一种井口油水两相流静态含水率测量系统及其控制方法与流程

本发明涉及石油生产测井技术领域，特别是涉及一种井口油水两相流静态含水率测量系统及其控制方法。

背景技术：

目前，各大主力油田纷纷进入中晚期开发阶段，为了提高采收率，注水、注气驱采技术在各大油田广泛使用，气液、油水及油气水多相流流动现象极为常见。原油含水率直接影响到原油的开采、脱水、集输、计量、销售、炼化等，在原油生产和储运过程中，都需要检测原油含水率。原油含水率的在线测量，对于确定油井出水、估计原油产量、预计油井寿命具有重要意义，对降低生产、管理成本，实现油田自动化管理，起着重要作用。

随着石油行业的技术发展，油井井口参数的检测由原来的人工现场抽样检测逐渐转变为在线远程检测，大大降低了劳动强度，提高了测量精度和效率。目前井口含水率参数的在线检测方法主要有密度计法、γ射线法、电容法、电导法、射频法、微波法等。密度计法测量原理简单，设备成本低，但流体中的杂质容易导致其测量准确度降低和寿命减少；γ射线法测量和校正复杂，造价高，存在射线辐射；电容法设备简单、价格低廉，但量程范围短，仅适合于含水率低于30％的油井；电导法结构简单，成本低，但是仅适用于水为连续相(高含水)的油井；射频法精度高，响应快，体积小，但是测量范围窄；微波法测量范围宽，但是技术成本高，维修困难。

为解决当前油井含水率检测单一传感器无法兼顾测量范围、测量精度、技术成本、可靠性等问题，有人提出多传感器组合测量方案，如电导和电容的组合，可以有效拓宽测量范围，降低技术成本，且具有设备简单，可靠性好等优势，但是电导传感器的测量精度与流体速度和含水率呈正相关，而电容传感器正好相反，因此，电容电导组合传感器在动态测量中精度较差。

鉴于此，为满足油田井口含水率检测的实际要求，迫切需要研究一种能够实时、在线精确测量流体含水率的新方法和技术。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明提供了一种井口油水两相流静态含水率测量系统及其控制方法，该系统可在石油生产测井中对管道内油水两相流进行含水率的自动取样测量，具有测量范围宽、测量精度高、技术成本低、易加工、可维护性好等特点。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种井口油水两相流静态含水率测量系统，包括井口油水两相流静态含水率测量装置和信号处理子系统；所述井口油水两相流静态含水率测量装置用于静态含水率测量和管道压力检测；所述信号处理子系统用于获取、传输、处理所述井口油水两相流静态含水率测量装置采集的测量数据，并输出循环测量控制指令以及人工控制指令，以控制所述井口油水两相流静态含水率测量装置的工作状态；

所述井口油水两相流静态含水率测量装置包括介质仓总成、通断控制阀门组、预警处理模块、进液口管道总成、出液口管道总成以及电容液位计；所述介质仓总成包括介质仓；所述通断控制阀门组包括1号电磁阀、2号电磁阀、3号电磁阀；所述预警模块包括电动阀门和压力计；所述进液口管道总成包括进液口四通管；所述出液口管道总成包括出液口四通管；

所述介质仓的进液口通过管道与所述2号电磁阀连通，所述介质仓的出液口通过管道与所述1号电磁阀连通，所述电容液位计安装在所述介质仓的顶端；所述进液口四通管通过法兰分别与所述2号电磁阀、所述3号电磁阀以及所述电动阀门连通；所述出液口四通管通过法兰分别与所述1号电磁阀、所述3号电磁阀以及所述电动阀门连通；所述压力计安装在与所述电动阀门连通的进液口四通管上；

所述信号处理子系统包括井口信号处理电路、基站和计算机；所述井口信号处理电路与所述压力计、所述电容液位计、所述1号电磁阀、所述2号电磁阀、所述3号电磁阀、所述电动阀门均电连接；所述井口信号处理电路通过所述基站与所述计算机双向无线通信。

可选的，所述介质仓总成还包括介质仓进液口管道、介质仓进液口法兰、介质仓出液口管道、液体单向阀、介质仓出液口法兰、介质仓底部法兰、介质仓底座、介质仓电容液位计安装法兰；

所述介质仓通过所述介质仓底部法兰焊接组装在所述介质仓底座上；所述介质仓电容液位计安装法兰焊接在所述介质仓的顶端；

所述介质仓的进液口与所述介质仓进液口管道的一端焊接密封在一起，所述介质仓进液口管道的另一端与所述介质仓进液口法兰的一端焊接密封在一起；

所述介质仓的出液口与所述介质仓出液口管道的一端焊接密封在一起，所述介质仓出液口管道的另一端与所述介质仓出液口法兰焊接密封在一起；

在所述介质仓出液口管道的中部通过螺纹密封安装有所述液体单向阀。

可选的，所述进液口管道总成还包括进液口法兰、2号电磁阀进液口安装法兰、3号电磁阀进液口安装法兰、电动阀门进液口安装法兰；所述出液口管道总成还包括出液口法兰、1号电磁阀出液口安装法兰、3号电磁阀出液口安装法兰、电动阀门出液口安装法兰；

所述1号电磁阀的进液口通过法兰与所述介质仓出液口法兰的另一端焊接密封在一起，所述1号电磁阀的出液口通过法兰与所述1号电磁阀出液口安装法兰的一端密封连接在一起，所述2号电磁阀的出液口通过法兰与所述介质仓进液口法兰的另一端密封连接在一起，所述2号电磁阀的进液口通过法兰与所述2号电磁阀进液口安装法兰的一端密封连接在一起，所述3号电磁阀的进液口与所述3号电磁阀进液口安装法兰的一端密封连接在一起，所述3号电磁阀的出液口与所述3号电磁阀出液口安装法兰的一端密封连接在一起；

所述进液口四通管的进液口与所述进液口法兰焊接密封在一起，所述进液口四通管的第一出液口与所述电动阀门进液口安装法兰的一端焊接密封在一起，所述进液口四通管的第二出液口与所述3号电磁阀进液口安装法兰的另一端焊接密封在一起，所述进液口四通管的第三出液口与所述2号电磁阀进液口安装法兰的另一端焊接密封在一起；

所述出液口四通管的出液口与所述出液口法兰焊接密封在一起，所述出液口四通管的第一进液口与所述电动阀门出液口安装法兰的一端焊接密封在一起，所述出液口四通管的第二进液口与所述3号电磁阀出液口安装法兰的另一端焊接密封在一起，所述出液口四通管的第三进液口与所述1号电磁阀出液口安装法兰的另一端焊接密封在一起。

可选的，所述电动阀门的进液口通过法兰与所述电动阀门进液口安装法兰的另一端密封连接，所述电动阀门的出液口通过法兰与所述电动阀门出液口安装法兰的另一端密封连接。

可选的，在与所述电动阀门连通的进液口四通管上开设有压力计安装口；所述压力计通过螺纹密封安装在所述压力计安装口上。

可选的，所述井口信号处理电路包括控制器与所述控制器均连接的电源单元、第一计时单元、信号处理单元、数据采集单元、指令生成与发送单元、第一无线收发单元；

所述电源单元为所述压力计、所述电容液位计以及所述井口信号处理电路供电；所述第一计时单元用于计算初始状态的等待时间和测量状态的等待时间；所述数据采集单元用于采集所述压力计测量的压力信号和所述电容液位计测量的电容信号；所述信号处理单元用于将所述数据采集单元采集到的电容信号转化为电压信号；所述指令生成与发送单元用于生成初始状态、测量状态和预警状态时的阀门控制指令以及生成预警信号；所述第一无线收发单元用于将所述电压信号、所述预警信号无线发送至所述基站以及接收所述基站发送的控制指令；

所述基站包括第二计时单元以及与所述第二计时单元均连接的信号采集单元和第二无线收发单元；所述信号采集单元还与所述第二无线收发单元连接；

所述第二计时单元用于提供信号编码、打包所需时序时间控制信号；所述信号采集单元对多个所述井口信号处理电路发送的信号进行采集、打包；所述第二无线收发单元对打包后的信号进行编码并发送至所述计算机以及接收所述计算机发送的控制指令；

所述计算机包括结果显示单元、信号分析与处理单元、人工控制端以及第三无线收发单元；所述人工控制端为人工控制指令发出端口；所述信号分析与处理单元对所述基站发送的信号进行分析与处理，所述信号分析与处理单元上集成有含水率计算程序和压力计信号判断程序；所述结果显示单元用于可视化显示和存储所述信号分析与处理单元处理的结果数据，所述结果显示单元集成有各个井口的含水率测量结果显示程序、含水率变化曲线显示程序、压力计实时监测曲线显示程序以及预警显示程序；所述第三无线收发单元用于接收所述基站发送的信号以及将人工控制指令发送至所述基站。

可选的，所述井口信号处理电路与所述井口油水两相流静态含水率测量装置装配比例为1：1；所述基站与所述井口信号处理电路的装配比例为1：m；所述计算机与所述基站的装配比例为1：n；其中，m，n均为大于等于1的正整数。

一种井口油水两相流静态含水率测量系统的控制方法，井口油水两相流静态含水率测量装置包括三种工作状态，分别为初始状态、测量状态和预警状态；其中，所述预警状态的级别均优先于所述初始状态和所述测量状态；其中，所述初始状态和所述测量状态自动周期性转换；压力计在所述初始状态、所述测量状态和所述预警状态均为开启状态；所述控制方法包括：

当井口信号处理电路输出3号电磁阀开启、1号电磁阀关闭、2号电磁阀关闭、电动阀门关闭的控制指令时，所述井口油水两相流静态含水率测量装置处于所述初始状态；所述初始状态为流体依次流经进液口法兰、进液口四通管、3号电磁阀进液口安装法兰、3号电磁阀、3号电磁阀出液口安装法兰、出液口四通管，并通过出液口法兰流出的状态，所述初始状态不对流体进行含水率测量；

当所述井口油水两相流静态含水率测量装置处于所述初始状态且所述井口信号处理电路接收到由计算机传输的测量指令时或者到达测量等待时间后，所述井口信号处理电路输出1号电磁阀开启、2号电磁阀开启、3号电磁阀关闭的控制指令并开始计时，所述井口油水两相流静态含水率测量装置处于所述测量状态，经过第一设定时间后，所述井口信号处理电路输出3号电磁阀开启、1号电磁阀关闭、2号电磁阀关闭的控制指令，经过第二设定时间后，所述井口信号处理电路输出电容液位计开启的控制指令并采集电容液位计信号；所述测量状态为流体依次经过进液口法兰、进液口四通管、2号电磁阀进液口安装法兰、2号电磁阀、介质仓进液口法兰、介质仓进液口管道、介质仓、介质仓出液口管道、液体单向阀、介质仓出液口法兰、1号电磁阀、1号电磁阀出液口安装法兰、出液口四通管，并通过出液口法兰流出装置，经过第一设定时间后，开启3号电磁阀，关闭1号电磁阀和2号电磁阀，使介质仓内部流体静止，经过第二设定时间后，在重力作用下，油和水在介质仓内部形成油水界面，然后通过电容液压计采集电容信号的状态；

当所述压力计采集到的压力值大于设定阈值时，所述井口油水两相流静态含水率测量装置处于所述预警状态，所述井口信号处理电路输出1号电磁阀、2号电磁阀、3号电磁阀、电动阀门均开启的控制指令以及生成报警信号，并将所述报警信号发送至计算机。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

与传统人工取样测量相比，本发明极大地减少了人工工作量，实现了远程自动含水率的测量；与现有其他井口含水率测量设备和技术相比，本发明所采用原理和结构简单，体积小，测量范围宽，精确度高，安全可靠，对油井生产影响小，制造和维护成本低，可大规模推广应用。

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一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例井口油水两相流静态含水率测量系统的二维模型示意图；

图2为本发明实施例井口油水两相流静态含水率测量装置的电容液位计的剖视示意图；

图3为本发明实施例井口信号处理电路的功能模块图；

图4为本发明实施例基站的功能模块图；

图5为本发明实施例计算机控制端的功能模块图；

图6为本发明实施例井口油水两相流静态含水率测量装置的工作状态转换示意图；

图7为本发明实施例井口油水两相流静态含水率自动测量系统的多井口布置示意图。

图中：1.介质仓，2.介质仓进液口管道，3.介质仓进液口法兰，4.介质仓出液口管道，5.液体单向阀，6.介质仓出液口法兰，7.介质仓底部法兰，8.介质仓底座，9.介质仓电容液位计安装法兰，10.电容液位计法兰，11.电极固定块，12.正电极，13.正电极绝缘层，14.负电极，15.负电极绝缘层，16.1号电磁阀，17.2号电磁阀，18.3号电磁阀，19.电动阀门，20.压力计，21.进液口四通管，22.进液口法兰，23.2号电磁阀进液口安装法兰，24.3号电磁阀进液口安装法兰，25.压力计安装口，26.电动阀门进液口安装法兰，27.出液口四通管，28.出液口法兰，29.1号电磁阀出液口安装法兰，30.3号电磁阀出液口安装法兰，31.电动阀门出液口安装法兰，32.井口信号处理电路，33.基站，34.计算机，211.进液口四通管进液口，212.进液口四通管第一出液口，213.进液口四通管第二出液口，214.进液口四通管第三出液口，271.出液口四通管出液口，272.出液口四通管第一出液口，273.出液口四通管第二出液口，274.出液口四通管第三出液口。

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。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

实施例1

本发明实施例提供了一种井口油水两相流静态含水率测量系统，该系统包括井口油水两相流静态含水率测量装置和信号处理子系统；井口油水两相流静态含水率测量装置用于静态含水率测量和管道压力检测；信号处理子系统用于获取、传输、处理井口油水两相流静态含水率测量装置采集的测量数据，并输出循环测量控制指令以及人工控制指令，以控制井口油水两相流静态含水率测量装置的工作状态。

井口油水两相流静态含水率测量装置包括介质仓总成、通断控制阀门组、预警处理模块、进液口管道总成、出液口管道总成以及电容液位计；介质仓总成包括介质仓；通断控制阀门组包括1号电磁阀、2号电磁阀、3号电磁阀；预警模块包括电动阀门和压力计；进液口管道总成包括进液口四通管；出液口管道总成包括出液口四通管。

介质仓的进液口通过管道与2号电磁阀连通，介质仓的出液口通过管道与1号电磁阀连通，电容液位计安装在介质仓的顶端；进液口四通管通过法兰分别与2号电磁阀、3号电磁阀以及电动阀门连通；出液口四通管通过法兰分别与1号电磁阀、3号电磁阀以及电动阀门连通；压力计安装在与电动阀门连通的进液口四通管上。

信号处理子系统包括井口信号处理电路、基站和计算机；井口信号处理电路与压力计、电容液位计、1号电磁阀、2号电磁阀、3号电磁阀、电动阀门均电连接；井口信号处理电路通过基站与计算机双向无线通信。

实施例2

如图1-2所示，本发明实施例提供的一种井口油水两相流静态含水率测量系统，该系统包括井口油水两相流静态含水率测量装置和信号处理子系统。井口油水两相流静态含水率测量装置通过通断控制阀门组进行静态含水率的自动测量以及管道压力的监测；信号处理子系统将井口油水两相流静态含水率测量装置的信号数据进行采集、传输、处理以及循环测量控制、指令传输。

本发明实施例提供的井口油水两相流静态含水率测量装置包括介质总成、通断控制阀门组、预警处理模块、进液口管道总成、出液口管道总成、电容液位计。

介质总成包括介质仓1、介质仓进液口管道2、介质仓进液口法兰3、介质仓出液口管道4、液体单向阀5、介质仓出液口法兰6、介质仓底部法兰7、介质仓底座8、介质仓电容液位计安装法兰9。

电容液位计包括电容液位计法兰10、电极固定块11、正电极12、正电极绝缘层13、负电极14、负电极绝缘层15。

通断控制阀门组包括1号电磁阀16、2号电磁阀17、3号电磁阀18。

预警处理模块包括电动阀门19、压力计20。

进液口管道总成包括进液口四通管21、进液口法兰22、2号电磁阀进液口安装法兰23、3号电磁阀进液口安装法兰24、压力计安装口25、电动阀门进液口安装法兰26。

出液口管道总成包括出液口四通管27、出液口法兰28、1号电磁阀出液口安装法兰29、3号电磁阀出液口安装法兰30、电动阀门出液口安装法兰31。

介质仓进液口法兰3、介质仓进液口管道2、介质仓1、介质仓底部法兰7、介质仓出液口管道4、介质仓出液口法兰6、介质仓电容液位计安装法兰9通过焊接密封组装；具体为：介质仓1底部焊接介质仓底部法兰7，并通过介质仓底部法兰7密封连接在介质仓底座8上；介质仓电容液位计安装法兰9焊接在介质仓1的顶端；介质仓1的进液口与介质仓进液口管道2的一端焊接密封在一起，介质仓进液口管道2的另一端与介质仓进液口法兰3的一端焊接密封在一起；介质仓1的出液口与介质仓出液口管道4的一端焊接密封在一起，介质仓出液口管道4的另一端与介质仓出液口法兰6焊接密封在一起；在介质仓出液口管道4的中部通过螺纹密封安装有液体单向阀5。

进液口四通管21、进液口法兰22、2号电磁阀进液口安装法兰23、3号电磁阀进液口安装法兰24、压力计安装口25、电动阀门进液口安装法兰26通过焊接密封组装；出液口四通管27、出液口法兰28、1号电磁阀出液口安装法兰29、3号电磁阀出液口安装法兰30、电动阀门出液口安装法兰31之间组装方式为：1号电磁阀16的进液口通过法兰与介质仓出液口法兰6的另一端密封连接在一起，1号电磁阀16的出液口通过法兰与1号电磁阀出液口安装法兰29的一端密封连接在一起，2号电磁阀17的出液口通过法兰与介质仓进液口法兰3的另一端密封连接在一起，2号电磁阀17的进液口通过法兰与2号电磁阀进液口安装法兰23的一端密封连接在一起，3号电磁阀18的进液口通过法兰与3号电磁阀进液口安装法兰23的一端密封连接在一起，3号电磁阀18的出液口通过法兰与3号电磁阀出液口安装法兰30的一端密封连接在一起。

进液口四通管21的进液口与进液口法兰22焊接密封在一起，进液口四通管21的第一出液口与电动阀门进液口安装法兰26的一端焊接密封在一起，进液口四通管21的第二出液口与3号电磁阀进液口安装法兰24的另一端焊接密封在一起，进液口四通管21的第三出液口与2号电磁阀进液口安装法兰23的另一端焊接密封在一起。

出液口四通管27的出液口与出液口法兰28焊接密封在一起，出液口四通管27的第一进液口与电动阀门出液口安装法兰31的一端焊接密封在一起，出液口四通管27的第二进液口与3号电磁阀出液口安装法兰30的另一端焊接密封在一起，出液口四通管27的第三进液口与1号电磁阀出液口安装法兰29的另一端焊接密封在一起。

电动阀门19的进液口通过法兰与电动阀门进液口安装法兰26的另一端密封连接，电动阀门19的出液口通过法兰与电动阀门出液口安装法兰31的另一端密封连接。

在与电动阀门19连通的进液口四通管21上开设有压力计安装口25；压力计20通过螺纹密封安装在压力计安装口25上。

电容液位计为杆式电容液位计；电容液位计包括电极固定块11、正电极12、正电极绝缘层13、负电极14和负电极绝缘层15。

电容液位计伸入到介质仓1内部并通过电容液位计法兰10与电容液位计安装法兰9密封连接。正电极12通过正电极绝缘层13包裹成为绝缘体；负电极14通过负电极绝缘层15包裹成为绝缘体；正电极12的一端和负电极14的一端均插入在电机固定块11上，正电极12的另一端和负电极14的另一端均伸入到介质仓1内部。

信号处理子系统包括井口信号处理电路32、基站33和计算机34；其中，井口信号处理电路32负责采集每套井口油水两相流静态含水率测量装置压力计20信号和电容液位计信号、对信号进行调制和处理、将信号无线发送至基站33、接收计算机34指令；基站33负责井口信号处理电路32和计算机34之间的信号中转；计算机34负责接收基站33信号、计算和可视化处理数据、发出指令。

如图3所示，井口信号处理电路32主要包括控制器与控制器均连接的电源单元、第一计时单元、信号处理单元、数据采集单元、指令生成与发送单元、第一无线收发单元。

电源单元为压力计20、电容液位计以及井口信号处理电路32供电；第一计时单元用于计算初始状态的等待时间和测量状态的等待时间；数据采集单元用于采集压力计20测量的压力信号和电容液位计测量的电容信号；信号处理单元用于将数据采集单元采集到电容信号转化为电压信号；指令生成与发送单元用于生成初始状态、测量状态和预警状态时的阀门控制指令，并生成预警信号；第一无线收发单元用于将电压信号、预警信号无线发送至基站33以及接收基站33发送的控制指令。

如图4所示，基站33包括第二计时单元以及与第二计时单元均连接的信号采集单元和第二无线收发单元；信号采集单元还与第二无线收发单元连接。

第二计时单元用于提供信号编码、打包所需时序时间控制信号；信号采集单元对多个井口信号处理电路发送的信号进行采集、打包；第二无线收发单元对打包后的信号进行编码并发送至计算机34以及接收计算机34发送的控制指令。

如图5所示，计算机34包括结果显示单元、信号分析与处理单元、人工控制端以及第三无线收发单元；人工控制端为人工控制指令发出端口；信号分析与处理单元对基站33发送的信号进行分析与处理，信号分析与处理单元上集成有含水率计算程序和压力计信号判断程序；结果显示单元用于可视化显示和存储信号分析与处理单元处理的结果数据，结果显示单元集成有各个井口的含水率测量结果显示程序、含水率变化曲线显示程序、压力计实时监测曲线显示程序以及预警显示程序等；第三无线收发单元用于接收基站33发送的信号以及将人工控制指令发送至基站33。

实施例3

如图1和图6所示，井口油水两相流静态含水率测量装置工作时有三种状态，分别是初始状态、测量状态和预警状态，其中：

初始状态下，3号电磁阀18开启，1号电磁阀16和2号电磁阀17关闭，电动阀门19关闭，压力计20实时检测管道内流体压力，流体在流动路线上依次经过进液口法兰22、进液口四通管21、3号电磁阀进液口安装法兰24、3号电磁阀18、3号电磁阀出液口安装法兰30、出液口四通管27、出液口法兰28流出装置，不对流体进行测量。

当井口油水两相流静态含水率测量装置处于所述初始状态且井口信号处理电路32接收到由计算机传输的测量指令时或者到达测量等待时间t1后，进入测量状态；在测量状态下，首先开启1号电磁阀16和2号电磁阀17，关闭3号电磁阀18，并开始计时，流体在流动路线上依次经过进液口法兰22、进液口四通管21、2号电磁阀进液口安装法兰23、2号电磁阀17、介质仓进液口法兰3、介质仓进液口管道2、介质仓1、介质仓出液口管道4、液体单向阀5、介质仓出液口法兰6、1号电磁阀16、1号电磁阀出液口安装法兰29、出液口四通管27、出液口法兰28流出装置，经过第一设定时间t2后，开启3号电磁阀18，关闭1号电磁阀16和2号电磁阀17，使介质仓1内部流体静止，等待一段时间后，在重力作用下，油和水在介质仓1内部形成油水界面，井口信号处理电路32开始采集电容液位计测量的数据，然后通过以下计算过程来计算介质仓1内流体的含水率：

借鉴平行板电容器的计算公式得到以下杆式电容液压计算的近似公式：

式中，c为电容器容量；ε为介质相对介电常数；ε0为真空介电常数；r为正负电极半径，h为介质总高度，d为介质厚度。分别将绝缘层、油和水的相对介电常数εins、εoil、εwater，绝缘层厚度dins，绝缘层之间的距离dmed，油水界面高度h带入公式(1)中，就可以得到绝缘层电容值cins，全油电容值calloil，全水电容值callwater，油水共存电容值cow。

电容液位计的绝缘层和油、水分别形成的电容可以看作是分别串联，油、水分别形成的电容之间可以看作是并联，由电容串并联计算公式可得：

式中coil、cwater分别为油水共存时油相和水相电容值，由公式(1-2)易知，电容液位计的电容大小只取决于油水界面的高度，所以，根据所测电容值即可得出油水界面高度值hwater，并进一步计算出流体含水率pwater。

由电容液位计计算出的含水率pwater结合井口流量计计算的流量值可校正出该油井特定时间段内的含水率值。

预警状态下，开启电动阀19和所有电磁阀(16、17、18)，信号处理子系统中的计算机34发出人类可感知的预警信号，流体在主要流动路线上依次经过进液口法兰22、进液口四通管21、电动阀门进液口安装法兰26、电动阀门19、电动阀门出液口安装法兰31、出液口四通管27、出液口法兰28流出装置，其他可能流动路线为上述初始状态和测量状态下的流动路线。

本发明实施例提供的一种井口油水两相流静态含水率自动测量系统工作时，在无人工干预的情况下，初始状态和测量状态会进行自动周期性转换；当系统处于初始状态时可以接收人工通过计算机34发出的测量指令，并立即进入测量状态；当系统处于测量状态时，不接受人工通过计算机34发出的测量指令；当压力计20压力值p0大于压力上限值pth时，系统无论在初始状态还是测量状态，井口信号处理电路32将立即通过指令驱动井口油水两相流静态含水率测量装置立即进入预警状态,并向计算机34发出预警信号，同时计算机34发出人类可感知的预警信号。

基于以上，本实施例提供了一种井口油水两相流静态含水率测量系统的控制方法，具体包括：

当井口信号处理电路输出3号电磁阀开启、1号电磁阀关闭、2号电磁阀关闭、电动阀门关闭的控制指令时，井口油水两相流静态含水率测量装置处于初始状态；初始状态不对流体进行含水率测量。

当井口油水两相流静态含水率测量装置处于初始状态且井口信号处理电路接收到由计算机传输的测量指令时或者到达测量等待时间后，井口信号处理电路输出1号电磁阀开启、2号电磁阀开启、3号电磁阀关闭的控制指令并开始计时，井口油水两相流静态含水率测量装置处于测量状态，经过第一设定时间后，井口信号处理电路输出3号电磁阀开启、1号电磁阀关闭、2号电磁阀关闭的控制指令，经过第二设定时间后，井口信号处理电路输出电容液位计开启的控制指令并采集电容液位计信号。

当压力计采集到的压力值大于设定阈值时，井口油水两相流静态含水率测量装置处于预警状态，井口信号处理电路输出1号电磁阀、2号电磁阀、3号电磁阀、电动阀门均开启的控制指令以及生成报警信号，并将报警信号经基站发送至计算机。

实施例4

如图7所示，在油田现场实际装配中，每个油井至少需要安装1套井口油水两相流静态含水率测量装置和1套井口信号处理电路32，多个油井可共享1个基站33，多个基站33可共享1个计算机34；井口信号处理电路32与井口油水两相流静态含水率测量装置装配比例为1：1；基站33与井口信号处理电路32装配比例为1：m(m为大于等于1的正整数)；计算机34与基站33装配比例为1：n(n为大于等于1的正整数)。

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。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。