专利名称：测量油水两相微小体积流量的传感器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种岩心流动实验中测量从岩心孔隙内流出的油相和水相微小体积流量的传感器。
为了实现以上技术目的，本实用新型提供以下技术方案。
测量油水两相微小体积流量的传感器，该传感器由水相测量管和油相测量管组成，油、水两相测量管均为内管和外管组成的双层有机玻璃量筒，所述内管为非亲水材料，直径不小于5mm，壁厚为0.2～1mm，在内、外管的夹层里装有透明的导电溶液，密封并引出一个外电极，所述内管底部引出一个内电极，所述油相测量管的内电极中还有一个排水管。
测量水相流量时，水相测量管内先装满油，当油水两相液体通过导入管被收集到水相测量管的内管后，油水分离，油在上水在下，下部的水将和内电极接触，内管的水和夹层导电溶液之间形成一个电容，通过测量内外电容可直接反映水相测量管内的水相液面的高低，从而计算水相的体积流量。
测量油相流量时，油相测量管内先装满水，油相会从水相测量管顶溢流到事先装满水的油相测量管的顶部，水从位于油相测量管内电极的排水管流出，同样通过测量油相测量管内外电容的减小来计算油相体积流量。
电容的大小是由两电极的距离、电容面积和电极间的介电常数决定。测量管内外电容的介电常数为有机玻璃的介电常数，与测量管内的油水介电常数无关；电极距离为内管的壁厚，只要内管的壁厚均匀，测量管内的水量与内外电容面积成正比，因此通过测量内外电容可直接反应测量管内水量液面的高低，电容大小与油量和水相电阻率无关。只要内管壁厚、内径均匀，就可保证传感器良好的线性度。为了提高信号灵敏度，在保证内管机械强度的情况下，应尽量薄，其厚度一般可在0.2～1mm，最佳厚度为0.3～0.5mm，内管直径尽量小，但不得小于5mm，否则将影响油水分离。同时内管不能使用亲水的玻璃材料，亲水材料将在内管内壁形成很薄的水膜参加导电，引起附加的电容，影响测量精度和信号反映速度。在内管壁厚0.5mm，内径7mm，每1ml水的信号强度大于30PF。
本实用新型和现有技术相比，具有以下有益效果(1)该传感器内管直径不小于5mm，壁厚为0.2～1mm，既保证了其机械强度，又不影响油水分离，所用材料为非亲水材料，测量精度高，信号反映速度快；(2)该传感器通过内外电容来测量量筒内水量液面高低，由于电容大小不受油量、水相电阻率和油水的介电常数的影响，保证了最终数据的精确性和可靠性；
测量水相流量时，水相测量管10内先装满油，油水两相液体通过导入管7被收集到水相测量管10的内管1中，油水分离，油在上水在下，下部的水将和内电极6接触，内管1的水和夹层3的导电溶液4之间形成一个电容，通过测量内外电容可直接反映水相测量管内的水相液面的高低，从而计算水相的体积流量。
测量油相流量时，油相测量管11内先装满水，油相会从水相测量管10顶通过溢流管9溢流到事先装满水的油相测量管11的顶部，随着油相从溢流管9进入，水从位于油相测量管11内电极的排水管8流出，由于油相测量管11内的水量与内外电容成正比，因此可通过测量油相测量管内外电容的减小来计算油相体积流量。
权利要求1.测量油水两相微小体积流量的传感器，由水相测量管(10)和油相测量管(11)组成，油、水两相测量管均为内管(1)和外管(2)组成的双层有机玻璃量筒，所述内管(1)为非亲水材料，直径不小于5mm，壁厚为0.2～1mm，在内、外管(1)、(2)的夹层(3)里装有透明的导电溶液(4)，密封并引出一个外电极(5)，所述内管(1)底部引出一个内电极(6)，所述油相测量管的内电极中还有一个排水管(8)。
2.如权利要求1所述的传感器，其特征在于，所述内管(1)直径为7mm。
3.如权利要求1所述的传感器，其特征在于，所述内管(1)壁厚为0.3～0.5mm。
专利摘要本实用新型涉及一种岩心流动实验中测量从岩心孔隙内流出的油相和水相微小体积流量的传感器。该传感器由水相测量管和油相测量管组成,油、水两相测量管均为内管和外管组成的双层有机玻璃量筒,所述内管为非亲水材料,直径不小于5mm,壁厚为0.2～1mm,在内、外管的夹层里装有透明的导电溶液,密封并引出一个外电极,所述内管底部引出一个内电极,所述油相测量管的内电极中还有一个排水管。当油水收集到内管后,油水分离,油在上水在下,下部的水将和内管电极接触,内管的水和夹层导电溶液之间形成一个电容,通过测量内外电容可直接反映量筒内的水相液面的高低,从而计算水相的体积流量。使用该传感器,信号反映速度快,分辨率高,测量数据准确可靠。
文档编号G01F1/56GK2520498SQ0222155
公开日2002年11月13日 申请日期2002年2月7日 优先权日2002年2月7日
发明者陈一健, 李洪建 申请人:西南石油学院