CN208872695U - 一种测量原油含水率的装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种测量原油含水率的装置，该装置包括用于测量被测原油质量的底座和用于测量待测原油体积的杯体，所述杯体设置在所述底座上；还包括设置在底座内部的供电模块，以及用于为所述待测原油加热的加热模块，供电模块供电连接所述加热模块。该装置较为简单，通过加热模块加速水油分离，从而使得测量得到的原油含水率更为准确，特别是对稠油、水包油/油包水现象严重的油井的含水率的测量效果更好，进而使得油井日产油量计算更为准确，保证了油井后期分析工作方向。
Description
技术领域
本实用新型属于石油开采技术领域，具体涉及一种测量原油含水率的装置。
背景技术
对于原油来说，在开采、脱水、计量、集输以及销售的过程中，原油产量以及原油的含水率是最为重要的指标。含水率测试误差，直接影响油井及油层动态分析，破坏电脱水器中电场，降低脱水效果，给原油集输造成很大能源浪费，因此原油含水率的检测非常重要。
授权公告号为CN102937560B的专利公开了一种测定原油中含水量的方法，为了实现该方法所采用的装置包括：用来测量原油质量的天平，以及设置在天平上的、用来测量原油体积的比重瓶，从而实现对原油中含水量的测量。但是，一些油井产出的原油中常出现油包水、水包油的现象出现，从而使得油水界面难以确定，该装置中并未设置任何措施来防止该现象的发生，很可能导致含水量测量不准确。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种测量原油含水率的装置，用以解决现有技术中油水界面难以确定导致含水率测量不准确的问题。
为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案为：
本实用新型提供了一种测量原油含水率的装置，包括如下方案：
方案一，包括用于测量被测原油质量的底座和用于测量待测原油体积的杯体，所述杯体设置在所述底座上；
还包括设置在底座内部的供电模块，以及用于为所述待测原油加热的加热模块，供电模块供电连接所述加热模块。
方案二，在方案一的基础上，所述加热模块为设置在杯体内壁上电加热丝，杯体和底座相接触的面上均设置有导电体，供电模块通过导电体供电连接所述电加热丝。
方案三，在方案一的基础上，所述加热模块为设置在底座上表面的电磁加热线圈，供电模块供电连接所述电磁加热线圈；所述杯体为含铁或合金钢杯体。
方案四，在方案一的基础上，所述杯体表面设置有体积刻度。
方案五，在方案一的基础上，所述杯体的下表面水平设置，底座的上表面水平设置。
方案六，在方案一的基础上，还包括控制模块，以及串设在供电模块和加热模块的供电回路中的控制开关，控制模块控制连接所述控制开关。
方案七，在方案六的基础上，底座上设置有压力传感器或称重传感器，控制模块采样连接所述压力传感器或称重传感器。
方案八，在方案六的基础上，还包括设置在底座上的、与控制模块相连的人机交互模块，所述控制模块采样连接所述人机交互模块。
方案九，在方案八的基础上，所述人机交互模块包括显示屏。
方案十，在方案一的基础上，所述杯体为圆柱体。
本实用新型的有益效果：
本实用新型的测量原油含水率的装置，将待测原油置入杯体中，通过底座测量得到原油的质量，通过杯体测量得到原油的体积；而且，通过加热模块为待测原油加热，使得水油快速分离，在液面平稳后，可测量得到所需的参数，结合测量得到的体积、质量等数据，便可测量得到的原油含水率。该装置较为简单，通过加热模块加速水油分离，从而使得测量得到的原油含水率更为准确，特别是对稠油、水包油/油包水现象严重的油井的含水率的测量效果更好，进而使得油井日产油量计算更为准确，保证了油井后期分析工作方向。
进一步的，该装置中的加热模块可为两种结构的加热模块，一种为电加热丝式的结构，另一种为电磁加热方式的加热模块。电加热丝式的结构简单，实现起来较为容易。电磁加热方式相对于电加热丝式的结构，减少了热传递的热能损耗，热能利用率较高，工作效率高。
附图说明
图1是本实用新型的实施例1的测量原油含水率的装置的示意图；
图2是本实用新型的实施例2的测量原油含水率的装置的示意图；
图3是本实用新型的测量原油含水率的装置的控制原理图；
图4是油水分离液面示意图。
具体实施方式
为了将原油中的油、水清楚分离，提供了两种实施方式的测量原油含水率的装置，下面结合附图，对这两种实施方式的装置做进一步的详细说明。
装置实施例1：
该装置的示意图如图1所示，该装置包括底座11和设置在底座11上的杯体12。
杯体12用于测量被测原油的体积，它包括一个腔体，腔体中用于盛放被测原油。杯体上可设置体积刻度，从而方便、直观的观测到所盛放原有的体积。
底座11用于测量被测原油的质量，它内部设置有压力传感器(或称重传感器)，从而可以测量得到被测原油的质量。
在杯体12的内壁上附着电加热丝13，在底座的内部设置一个供电模块14；而且，在杯体12和底座11的接触面上皆设置一个导电体，分别为导电体15、导电体 16。在测量原油的函数率之前，先使供电模块通过导电体15、导电体16为电加热丝供电，实现对被测原油的加热，使得水油能够有更加清晰的分界线，保证测量更加准确。
同时，在底座的内部还设置有控制电路，该控制电路包括一个控制模块(图1 中未画出)，控制模块与压力传感器(或称重传感器)相连，可接收压力传感器(或称重传感器)采集的数据。为了使得压力传感器(或称重传感器)直接测量得到的数据便是待测原油的质量，可设置杯体放置在底座上后压力传感器(或称重传感器) 测量得到的数值为压力传感器(或称重传感器)的零位。
在供电模块14与电加热丝13组成的供电回路中串设有控制开关，该控制模块还控制连接该控制开关，实现在需要的时刻加热原油。
而且，在底座的外部上设置有人机交互模块，该人机交互模块的显示界面包括含水率显示区和参数输入区，其内部线路与控制模块相连。控制模块可根据参数输入区输入的各种数据，以及压力传感器(或称重传感器)所采集的数据，计算得到含水率，并将计算得到的含水率在含水率显示区进行显示。
杯体12、底座11的接触面，也即杯体12的下表面、底座11的上表面应设置成与水平面尽量平行，以使测量结果更加准确。
装置实施例2：
该装置的示意图如图2所示，该装置包括底座21和设置在底座21上的杯体22。
与实施例1不同的是，该实施例中的加热模块为设置在底座21上表面的电磁加热线圈23，设置在底座21中的供电模块24供电连接该电磁加热线圈23。此时的杯体22需要是含铁的铁质杯体或为合金钢质的杯体。
其加热的工作原理为：通过电子线路产生交变磁场，当杯体22放置上面时，杯体22表面即切割交变磁力线而在杯体22底部金属部分产生交变的电流(即涡流)，涡流使杯体22底部的载流子高速无规则运动，载流子与原子互相碰撞、摩擦产生热能，从而起到加热被测原油的效果。
与实施例1的电加热的加热方式相比，该种加热方式减少了热传递的热能损耗，热能利用率较高；而且，加热时间较短，工作效率较高。
基于上述介绍的测量原油含水率的装置，可实现对原油含水率的测量，参考图4，其工作过程、原理如下。
首先，通过人机交互模块，手工设置参数，包括：纯油的密度ρ0(g/cm3)、地层水的密度ρw(g/cm3)、杯体的底面积S(cm2)。
接着，将待测的油井产出液置入杯体，控制模块控制控制开关闭合，对其进行加热，在水油分离、形成分层后，形成如图4所示的液面。
然后，在液面平稳后，通过杯体上的体积刻度，测量得到混合液的体积为V (cm3)，同时，可测量得到混合液高h(cm)，纯油高h0(cm)和地层水高为hw(cm)。此时需注意的是，尽量使得杯体处于一个水平面上，即水油分离的界面应该与水平面平行，才能使得测量结果更加准确。通过底座测量得到混合液的质量m(g)。
最后，控制模块根据以上测量得到的各种参数，便可计算得到体积含水率fw(％)和质量含水率fw′(％)，并将解算结果在人机交互界面进行显示。其中：
其中，V0为纯油的体积，m0为纯油的质量。
即，测量得到纯油高h0以及混合液高h，便可得计算到体积含水率fw；在已知纯油的密度ρ0、圆柱体杯体的底面积S的情况下，测量得到纯油高h0以及混合液的质量m，便可计算得到质量含水率fw′。
当然，因各种采集参数之间有对应关系，除了式(1)、式(2)外，故还可通过其他公式来解算得到fw和fw′。
例如，其中各参数之间存在以下关系：
m＝m0+mw，m0＝ρ0V0＝ρ0Sh0，mw＝ρwVw＝ρwShw
V＝V0+Vw，V＝Sh，V0＝Sh0，Vw＝Shw
h＝h0+hw
将这些参数代入式(1)、式(2)，即可得到体积含水率fw和质量含水率fw′关于不同可测量得到的参数的函数表达式。
Claims (10)
1.一种测量原油含水率的装置，其特征在于，包括用于测量被测原油质量的底座和用于测量待测原油体积的杯体，所述杯体设置在所述底座上；
还包括设置在底座内部的供电模块，以及用于为所述待测原油加热的加热模块，供电模块供电连接所述加热模块。
2.根据权利要求1所述的测量原油含水率的装置，其特征在于，所述加热模块为设置在杯体内壁上电加热丝，杯体和底座相接触的面上均设置有导电体，供电模块通过导电体供电连接所述电加热丝。
3.根据权利要求1所述的测量原油含水率的装置，其特征在于，所述加热模块为设置在底座上表面的电磁加热线圈，供电模块供电连接所述电磁加热线圈；所述杯体为含铁或合金钢杯体。
4.根据权利要求1所述的测量原油含水率的装置，其特征在于，所述杯体表面设置有体积刻度。
5.根据权利要求1所述的测量原油含水率的装置，其特征在于，所述杯体的下表面水平设置，底座的上表面水平设置。
6.根据权利要求1所述的测量原油含水率的装置，其特征在于，还包括控制模块，以及串设在供电模块和加热模块的供电回路中的控制开关，控制模块控制连接所述控制开关。
7.根据权利要求6所述的测量原油含水率的装置，其特征在于，底座上设置有压力传感器或称重传感器，控制模块采样连接所述压力传感器或称重传感器。
8.根据权利要求6所述的测量原油含水率的装置，其特征在于，还包括设置在底座上的、与控制模块相连的人机交互模块，所述控制模块采样连接所述人机交互模块。
9.根据权利要求8所述的测量原油含水率的装置，其特征在于，所述人机交互模块包括显示屏。
10.根据权利要求1所述的测量原油含水率的装置，其特征在于，所述杯体为圆柱体。
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| CN111141635A (zh) * | 2020-01-20 | 2020-05-12 | 盘锦辽河油田博洋工控技术有限公司 | 获取原油含水量的方法、原油含水测量机构及*** |
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