本发明涉及测量工程领域，特别涉及一种多井原油含水率在线分时测量系统及方法。
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。
油井产物是油气水等多相流体，含水率随开发程度及开发方式而变化。由于我国油井单井产量很低的特点，不能大面积推广应用成本昂贵的测量仪表。随着我国油田二次开发及油田数字化管理技术发展，对低成本、高稳定性的原油井口含水率在线检测仪的需求更加迫切。
现有的多井原油含水率测量需要将测量系统在各个单井分别安装测量，或者每个单井都安装一套原油含水率测量装置；要么费时费力，要么价格昂贵。并且现有原油含水率测量装置在使用过程中存在挂料、结蜡且测量过程受管道中温度、压力以及原油含盐量影响的问题。
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装置在使用过程中存在挂料、结蜡、测量过程受管道中温度、压力以及原油含盐量影响且测量费时费力或成本高的问题，本发明提供了一种多井原油含水率在线分时测量系统及方法。
本发明的技术方案为：
一种多井原油含水率在线分时测量系统，包括与各原油工艺管线相接的注入导管，原油工艺管线与注入导管一一对应；各所述注入导管上均设置注入控制阀；所述注入导管依次连接过滤器和待测原油盛装容器，所述待测原油盛装容器上部透明；所述待测原油盛装容器上方设置有用于直接测量待测原油盛装容器内原油含水率的非接触位移传感器；所述待测原油盛装容器的出口通过回油管线与一原油工艺管线相接；所述回油管线上设有回注控制阀。
其中，所述非接触位移传感器可以是射频、红外、光波以及γ射线等可以进行非接触测量的多种传感器；所述待测原油盛装容器的出口处为整个容器的最低点，以使原油回注时流出的更彻底，避免不同原油工艺管线中的原油混合，极大的降低各工艺管线侧测量误差。另外，所述待测原油盛装容器的透明部分取决于控制器允许原油进入量，只要原油顶面位于透明部分，非接触位移传感器可以透过测量即可。
作为优选方案，所述注入控制阀包括注入手动阀和注入电磁阀；所述注入控制阀设置于注入导管的近原油工艺管线端；所述注入导管近过滤器端设有注入容器电磁阀。
作为优选方案，所述回油管线近待测原油盛装容器端设有回注手动阀和回注电磁阀；所述回油管线近原油工艺管线端设置回流电磁阀。
进一步地，所述非接触位移传感器的多点采样测试数据通过总线通信线缆和串行通信线缆传输至控制器。所述控制器为plc控制器或dsp控制器。
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。
采用所述多井原油含水率在线分时测量系统测量原油含水率的方法各原油工艺管线中的原油分时经各自连接的注入导管进入过滤器滤除滤渣，然后进入待测原油盛装容器，非接触位移传感器进行横向和纵向随机位移对待测原油盛装容器中的原油进行含水率的多点测量。采用多点采样测量，取加权平均值获得原油含水率。
作为优选方案，测量完毕后待测原油盛装容器中的原油经回流管线回流至原油工艺管线。
作为优选方案，控制器控制进入待测原油盛装容器中原油的体积，使得原油最上方位于待测原油盛装容器的透明部分。
作为优选方案，控制器采用随机函数及最大最小位移的横向及纵向分布控制技术进行随机选取采样点进行测量；控制器控制电磁阀的开关以确定各原油工艺管线中原油含水率的分时测量并实现原油回注。
作为优选方案，控制器将非接触位移传感器多点采样测试数据传输至现场显示仪表和/或监控中心电脑；在监控中心电脑进行历史数据查询和分析。
本发明的有益效果为：
本发明的多井原油含水率在线分时测量系统，使用过程中不存在挂料、结蜡得现象，测量过程也不受管道中温度、压力以及原油含盐量影响。另外，本发明结构简单、成本低、测试方便，结果准确，误差非常小。
本发明方法可以极大的提高原油含水率的分析速度，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为本发明多井原油含水率在线分时测量系统的结构示意图；
图中，1、原油工艺管线一；2、原油工艺管线n；3、原油工艺管线二；4、管线一注入手动阀；5、管线一注入电磁阀；6、管线一注入导管；7、管线n注入导管；8、管线二注入手动阀；9、管线二注入电磁阀；10、管线二注入导管；11、管线一注入容器电磁阀；12、管线二注入容器电磁阀；13、过滤器；14、待测原油盛装容器；15、非接触位移传感器；16、回注手动阀；17、回注电磁阀；18、回流管线；19、回流电磁阀；20、多点采样测试数据；21、总线通信线缆；22、串行通信线缆；23、现场显示仪表；24、控制器；25、无线通信单元；26、无线通信网络；27、监控中心电脑。
具体实施方式
实施例1
一种多井原油含水率在线分时测量系统，包括与原油工艺管线一1相接的管线一注入导管6、与原油工艺管线二3相接的管线二注入导管10以及与原油工艺管线n2相接的管线n注入导管7。即，n条原油工艺管线以及n条注入导管一一对应。
管线一注入导管6、管线二注入导管10以及管线n注入导管7末端分别连接过滤器13和待测原油盛装容器14。待测原油盛装容器14上部透明；待测原油盛装容器14上方设置有用于直接测量待测原油盛装容器14内原油含水率的非接触位移传感器15；待测原油盛装容器14的出口通过回油管线18与原油工艺管线一1相接。其中，非接触位移传感器15可以是射频、红外、光波以及γ射线等可以进行非接触测量的多种传感器；待测原油盛装容器14的出口处为整个容器的最低点，以使原油回注时流出的更彻底，避免不同原油工艺管线中的原油混合，极大的降低各工艺管线侧测量误差。另外，待测原油盛装容器14的透明部分在什么位置取决于原油进入量，只要原油顶面位于透明部分，非接触位移传感器15可以透过测量即可。
管线一注入导管6的近原油工艺管线一1端装有管线一注入手动阀4和管线一注入电磁阀5，管线一注入导管6的近过滤器13端设有管线一注入容器电磁阀11。管线二注入导管10的近原油工艺管线二3端装有管线二注入手动阀8和管线二注入电磁阀9；管线二注入导管10的近过滤器13端设有管线二注入容器电磁阀12。同样地，管线n注入导管7的近原油工艺管线n2端也装有管线n注入手动阀和管线n注入电磁阀9；管线n注入导管7的近过滤器13端也设有管线n注入容器电磁阀。
回油管线18的近待测原油盛装容器14端设有回注手动阀16和回注电磁阀17，回油管线18的近原油工艺管线一1端设有回流电磁阀。
非接触位移传感器15的多点采样测试数据20通过总线通信线缆21和串行通信线缆22传输至控制器24。控制器24为plc控制器或dsp控制器。
控制器24通过无线通信单元25和无线通信网络26连接监控中心电脑27。另外，控制器24通过串行通信线缆22连接现场显示仪表23。
控制器24控制连接管线一注入电磁阀5、管线二注入电磁阀9、管线n注入电磁阀、管线一注入容器电磁阀11、管线二注入容器电磁阀12、管线v注入容器电磁阀、回注电磁阀17和回流电磁阀19。
采用多井原油含水率在线分时测量系统测量原油含水率的方法：
各原油工艺管线中的原油分时经各自连接的注入导管进入过滤器滤除滤渣，然后进入待测原油盛装容器，非接触位移传感器进行横向和纵向随机位移对待测原油盛装容器中的原油进行含水率的多点测量。采用多点采样测量，取加权平均值获得原油含水率。测量完毕后待测原油盛装容器中的原油经回流管线回流至原油工艺管线。
控制器控制进入待测原油盛装容器中原油的体积，使得原油最上方位于待测原油盛装容器的透明部分。
控制器采用随机函数及最大最小位移的横向及纵向分布控制技术进行随机选取采样点进行测量；控制器控制电磁阀的开关以确定各原油工艺管线中原油含水率的分时测量并实现原油回注。
控制器将非接触位移传感器多点采样测试数据传输至现场显示仪表和监控中心电脑；在监控中心电脑进行历史数据查询和分析。