重数据。

2.根据权利要求1所述的一种基于超疏油材料的智能化油井含水化验装置，其特征在于：所述产出液取样桶内壁位于圆弧状曲面的部分涂有超疏油涂层。

3.根据权利要求1所述的一种基于超疏油材料的智能化油井含水化验装置，其特征在于：所述过滤器与产出液取样桶、过滤水筒的连接处设置有密封圈。

4.根据权利要求1所述的一种基于超疏油材料的智能化油井含水化验装置，其特征在于：所述过滤器内部设置有拦油网，油水分离膜贴合设置于拦油网上。

5.根据权利要求1所述的一种基于超疏油材料的智能化油井含水化验装置，其特征在于：所述支撑架上设置有蓄电池，蓄电池与所述输入运算模块和显示模块相连，为其供电。

6.根据权利要求1所述的一种基于超疏油材料的智能化油井含水化验装置，其特征在于：所述支撑架在竖直放置状态下位于底部一侧设置有移动轮。

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