一种可分流的高精度原油含水率测量仪

技术领域

本发明属于原油监测领域，具体涉及一种可分流的高精度原油含水率测量仪。

背景技术

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。

现有的原油含水率测量仪器主要通过微压传感器测量同一液面处原油与对比液的压力差，之后根据所测压力差，结合水和原油密度来计算原油含水率。现有的原油含水率测量仪器上安装的上微压传感器的测量口一般是直接接入测量腔室，或者通过弯管与测量腔室连接，这种连接方式存在以下弊端：但待测原油进入测量腔室后，原油中的气相成分会进入弯管顶部，在低温环境下，气相成分极易冷凝为液态，液化后的原油将沿着弯管往下流，流至微压传感器测量口，此时液态原油作为易凝固物，很容易堵塞微压传感器测量口，导致其无法正常使用，因此，现有仪器需要不断的拆卸微差压传感器进行清洁，严重降低了仪器的使用寿命，缩短了仪器平均连续无故障工作时间。

除此之外，现有的原油含水率测量仪器在测量压强时需保持液面静止，因此在测量时需关闭仪器的原油出口，此时原油会源源不断地流进测量腔室内，导致待测原油的液面不断升高，这种测量高度的不稳定将导致原油含水率测量精度下降。

因此，亟需一种原油含水率测量仪器，该仪器能够实现在原油含水率测量过程中将流进测量腔体的多余的原油分流出去，并能延长仪器平均连续无故障工作时间。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种可分流的高精度原油含水率测量仪，该仪器能够在原油含水率测量过程中将流进测量腔体的原油分流出去，稳定待测原油液面高度，并能够延长仪器平均连续无故障工作时间，进而进行更精确的含水率测量。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：一种可分流的高精度原油含水率测量仪，所述仪器包括：腔体、微差压传感器I、微差压传感器II、电动球阀、双U型弯管、汇流管；

所述腔体包括第一腔室，第二腔室和第三腔室，三个腔室之间分别通过隔板I和隔板II分隔，隔板I和隔板II上端分别与腔室内侧顶部之间留有对流口I和对流口II使三个腔室相通；所述第二腔室上部设置有球面孔板，下部设置有孔板，所述第二腔室上方顶部设置待测原油入口管，下部设置有出口管I，所述出口管I上安装电动球阀并接入汇流管；所述第三腔室下部设置有出口管II，所述出口管II连接汇流管；

所述微差压传感器I安装于腔体下端，微差压传感器I的两个测量口分别与第一腔室和第二腔室连通；微差压传感器I与第一腔室和第二腔室的接口均位于孔板下方，且两接口位置等高的位置；

所述微差压传感器II，所述微差压传感器II安装于腔体外侧上部，微差压传感器II的一个测量口与第一腔室连通，另一测量口通过双U型弯管与腔体顶部连通。

优选的，所述隔板I高度低于隔板II。

优选的，所述双U型弯管包括由两端U型管组成的主体管路，与下U型弯管底部开设排液口。

本发明的有益效果是：本发明公开了一种可分流的高精度原油含水率测量仪，该仪器采用外接双U型弯管的方式连通微压传感器测量口与密封测试腔体，并在下U型弯管底部开设排液口，可以保证积在下U型弯管底部的液化的气体原油能够及时排除，不堵塞微压传感器测量口，从而解决了微压传感器易失效的问题，提高了设备使用寿命，其次本发明设置了原油分流腔体，该腔体出口与汇流管道接通，保证原油测量时，流入腔体的原油能够及时分流出去，保持测量液面高度稳定，使测量受到的扰动最小，提高原油测量的精度。

附图说明

图1为本发明的可分流的高精度原油含水率测量仪装配结构正视图；

图2为本发明的可分流的高精度原油含水率测量仪部分剖视图；

图3为本发明的可分流的高精度原油含水率测量仪装配立体图；

图4为本发明的可分流的高精度原油含水率测量仪结构立体图；

图5为本发明的可分流的高精度原油含水率测量仪装配结构俯视图；

图6为本发明的双U型弯管正视图；

图7为本发明的双U型弯管左视图；

图中：1.腔体 2.微差压传感器I 3.微差压传感器II 4.电动球阀 5.双U型弯管6.汇流管 11.第一腔室 12.第二腔室 13.第三腔室 14.隔板I 15.隔板II 16.对流口I17.对流口II 18.球面孔板 19.孔板 121.入口管 122.出口管I 131.出口管II。

具体实施方式

本领域的普通技术人员将会意识到，这里所述的实施例是为了帮助读者理解本发明的原理，应被理解为本发明的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。本领域的普通技术人员可以根据本发明公开的这些技术启示做出各种不脱离本发明实质的其它各种具体变形和组合，这些变形和组合仍然在本发明的保护范围内。

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

如图1～图5所示的一种可分流的高精度原油含水率测量仪，该述仪器包括以下部件，及各部件的作用如下：

腔体1，腔体1包括第一腔室11，第二腔室12和第三腔室13，如图2所示，三个腔室之间分别通过隔板I14和隔板II15分隔，所述隔板I14高度低于隔板II15，隔板I14和隔板II15上端分别与腔室内侧顶部之间留有对流口I16和对流口II17，使三个腔室相通；第二腔室12的上部设置有球面孔板18，下部设置有孔板19，第二腔室12上方顶部设置待测原油入口管121，下部设置有出口管I122，出口管I122上安装电动球阀4并接入汇流管6；第三腔室13下部设置有出口管II131，出口管II131连接汇流管6。测量前，第一腔室11注入对比液，对比液一般为开采石油所在地的地下水，测量时，给第二腔室12不断注入待测原油混合液，球面孔板19的上表面，将从入口管注入的原油流速降至接近于零，孔板19对原油液体进行第二次降速，使第二腔室12的液体处于相对静止，避免外部压力波动对测量的影响，从而提高了测量的精度。对比液通过第一腔室11的入口注入，测量完后通过其出口排出。测量时，电动球阀4关闭，原油源源不断地流入第二腔室12，导致第二腔室12内的原油液面升高，当液面高度达到隔板II15的高度时，原油流入第三腔室13，并通过其出口管II131和汇流管6流走，这样在测量时始终能保持第一腔室11和第二腔室12的液面高度稳定，使测量不受液面波动的扰动，进一步提高原油的测量精度。

微差压传感器I2，微差压传感器I2安装于腔体1下端，微差压传感器I2的两个测量口分别与第一腔室11和第二腔室12连通；微差压传感器I2与第一腔室11和第二腔室12的接口均位于孔板19下方，且两接口位置等高的位置，微差压传感器I2主要用于测量腔体内两腔室的压力差，之后利用压力差及对比液密度计算原油含水率。

微差压传感器II3，微差压传感器II3，所述微差压传感器II3安装于腔体1外侧上部，微差压传感器II3的一个测量口与第一腔室11连通，另一测量口通过双U型弯管5与腔体1顶部连通，所述微差压传感器II2的测量口与第一腔室11的接口高度低于球面孔板18的高度；微差压传感器II3主要用于监测第二腔室12注入原油的液面位置，当原油液面达到设定的值时，含水率测量仪器采集微差压传感器I2的数据后，打开电动球阀4。

如图6、图7所示的双U型弯管5，双U型弯管5包括由两端U型管组成的主体管路51，与下U型弯管底部开设排液口52，采用双U型弯管5接通腔体1与微差压传感器II3的另一个测量口可以避免冷凝原油堵塞微压传感器测量口，其原因如下：在测量时气相原油会进入双U型弯管5内，气相原油遇冷后变为液态，顺着弯管流到下U型弯管底部，在下U型弯管设置排液口，可以将液态原油及时排除，从而避免了原油与微压传感器测量口的直接接触。

上述球面孔板18的上表面设置有尖部，尖部可刺穿原油混合液中的气泡，加快原油流入第二腔室12的速度。

本发明公开的可分流的高精度原油含水率测量仪：测量时，原油通过入口管121进入腔体1的第二腔室12，在腔体1的第一腔室11内注入对比液，并在仪器控制系统中设定第二腔室12注入液体的液面值及其阈值；之后关闭出口管I122上的电动球阀4，使注入第二腔室12的原油液面上升，当微差压传感器II3检测到，右腔室液面到达设定液面值时，控制器采集微差压传感器I2的数值，并打开电动球阀4，使原油顺利排出，最后根据压力与密度公式计算出原油含水率，测量过程中，当第二腔室12的原油液面超过隔板II15的高度时，原油流入第三腔室13，并通过其出口管II131和汇流管6流走。

综上，本发明公开的可分流的高精度原油含水率测量仪，该仪器采用外接双U型弯管的方式连通微压传感器测量口与密封测试腔体，并在下U型弯管底部开设排液口，可以保证积在下U型弯管底部的液化的气体原油能够及时排除，不堵塞微压传感器测量口，从而解决了微压传感器易失效的问题，提高了设备使用寿命，并设置了分流腔室，及时排出多余的原油，保持待测原油高度稳定，提高测量的准确率。