一种油井产出液含水率计量系统及控制方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种油井生产用计量设备，尤其是设及一种自动控制、操作便捷，提高 工作效率的油井产出液含水率计量系统及控制方法。
【背景技术】
[0002] 在油井的生产过程中，从油井采出的原液，是一种由原油、水、伴生气构成的混合 液，简称为油井产出液。在将油井产出液输送到油井联合站进行集中处理前，需要对其按 油、水、气Ξ相组分进行计量，简称单井计量，比如对油井的产出液的含水率进行计量，由于 在油田开发过程中，油井产出流体含水率会逐渐升高，到油井开发中后期，大部分采油井的 产出液含水率较高，通过检测产出液含水率，能及时掌握油井的生产工况，合理进行生产调 度。
[0003] 目前油田计量站中，大部分采用分离器对单井产出液进行气液两分离，气、液分别 进行定容积计量，需要量油工人现场通过观察玻璃管页面的变化，将获得的数值套入专用 公式中换算得出油井的各项数据，在此过程中，量油工人还需要频繁操作不同的转换阀口 赖完成测量。运种系统需要人工进行操作，人为因素大，需要工作人员在一直在现场观察玻 璃管页面变化，工作劳动强度大，工作效率也不高。
[0004] 另外目前也有许多检测产出液含水率的方法，如中子福射法或密度、质量等其他 方法，但它们存在结构复杂、价格昂贵、调试繁琐的问题。还有如射频电容法、射频频移法， 虽然结构简单、价格低廉、调试方便，但对于高含水率的测量精度较差。
【发明内容】
[0005] 本发明主要是解决现有技术中油井计量系统自动化程度低、操作不够便捷、人为 因素大、工作劳动强度大、工作效率低的问题，提供了一种自动控制、操作便捷，提高工作效 率的油井产出液含水率计量系统。
[0006] 本发明还解决了现有技术中对含水率计算存在结构复杂、价格昂贵、调试繁琐，W 及检测精度低的问题，提供了一种简单方便，检测精度高的油井产出液含水率计量方法。
[0007] 本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得W解决的：一种油井产出液含 水率计量系统，包括主机端和控制端，所述主机端包括有第二无线通信单元、计量单元和质 量流量计单元，所述质量流量计单元与计量单元相连，计量单元与第二无线通信单元连接， 所述控制端包括有输入单元、配置单元、同步单元和第一无线通信单元，输入单元与配置单 元连接，配置单元和第一无线通信单元分别与同步单元连接，第一无线通信单元与第二无 线通信单元通过网络相连。本发明能够通过控制端远程对油井计量装置进行控制，无需工 作人员在现场进行操作，也无需一直在现场观察玻璃管页面变化，通过人工计时来计算油 井含水率。系统控制端还能获得油井当前状态，及时掌握油井生产的情况，提高管理水平。 工作人员通过输入单元输入对计量装置参数进行设定，匹配单元根据输入的信息形成配置 数据，通过同步单元发送给主机端。同步单元与主机端同步参数配置，还能同步计量结果。 计量单元根据质量流量计单元和计时单元检测的数据对含水率进行计算。
[0008] 作为一种优选方案，所述主机端还包括有状态控制单元、液位检测单元、液位控制 单元和压力检测单元，液位检测单元和压力检测单元分别与状态控制单元相连接，状态控 制单元分别与液位控制单元、第二无线通信单元相连接。状态检测单元接收控制端配置数 据对计量装置进行参数配置。状态检测单元还接收液位检测单元和压力检测单元的检测数 据，根据配置参数对液位和压力进行分析。当液位达到报警值时进行报警，并控制液位控制 单元进行液面控制，在液位上升达到上限时，液位控制单元切换到液路，液位下降达到下限 时，液位控制单元切换到气路。当压力达到报警值时进行报警。
[0009] 作为一种优选方案，所述主机端还包括有状态指示单元，状态指示单元与状态控 制单元相连接，状态指示单元包括液位指示灯和压力指示灯。状态指示单元根据状态控制 单元的信息对液位和压力状态进行显示。液位指示灯和压力指示灯可W采用红绿颜色进行 显示，在正常时显示绿灯，在液位或压力达到报警值时，则显示红灯。
[0010] 作为一种优选方案，所述控制端还包括有查询单元，所述输入单元连接在查询单 元上，查询单元连接在同步单元上。通过输入单元输入查询条件，由查询单元对计量系统的 计量结果数据进行查询。
[0011] 作为一种优选方案，所述控制端还包括有显示单元，所述显示单元与同步单元相 连接。显示单元根据同步单元接收到的信息，对油井工况信息及计量数据进行显示。
[0012] 一种油井产出液含水率计量方法，包括W下步骤：
[0013] S1.通过质量流量计单元采集产出液每秒质量总量Μη和混合密度Pmu，其中η= 〇，1，2,3···;
[0014] S2.计算每秒内质量总量的增量ΔΜ"=Μ"-Μ。1;计算每秒内质量总量从ΔΜ开始 计算。
[0015] S3.根据混合密度计算含水百分比
[0016]
[0017] 其中Ρ。为油密度，Ρ历水密度；
[0018] S4.计算每秒内流过质量流量计单元的水总量 阳019] AW"=W% *ΔΜ。;每秒内流过质量流量计单元的水总量也是从AWi开始计算。
[0020] S5.累计每一秒水总量值
[0021] ΣW=AWi+AWz+.'. +AWn;
[0022] S6.累计每一秒质量总量值
[0023]ΣΜ=ΔMi+ΔM2+··· +ΔΜη
[0024]S7.计算产出液含水率 阳0巧]
[00%] S8.将油井工作阶段进行分级，根据当前计算的产出液含水率所落在的级别判断 油井的工作阶段。
[0027]作为一种优选方案，步骤S8中将油井工作阶段进行分级为：根据含水率预先将 油井工作阶段分成若干个等级，每个等级对应一组含水率的上下阔值区间，根据当前计算 的含水率所落在的区间判断油井的工作阶段，根据油井的工作阶段相应调整油井的工作方 案。
[0028] 因此，本发明的优点是：通过控制端远程对油井计量装置进行控制，操作方便快 捷，无需一直在现场观察玻璃管页面变化，劳动强度低，工作效率高。系统控制端能获得油 井当前状态，及时掌握油井生产的情况，提高管理水平。含水率计算简单快捷，检测精度高。
【附图说明】
[0029] 附图1是本发明中的一种结构框示图。
[0030] 1-主机端2-控制端3-计量单元4-状态检测单元6-质量流量单元7-液位检 测单元8-液位控制单元9-状态指示单元10-第二无线通信单元11-第一无线通信单元 12-同步单元13-配置单元14-查询单元15-输入单元16-显示单元17-压力检测单元
【具体实施方式】
[0031] 下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。 阳0巧 实施例：
[0033] 本实施例一种油井产出液含水率计量系统，如图1所示，包括主机端1和控制端2。 阳034] 主机端包括有第二无线通信单元10、状态检测单元4、计量单元3、质量流量计单 元6、液位检测单元7、压力检测单元17、液位控制单元8和状态指示单元。质量流量计单元 与计量单元相连。液位检测单元、压力检测单元分别与状态检测单元相连，状态检测单元分 别与液位控制单元、状态指示单元相连。计量单元和状态检测单元分别与第二无线通信单 元连接。