一种原油含水率测量方法与流程

本发明涉及原油监测领域，特别涉及一种原油含水率测量方法。

背景技术：

1、在原油开采过程中，油、水比例是表征油田储层的重要参数，也是制订和调整油田开采方案以及优化生产参数的重要依据，精确地测量原油含水率对延长油气井寿命、提高采收率有重要的意义。

2、在油田的实际生产过程中，针对原油含水率测量的种类很多，相关专利也很多；但按目前大量适用油田在线检测的原油含水率测量仪确很少。

3、因此，亟需一种油田含水率测量在线测量方法，该设备一体设计能够实现大量原油含水率在线测量，并具有较高的测量精度。

技术实现思路

1、本发明的目的在于，针对上述不足之处提供一种原油含水率测量方法，解决了现有技术中缺乏适用大流量油田在线检测的原油含水率测量方法的问题。

2、本发明是通过下述方案来实现的：

3、一种原油含水率测量方法，其包括一套测量系统，该系统包括测量腔、待测液输入组件、排放液输出组件、旁通管组件和排污组件；待测液输入组件分别与测量腔和排放液输出组件3连接，旁通管组件与分别与测量腔的侧壁以及排放液输出组件连接，排污组件与测量腔底部位置连接，沿测量腔的长度方向至少设置有3个微差压变送器，3个微差压变送器的高度位置均不同设置；待测液输入组件中设置有三通比例阀；

4、本方法具体包括以下步骤；

5、s1：打开排放液输出组件，将测量腔排出干净；

6、s2：关闭排放液输出组件打开三通比例阀使测量腔侧全通注入原油，溢出的液体通过旁通管组件流入排放液输出组件，反复循环，通过测量仪控制系统判断测量腔是否已经全是水；

7、s3：然后利用下微差压传感器和中微差压传感器通过控制系统测量出原油中水的密度；

8、s4：启动含水率测量；打开排放液输出组件排空测量腔液体并采用控制系统判断是否排净，之后预开三通阀测量腔侧使待测原油流入测量腔，后关闭排液电动阀；

9、s5：通过下微差压传感器压力增量控制待测原油按需输入测量腔中进行测量腔，通过控制系统判断是否到达测量要求，之后关闭三通比例阀的测量腔侧，同时关闭电动蝶阀；然后通过控制系统执行静置，在此过程中通过中微差压传感器判断是否补液，补液方式仍按下微差压传感器增量控制流入测量腔补充的液体，最后静置的待测液测量阈值由中差压传感器判断，测量极限由上差压传感器通过控制系统来控制；如果测量腔待测液体超过测量极限由控制系统判断是否测量；

10、s6：静置后的待测液通过中微差压传感器和下微差压传感器数据，测量系统根据测量数据由相关公式进行测量，检测出待测原油液的含水率；

11、s7：测量出含水率后打开排放液输出组件排出待测原油液，同时打开电动蝶阀以及进液口三通比例阀的测量腔侧，完成一个测量循环。

12、在s2中通过控制系统调用历史数据，预估出含水总量，在加上30％的安全余量后，预估出的循环次数，使之在预设的时间内，能够使测量腔完全充满水体。

13、在测量腔中全部为水体时，通过根据差压公式δp＝ρgh，ρ是液体的密度，h表示液体的深度；g为重力加速度，δp能够被微差压变送器检测出，计算出水密度。

14、通过下微差压传感器压力增量控制待测原油按需输入测量腔中进行测量腔具体步骤为：通过三通比例阀调节进入到测量腔中液体的压力和流速，使之能够尽可能平稳的进入到测量腔中。

15、补液方式具体为：通过三通比例阀将原油压力和流量减小后，再次流入到测量腔。

16、所述微差压变送器通过汇流板与测量腔连接，所述汇流板与微差压变送器之间还设置有导压u型出液管，所述导压u型出液管盛装有保护液。

17、进一步的，3个微差压变送器分别为上微差压变送器、中微差压变送器和下微差压变送器；所述中微差压变送器和下微差压变送器位于测量腔的同一侧壁上，所述上微差压变送器设置在与中微差压变送器相邻的侧壁上；其中上微差压变送器与测量腔之间设有第一汇流板和第一u型出液管，所述第一汇流板的一端开口与测量腔连接，所述上微差压变送器的进口端通过第一u型出液管与第一汇流板的第一管道连接，所述上微差压变送器的进口端与第一汇流板的第二管道，所述第一汇流板还通过第一导压管与测量腔顶部连接；第一u型出液管与第一管道之间设置有球阀。

18、进一步的，所述待测液输入组件包括进液管、三通比例阀、连接管；所述三通阀安装在进液管上，所述进液管一端连接油田主管道，另一端连接测量腔；所述连接管一端与三通比例阀相连，另一端与排放液输出组件的排出管相连。

19、进一步的，所述排放液输出组件包括排液管道、排液电动阀和含水率出口管；所述排液管道一端与测量腔侧壁底部位置连接，另一端与排液电动阀连接，所述排液电动阀分别与排液管道和含水率出口管连接。

20、进一步的，所述旁通管组件包括旁通出液管、电动蝶阀和旁通输出管，所述旁通出液管一端连接在测量腔中侧壁，另一端与排放液输出组件连接，所述电动蝶阀设置在旁通出液管上。

21、综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

22、1、本方案通过待测液输入组件将待测原油排入测量腔中进行测量，当不需要测量时，通过管路直接从排放液输出组件向油田主管道排放，3个微差压变送器分别对不同高度位置的液体压差进行测量，以此来判断液体是否达到预定位置，通过旁通管组件能够根据使用需求对油体进行溢流，通过排污组件对废弃液体进行排离，通过设置3个微差压变送器能够精准判断液体在测量腔中的位置，使液面能够精准到达预定位置，保证测量精度。

23、2、本方案中测量仪腔体上安装三支微差压传感器，两支微差压传感对密度实时在线自动监测，实现参数自动化测量，三支差压传感器联合作用监测原油含水率提高原油含水率测量精度。因此所述测量仪结构简单可靠性高，满足油田数字化生产管理具有很高的适用性和推广价值。

技术特征：

1.一种原油含水率测量方法，其特征在于：其包括一套测量系统，该系统包括测量腔、待测液输入组件、排放液输出组件、旁通管组件和排污组件；待测液输入组件分别与测量腔和排放液输出组件3连接，旁通管组件与分别与测量腔的侧壁以及排放液输出组件连接，排污组件与测量腔底部位置连接，沿测量腔的长度方向至少设置有3个微差压变送器，3个微差压变送器的高度位置均不同设置；待测液输入组件中设置有三通比例阀；

2.如权利要求1所述的一种原油含水率测量方法，其特征在于：在s2中通过控制系统调用历史数据，预估出含水总量，在加上30％的安全余量后，预估出的循环次数，使之在预设的时间内，能够使测量腔完全充满水体。

3.如权利要求2所述的一种原油含水率测量方法，其特征在于：在测量腔中全部为水体时，通过根据差压公式δp＝ρgh，ρ是液体的密度，h表示液体的深度；g为重力加速度，δp能够被微差压变送器检测出，计算出水密度。

4.如权利要求3所述的一种原油含水率测量方法，其特征在于：通过下微差压传感器压力增量控制待测原油按需输入测量腔中进行测量腔具体步骤为：通过三通比例阀调节进入到测量腔中液体的压力和流速，使之能够尽可能平稳的进入到测量腔中。

5.如权利要求4所述的一种原油含水率测量方法，其特征在于：补液方式具体为：通过三通比例阀将原油压力和流量减小后，再次流入到测量腔。

6.如权利要求5所述的一种原油含水率测量方法，其特征在于：所述微差压变送器通过汇流板与测量腔连接，所述汇流板与微差压变送器之间还设置有导压u型出液管，所述导压u型出液管盛装有保护液。

7.如权利要求6所述的一种原油含水率测量方法，其特征在于：3个微差压变送器分别为上微差压变送器、中微差压变送器和下微差压变送器；所述中微差压变送器和下微差压变送器位于测量腔的同一侧壁上，所述上微差压变送器设置在与中微差压变送器相邻的侧壁上；其中上微差压变送器与测量腔之间设有第一汇流板和第一u型出液管，所述第一汇流板的一端开口与测量腔连接，所述上微差压变送器的进口端通过第一u型出液管与第一汇流板的第一管道连接，所述上微差压变送器的进口端与第一汇流板的第二管道，所述第一汇流板还通过第一导压管与测量腔顶部连接；第一u型出液管与第一管道之间设置有球阀。

8.如权利要求7所述的一种原油含水率测量方法，其特征在于：所述待测液输入组件包括进液管、三通比例阀、连接管；所述三通阀安装在进液管上，所述进液管一端连接油田主管道，另一端连接测量腔；所述连接管一端与三通比例阀相连，另一端与排放液输出组件的排出管相连。

9.如权利要求8所述的一种原油含水率测量方法，其特征在于：所述排放液输出组件包括排液管道、排液电动阀和含水率出口管；所述排液管道一端与测量腔侧壁底部位置连接，另一端与排液电动阀连接，所述排液电动阀分别与排液管道和含水率出口管连接。

10.如权利要求9所述的一种原油含水率测量方法，其特征在于：所述旁通管组件包括旁通出液管、电动蝶阀和旁通输出管，所述旁通出液管一端连接在测量腔中侧壁，另一端与排放液输出组件连接，所述电动蝶阀设置在旁通出液管上。

技术总结
本发明公开了一种原油含水率测量方法，其包括一套测量系统，所述测量系统包含一个测量腔、微差压变送器、待测液输入组件、排放液输出组件、旁通管道、排污组件，同时所述测量仪腔体上安装三支微差压传感器，两支微差压传感对密度实时在线自动监测，实现参数自动化测量，三支差压传感器联合作用监测原油含水率提高原油含水率测量精度。因此所述测量仪结构简单可靠性高，满足油田数字化生产管理具有很高的适用性和推广价值。

技术研发人员：郭华光
受保护的技术使用者：四川集多宝科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/22