本发明涉及测量工程领域，特别涉及一种单井原油含水率在线称重系统及方法。
背景技术：
原油含水率直接影响到原油的开采、脱水、集输、计量、销售等。因此，在油田原油生产和储运的过程中都要求检测原油含水率。
原油含水率的在线检测对于确定油井出水、出油层位、估计原油产量、预测油井的开发寿命都具有重要意义。同时，准确及时的原油含水率在线检测数据能够反映出油井的工作状态，对管理部门减少能耗、降低成本、实现油田自动化管理都起着重要作用。
现有的原油含水率测量方法中需要人工采样，人工采样化验存在不安全生产隐患，且多次采样造成原油浪费；另外化验室化验耗费时间长，效率极低，不能及时反馈含水率信息，导致无法及时调整生产工艺，影响生产。再者，现有原油含水率测量方法需要的人工多，成本高。
技术实现要素：
为了弥补现有技术的不足，解决现有技术中原油含水率测量方法耗时长、人工多、存在安全隐患且造成原油浪费的问题，本发明提供了一种给原油生产操作快速反馈含水率信息，同时不会造成任何样品油浪费的单井原油含水率在线称重测量系统及方法。
本发明的技术方案为：
一种单井原油含水率在线称重测量系统，包括与原油工艺管线相接的进液管线，所述进液管线上设有进液控制阀；所述进液管线依次连接过滤装置、排气装置、油水分离装置；所述油水分离装置下端设置漏斗型盛液容器，所述漏斗型盛液容器外部设有用于称量漏斗型盛液容器内液体重量的称重装置以及用于不同介质间液位检测的液位传感装置；所述漏斗型盛液容器出口处设有出液控制阀；所述漏斗型盛液容器通过出液管线连通油水混合容器；所述油水混合容器通过回流管线连通原油工艺管线。
作为优选方案，所述回流管线上设有回注控制阀和回流控制阀。
进一步地，所述进液控制阀、回注控制阀和回流控制阀均包括一手动阀和一电磁阀。
进一步地，所述称重装置和液位传感装置通过通信线缆连通控制器；各所述电磁阀与控制器连接。
进一步地，所述控制器通过远程通信单元连接监控中心电脑且/或所述控制器连接现场显示仪表。
作为优选方案，所述液位传感器为红外介质液位传感器；所述控制器为plc控制器或dsp控制器。
采用所述单井原油含水率在线称重测量系统测量原油含水率的方法：原油经滤除固渣并排气后，经油水分离后水层与油层在漏斗型盛液容器中明显分层；称重系统称量漏斗型盛液容器中液体的总重量m1；然后放出漏斗型盛液容器中的水层，待液位传感装置检测到油水界面在漏斗型盛液容器出口时，关闭出液控制阀，称重系统称量油层液体的重量m2；由测得的m1与m2获得原油含水率。
作为优选方案，漏斗型盛液容器中的水层和油层分别进入油水混合容器并均匀混合后回流至原油工艺管线。
作为优选方案，控制器根据所接收的m1与m2数据计算原油含水率；所得原油含水率数据在现场显示仪表显示且/或传输至监控中心电脑。
作为优选方案，采用多次测量取加权平均值获得原油含水率。
本发明的有益效果为：
本发明依据原油含水率计算方法，利用油水分离技术、液位检测技术以及在线称重传感器检测技术，通过先进检测在线称重及原油含水率计算方法进行单井原油含水率在线测量。该方法可以极大的提高原油含水率的分析速度和准确率。
现有技术很多采用蒸馏法实现油水分离然后测试原油含水率，但蒸馏法难免会蒸出不少油的组分，导致误差较大；在线测量采用蒸馏法分离会导致盛油容器的原油凝固、剩余粘稠原油蒸干不易清理及不容易自动处理等问题，不便于原油含水率的在线连续测量。而且蒸馏法不仅耗时长，还需要消耗大量能量，在消耗能量的同时带来污染。而本发明分析速度快，不需要加热，最重要是准确率比蒸馏法高很多，据实验，本发明方法比蒸馏法测量含水率的准确率高358%。
同时不会造成任何样品油的浪费，是实现原油生产企业生产现代化、降低消耗、增加效益的有效方法和手段。
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，下面将对实施例或现有技术描述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为本发明单井原油含水率在线称重测量系统的结构示意图。
图中，原油工艺管线1、进液手动阀2、进液电磁阀3、进液管线4、过滤器5、排气孔6、液体静置容器7、油水旋风分离器8、漏斗型盛液容器9、称重传感器10、红外介质液位传感器11、串行通信线缆12、控制器13、总线通信线缆14、现场显示仪表15、无线通信模块16、无线通信网络17、监控中心电脑18、出液电磁阀19、出液管线20、油水混合容器21、回注手动阀22、回注电磁阀23、回流管线24、回流电磁阀25、回流手动阀26。
具体实施方式
实施例1
一种单井原油含水率在线称重测量系统，包括与原油工艺管线1相接的进液管线4，进液管线4上设有进液手动阀2和进液电磁阀3。
进液管线4后面依次连接过滤器5、带有排气孔6的液体静置容器7和油水旋风分离器8。
油水旋风分离器8下方设置漏斗型盛液容器9。漏斗型盛液容器9外部设有用于称量漏斗型盛液容器9内液体重量的称重传感器10以及用于不同介质间液位检测的红外介质液位传感器11。漏斗型盛液容器9出口处设有出液电磁阀19。
漏斗型盛液容器9通过出液管线20连通油水混合容器21；油水混合容器21通过回流管线24连通原油工艺管线1。回流管线24靠近油水混合容器21的一端分别设有回注手动阀22、回注电磁阀23；回流管线24靠近原油工艺管线1的一端分别设有回流电磁阀25、回流手动阀26。
称重传感器10和红外介质液位传感器11通过串行通信线缆12连通控制器13（plc控制器或dsp控制器）；各电磁阀与控制器13连接。
控制器13通过总线通信线缆14连接现场显示仪表15。控制器13通过无线通信模块16和无线通信网络17连接监控中心电脑18。
使用上述单井原油含水率在线称重测量系统测量原油含水率的过程如下：
原油工艺管线1中的原油通过进液手动阀2、进液电磁阀3、进液管线4，进入过滤器5，过滤原油中的固体杂质，过滤后的原油进入带排气孔6的液体静置容器7，可以去除原油部分气体；然后进入油水旋风分离器8进行油水分离，油水分离后的分层液体进入漏斗型盛液容器9，通过称重传感器10进行重量测量和测量数据m1可通过串行通信线缆12传输至plc控制器或dsp控制器13；然后底层的分离出来的水在出液电磁阀19的控制下通过出液导管20进入油水混合容器21，同时红外介质液位传感器11检测液位变化，当检测界面变化时关闭出液电磁阀19；此时通过称重传感器10进行重量测量和测量数据m2可通过串行通信线缆12传输至plc控制器或dsp控制器13；测量结束后通过出液电磁阀19、出液导管20使得除水原油进入油水混合容器21；新的油水混合液通过回注手动阀22、回注电磁阀23、回流管线24、回流电磁阀25、回流手动阀26的综合控制回注到原油工艺管线1，保证原油的回收再利用。同时plc控制器或dsp控制器13可进行数据计算（m1-m2）/m1得到原油含水率，该计算可以采用多次测量取加权平均的方法保证数据的可靠性和准确性。plc控制器或dsp控制器13的采集数据和运算数据可通过总线通信线缆14传输到现场显示仪表15进行就地显示；还可以通过无线通信模块16、无线通信网络17传输到监控中心电脑18，进行远程数据传输，监控中心电脑18可同时记录各单井原油含水率实时数据，进行历史数据查询、进行数据分析等。