采用近红外光谱法测量原油含水率的装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及测量油气井地面生产管线中的油、气、水三相流动时的含水率的 装置，特别是一种采用近红外光谱法测量原油含水率的装置。
【背景技术】
[0002] 井口含水率对油田开发来说，是优化生产参数、提高采收率的一个重要参考数据， 因此，井口原油含水率的在线精确测量具有十分重要的意义。
[0003] 测量的难点在于:井口产出原油或气成分复杂，并不是一种单一成分。井口产出的 油水一般呈乳化状态，或油包水，或水包油，或更复杂乳化状态。油井产出不稳定，井口多相 流变化大，人工取样代表性差。
[0004] 现阶段在线式井口含水率仪大部分是基于电法原理，还有一部分基于伽玛射线吸 收法。
[0005] 电法主要包括电容法、微波法等，适合测量中高含水，容易受气体体积分数(GVF)、 水矿化度、油水乳化的影响，适用范围很窄。
[0006] 射线法测量结果较为准确，也不易受其他因素影响，但仪器含有放射源，存在安全 隐患，不能大面积使用。
[0007] 原油、天然气、水在近红外频段，有各自特定的吸收峰，即对某个波长的红外线有 强烈的吸收。从微观上看，是因为分子中的化学键如C-H、〇-H，N_H键在红外线光子的作用下 发生共振，从而强烈吸收光能。
[0008] 不同的化学键对应的共振波长不同，原油、天然气中主要成分是碳氢化合物，所 以，油、气的吸收峰就是C-H键吸收峰。水的吸收峰是0-H键对应的吸收峰。 【实用新型内容】
[0009] 针对上述现有技术存在的问题，本实用新型提供一种采用近红外光谱法测量原油 含水率的装置。
[0010] 采用近红外光谱法测量原油含水率的装置，包括:探测系统、处理系统、表头，其 中，探测系统包括：中空的壳体，壳体中依次设有同轴的光源、第一蓝宝石光学窗口、第二蓝 宝石光学窗口、聚光透镜、光纤，第一蓝宝石光学窗口和第二蓝宝石光学窗口之间设有过水 槽。使得被测管道中流体流过过水槽处，从而进行含水率的测量。
[0011] 处理系统包括:信号过滤转换装置、连接套、固定座，连接套的一端、固定座、表头 依次相连，光纤与固定座上的信号过滤转换装置相连。
[0012] 优选的，信号过滤转换装置包括:依次设置的同轴的第一透镜、滤光片、第二透镜、 光电二极管。
[0013] 优选的，本实用新型还包括:连接器，第一透镜位于连接器内。
[0014] 优选的，本实用新型还包括:透镜滤光套，透镜滤光套位于固定座上，滤光片与第 二透镜位于透镜滤光套内。
[0015] 优选的，本实用新型还包括:光电管套，光电管套位于固定座上，光电二极管位于 光电管套内。
[0016] 优选的，光纤外设有光纤外筒，光纤外筒与连接套的另一端相连。
[0017] 优选的，设有两组信号过滤转换装置。
[0018] 优选的，光源为卤钨灯泡。
[0019] 优选的，壳体与光纤外筒连接处有密封圈。保证装置内的密闭性。
[0020] 优选的，壳体上设有偏心孔，以供光源的线路连接。
[0021] 与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
[0022] 1.适用范围广，可用于油水两相流、气水两相流、油气水三相流，含水率的测量范 围为0%~100%。
[0023] 2.测量精度高。
[0024] 3.无放射源，不会影响人的健康。
[0025] 4.不受乳化和水矿化的影响。
【附图说明】
[0026]图1为本实用新型的探测系统结构示意图。
[0027]图2为本实用新型的处理系统结构示意图。
[0028] 其中，附图中标记对应的零部件名称为：1_壳体，2-光源，3-第一蓝宝石光学窗口， 4-第二蓝宝石光学窗口，5-聚光透镜，6-光纤套，7-光纤，8-光纤外筒，9-密封，10-过水槽， 11-连接套，12-连接器，13-透镜滤光套，14-滤光片，15-第二透镜，16-光电二极管，17-光电 管套，18-表头，19-固定座，20-第一透镜。
【具体实施方式】
[0029] 下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明，本实用新型的实施方式包括 但不限于下列实施例。
[0030] 实施例
[0031] 如图1和图2所示的采用近红外光谱法测量原油含水率的装置，包括:探测系统、处 理系统、表头18，其中，探测系统包括：中空的壳体1，壳体1中依次设有同轴的光源2、第一蓝 宝石光学窗口 3、第二蓝宝石光学窗口 4、聚光透镜5、光纤7，第一蓝宝石光学窗口 3和第二蓝 宝石光学窗口 4之间设有过水槽10。光纤7外可以设置光纤套6,便于调节聚光透镜5与光纤7 的距离，也能起到固定光纤7的作用。根据所采用的光源2的实际情况，在壳体1上打有偏心 孔，以供光源2线路连接。
[0032] 本实用新型中所述的蓝宝石光学窗口并非人们平常理解的珠宝(天然蓝宝石），而 是人工合成的蓝宝石，是除红色以外其它颜色刚玉宝石的统称，这种材质具有极好的热特 性、电气特性，并且耐腐蚀，耐高温，导热好，硬度高，红外透光率高。因此常用它来代替其它 光学材料制作光学元件、透红外线光学窗片，并被广泛地应用于红外及远红外军用装备方 面，如：应用于夜视红外和远红外瞄准镜、夜视摄像机等仪器和卫星、空间技术的仪器仪表 中以及用作高功率激光器的窗口、各种光学棱镜、光学窗口。
[0033]处理系统包括:信号过滤转换装置、连接套11、固定座19，连接套11的一端、固定座 19、表头18依次相连，光纤7与固定座19上的信号过滤转换装置相连。
[0034]信号过滤转换装置包括:依次设置的同轴的第一透镜20、滤光片14、第二透镜15、 光电二极管16。
[0035]本实施例中还包括:连接器12,第一透镜20位于连接器12内，有效保护其内部的零 器件不受损，延迟使用寿命，并且方便光纤7与信号过滤转换装置的连接