CN109184665A - 一种井口液含水率的自动测量装置及其测量方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种井口液含水率的自动测量装置及其测量方法，包括：物料管、高压自吸泵、测量腔、缓冲罐、检测器和喷射泵；所述物料管与所述高压自吸泵相连，所述高压自吸泵与所述测量腔相连，所述测量腔设置于所述缓冲罐底部，且所述测量腔与所述缓冲罐底部联通，所述检测器贯穿设置于所述缓冲罐和测量腔内部，其中所述检测器的探头伸至测量腔内，所述喷射泵与所述缓冲罐相连。本发明针对现有技术中对油井井口采出液含水量的测量较为困难的问题，实现了对采出液含水量测量数据化的目的，提高了测量原油产出率工作效率。
Description
技术领域
本发明涉及油田采油技术领域，更具体的说是涉及一种井口液含水率的自动测量装置及其测量方法。
背景技术
目前，在世界上的所有油田的采油井中，产油率和产油量是油田生产最重要的基本数据，我国绝大多数油田采用二次三次驱油作业，二次采油是采用水驱技术，三次采油采用三元复合驱技术。我国大庆油田、吉林油田、塔里木油田、胜利油田等大型油田由于油田老化多采用类似的技术进行深度采油。
二次三次驱油作业条件下，采出物是一种三相流(气相、水相、油相)，气相中可能的组分是H2S、CO2和低碳数烃类等，水相中包含驱油化学品，油相指粗原油。各个油田为了实时监测油井的采出水量，需要精确地掌握油井的产油量，则必须定期测定油井产出液的含水量。
但是三相流从地下转移到地面后，由于温度压力的变化，形态发生变化，油水气快速分离，气体从体相中溢出，水相下沉，油相上浮，水相中以水包油的形式含不确定的油，油相中以油包水的形式含不确定的油，水包油形式的含油量和油包水的含水率均是动态变化的，导致测量原油产率非常困难。油田由于没有简单可靠的测试油水比率的方法,使得油田数据化工作难以进展，特别是采出液中高含气高含水的工况测量难度更大。
因此，研究出一种井口液含水率的自动测量装置及其测量方法是本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种井口液含水率的自动测量装置及其测量方法，针对现有技术中对油井井口采出液含水量的测量较为困难的问题，实现了对采出液含水量测量数据化的目的。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种井口液含水率的自动测量装置，包括：物料管、高压自吸泵、测量腔、缓冲罐、检测器和喷射泵；
所述物料管与所述高压自吸泵相连，所述高压自吸泵与所述测量腔相连，所述测量腔设置于所述缓冲罐底部，且所述测量腔与所述缓冲罐底部联通，所述检测器贯穿设置于所述缓冲罐和测量腔内部，其中所述检测器的探头伸至测量腔内，所述喷射泵与所述缓冲罐相连。
优选的，所述物料管内部设置静态混合器，所述物料管管壁上设置有试样检测抽出口，所述试样检测抽出口与所述高压自吸泵相连。
优选的，所述物料管与所述高压自吸泵之间，以及所述高压自吸泵与所述测量腔之间均设有电磁阀，所述高压自吸泵与所述测量腔之间的电磁阀后端还设有止回阀。
需要说明的是：所述高压自吸泵与所述电磁阀相连，所述电磁阀与所述止回阀相连，所述止回阀与所述测量腔相连。
优选的，所述检测器的探头为传感器，且所述探头位于测量腔内，测量腔的腔壁设有两个清洗喷头，两个所述清洗喷头相对设置，所述清洗喷头均与所述喷射泵的输出端相连。
优选的，所述物料管的一端为物料输入端，另一端为物料输出端，所述缓冲罐内置加热元件、温度传感器、压力传感器，且所述缓冲罐上设有溢流口和进料口，所述溢流口与所述物料管的物料输出端相连，所述进料口与所述喷射泵的输入端相连；
优选的，所述喷射泵与缓冲罐之间设有电磁阀，所述喷射泵与所述测量腔之间依次设有电磁阀和止回阀。
一种井口液含水率的自动测量方法具体包括：
步骤一：由油品输送管道***来的物料进入物料管经静态混合器进行状态调整；
步骤二：由高压自吸泵将试样充分混合加压输送至测量腔，测量腔内由探头对井口液进行采用高频谐振电路法对试样进行检测；
步骤三：完成检测的试样进入缓冲罐，缓冲罐内的试样液位超过溢流口后自动溢流至物料管再回到油品输送管道***；
步骤四：试样进入缓冲罐后对试样进行加热，加热后的试样由进料口经喷射泵抽出，输送至清洗喷头对探头进行冲刷。
优选的，试样所述静态混合器包括1～3个，静态混合器内混合单元形式根据进口的流量和进口压力选用；且试样检测抽出口设置于试样流经静态混合器的混合单元的末端。
优选的，步骤二中的具体方法为：探头连续输出3～5兆赫兹射线穿过试样，并接受试样反馈射线频率和衰减电压，反馈射线频率和衰减电压作为特点试样信息经过测量器下位机识别后转换为数字信号，通过上位机进行通信和控制。
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种井口液含水率的自动测量装置及其测量方法，具有以下有益的技术效果：
本发明通过高压自吸泵吸出试样并通过检测器来对试样直接进行含水量的检测，能够准确且快速便捷地测量含水量，解决了现有技术中测量含水量难的问题，实现了对油井的原油产率数据化智能化，能够及时发现油井产量的波动，避免了采用传统测试方法进行测试的滞后性，提高了测量效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1附图为本发明提供的整体结构示意图；
图2附图为本发明提供的物料管结构示意图；
图3附图为本发明提供的检测器、缓冲罐和测量腔的结构示意图；
图4附图为本发明提供的探头与清洗喷头的位置关系示意图；
图5附图为本发明提供的测量腔与物料管的位置关系示意图；
1-检测器、2-测量腔、3-止回阀、4-物料管、5-电磁阀、6-高压自吸泵、7-喷射泵、8-缓冲罐、9-试样检测抽出口、10-探头、11-加热元件、12-进料口、13-清洗喷头、14-溢流口。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明实施例公开了一种井口液含水率的自动测量装置，包括：物料管4、高压自吸泵6、测量腔2、缓冲罐8、检测器1和喷射泵7；
所述物料管4与所述高压自吸泵6相连，所述高压自吸泵6与所述测量腔2相连，所述测量腔2设置于所述缓冲罐8底部，且所述测量腔2与所述缓冲罐8底部联通，所述检测器1贯穿设置于所述缓冲罐8和测量腔2内部，其中所述检测器1的探头10伸至测量腔2内，所述喷射泵7与所述缓冲罐8相连。
具体地，试样所述静态混合器包括1～3个，静态混合器内混合单元形式根据进口的流量和进口压力选用，可以选用SU型、SK型、SV型三种型式中的一种和两种。
进一步地，如图2所示，所述物料管4内部设置静态混合器，所述物料管4管壁上设置有试样检测抽出口9，所述试样检测抽出口9与所述高压自吸泵6相连。
进一步地，所述物料管4与所述高压自吸泵6之间，以及所述高压自吸泵6与所述测量腔2之间均设有电磁阀5，所述高压自吸泵6与所述测量腔2之间的电磁阀5后端还设有止回阀3。
进一步地，如图3所示，所述物料管4的一端为物料输入端，另一端为物料输出端，所述检测器1的探头10为传感器，且所述探头10位于测量腔2内，测量腔2的腔壁设有两个清洗喷头13，两个所述清洗喷头13相对设置，所述清洗喷头13均与所述喷射泵7的输出端相连。
具体地，探头10直径10.0～16.0mm、长度15.mm～50.0mm，探头10上端采用不锈钢管固定，不锈钢管连接法兰，不锈钢管与探头10为测量组件，该组件垂直布置；探头10外壁与测量腔2内壁距离为1.5mm～3.5mm。
进一步地，所述缓冲罐8内置加热元件11、温度传感器、压力传感器，且所述缓冲罐8上设有溢流口14和进料口12，所述溢流口14与所述物料管4的物料输出端相连，所述进料口12与所述喷射泵7的输入端相连；
具体地，如图4所示，缓冲罐8为椭圆形，缓冲罐8体积2000.0～5000.0cm3。
进一步地，所述喷射泵7与缓冲罐8之间设有电磁阀5，所述喷射泵7与所述测量腔2之间依次设有电磁阀5和止回阀3。
一种井口液含水率的自动测量方法具体包括：
步骤一：由油品输送管道***来的物料进入物料管4经静态混合器进行状态调整；
步骤二：由高压自吸泵6将试样充分混合加压输送至测量腔2，测量腔2内由探头10对井口液进行采用高频谐振电路法对试样进行检测；
进一步地，且试样检测抽出口9设置于试样流经静态混合器的混合单元的末端。试样在高压自吸泵6内经过叶片的高速搅拌混合，试样中气相、水相和油相得到充分混合；试样经过高压自吸泵6作用，压力增加0.1～0.3MPa；
更进一步地，步骤二中的具体方法为：探头10连续输出3～5兆赫兹射线穿过试样，并接受试样反馈射线频率和衰减电压，反馈射线频率和衰减电压作为特点试样信息经过测量器下位机识别后转换为数字信号，通过上位机进行通信和控制。
步骤三：完成检测的试样进入缓冲罐8，缓冲罐8内的试样液位超过溢流口14后自动溢流至物料管4再回到油品输送管道***；
步骤四：试样进入缓冲罐8后对试样进行加热，加热后的试样由进料口12经喷射泵7抽出，输送至清洗喷头13对探头10进行冲刷。
具体地，喷射泵7从缓冲罐8的进料口12抽出加热液体，液体温度55.0～65.0℃，清洗物流冲刷探头10后重新进入缓冲罐8再被加热抽出冲洗，冲洗时间0.5～1.0小时，完成冲洗程序后进入测量程序。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (9)
1.一种井口液含水率的自动测量装置，其特征在于，包括：物料管(4)、高压自吸泵(6)、测量腔(2)、缓冲罐(8)、检测器(1)和喷射泵(7)；
所述物料管(4)与所述高压自吸泵(6)相连，所述高压自吸泵(6)与所述测量腔(2)相连，所述测量腔(2)设置于所述缓冲罐(8)底部，且所述测量腔(2)与所述缓冲罐(8)底部联通，所述检测器(1)贯穿设置于所述缓冲罐(8)和所述测量腔(2)内部，其中所述检测器(1)的探头(10)伸至测量腔(2)内，所述喷射泵(7)与所述缓冲罐(8)相连。
2.根据权利要求1所述的一种井口液含水率的自动测量装置，其特征在于，
所述物料管(4)内部设置静态混合器，所述物料管(4)管壁上设置有试样检测抽出口(9)，所述试样检测抽出口(9)与所述高压自吸泵(6)相连。
3.根据权利要求1所述的一种井口液含水率的自动测量装置，其特征在于，
所述物料管(4)与所述高压自吸泵(6)之间，以及所述高压自吸泵(6)与所述测量腔(2)之间均设有电磁阀(5)，所述高压自吸泵(6)与所述测量腔(2)之间的电磁阀(5)后端还设有止回阀(3)。
4.根据权利要求1所述的一种井口液含水率的自动测量装置，其特征在于，
所述检测器(1)的探头(10)为传感器，且所述探头(10)位于测量腔(2)内，测量腔(2)的腔壁设有两个清洗喷头(13)，两个所述清洗喷头(13)相对设置，所述清洗喷头(13)均与所述喷射泵(7)的输出端相连。
5.根据权利要求2所述的一种井口液含水率的自动测量装置，其特征在于，
所述物料管(4)的一端为物料输入端，另一端为物料输出端，所述缓冲罐(8)内置加热元件(11)、温度传感器、压力传感器，且所述缓冲罐(8)上设有溢流口(14)和进料口(12)，所述溢流口(14)与所述物料管(4)的物料输出端相连，所述进料口(12)与所述喷射泵(7)的输入端相连。
6.根据权利要求2所述的一种井口液含水率的自动测量装置，其特征在于，
所述喷射泵(7)与缓冲罐(8)之间设有电磁阀(5)，所述喷射泵(7)与所述测量腔(2)之间依次设有电磁阀(5)和止回阀(3)。
7.一种井口液含水率的自动测量方法，其特征在于，具体步骤包括：
步骤一：由油品输送管道***来的物料进入物料管(4)经静态混合器进行状态调整；
步骤二：由高压自吸泵(6)将试样充分混合加压输送至测量腔(2)，测量腔(2)内由探头(10)对井口液进行采用高频谐振电路法对试样进行检测；
步骤三：完成检测的试样进入缓冲罐(8)，缓冲罐(8)内的试样液位超过溢流口(14)后自动溢流至物料管(4)再回到油品输送管道***；
步骤四：试样进入缓冲罐(8)后对试样进行加热，加热后的试样由进料口(12)经喷射泵(7)抽出，输送至清洗喷头(13)对探头(10)进行冲刷。
8.根据权利要求7所述的一种井口液含水率的自动测量方法，其特征在于，
所述静态混合器包括1～3个，静态混合器内混合单元形式根据进口的流量和进口压力选用；且试样检测抽出口(9)设置于试样流经静态混合器的混合单元的末端。
9.根据权利要求7所述的一种井口液含水率的自动测量方法，其特征在于，步骤二中的具体方法为：探头(10)连续输出3～5兆赫兹射线穿过试样，并接受试样反馈射线频率和衰减电压，反馈射线频率和衰减电压作为特点试样信息经过测量器下位机识别后转换为数字信号，通过上位机进行通信和控制。
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