翻斗式原油含水率在线监测装置及在线测量方法
【专利摘要】本发明公开了一种翻斗式原油含水率在线监测装置及在线测量方法，是为在油井计量的同时进行原油含水率在线监测而设计的。本装置罐体上设有排气口、进液口、排液口、排污口和数据处理及监测装置，罐体内中心轴上连接质量传感器和可绕中心轴旋转90°的翻斗。在一定的时间段内，测量并记录累计的经翻斗倒转的液体的总体积和总质量，结合原油密度和水密度计算出该时间段内的原油的含水率。本发明装置测量性能精确，能在油井计量的同时进行原油含水率在线监测，原理简单，成本低，能提高含水率监测的自动化程度和时效性，简化现场人工采样测试的工作量，降低工人劳动强度。
【专利说明】翻斗式原油含水率在线监测装置及在线测量方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种翻斗式原油含水率在线监测装置及在线测量方法，属于油田数字 化采油【技术领域】。
【背景技术】
[0002] 目前，原油含水率的监测装置主要包括原油含水率自动监测仪、原油低含水在线 监测仪和可编程原油含水测定仪。
[0003] 原油含水率自动监测仪利用油和水对X射线吸收强度的不同来测定原油的含水 率，设备相对复杂，成本高。
[0004] 原油低含水在线监测仪通过在测量管道侧壁的不同位置安装传感器、采用双能双 束的方法测定原油的含水率，设备结构复杂，成本高。
[0005] 可编程原油含水测定仪利用蒸馏、控制和温控装置等测试蒸馏水含量而得到原油 含水率，过程复杂，测量精度相对较低。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的在于提供一种翻斗式原油含水率在线监测装置及在线测量方法，在 油井计量的同时进行原油含水率在线监测。
[0007] 翻斗式原油含水率在线监测装置的技术方案如下：
[0008] 本监测装置的罐体顶部设有排气口，罐体内上部设有水平的隔板。位于隔板上方 的罐体侧壁上设有进液口，位于隔板下方的罐体内壁上设有水平的中心轴，中心轴上连接 质量传感器和可绕中心轴旋转90°的、连接传感器的翻斗。罐体外壁上设有数据处理及监 测装置，罐体底部侧壁上设有排液口，罐体底面设有排污口，罐体设在底座上。
[0009] 翻斗式原油含水率的在线测量方法如下：
[0010] 将井口管线与翻斗原油含水率在线监测装置的进液口连接，油、气和水三相混合 液从进液口流入罐体，气体上升，经排气口排出，液体经隔板中心孔流入位于隔板下方的翻 斗中。当翻斗内的液体的液位升至设定高度时，传感器发出感应信息，数据处理及监测装置 指令质量传感器记下此时翻斗中液体的质量。
[0011] 2)已知此时传感器实测的翻斗液体的体积为％、质量传感器实测的翻斗中液体的 质量为1?。此时，翻斗绕中心轴转动，将翻斗内的液体倾倒在罐底，液体经出液口流出，进入 输油管线。
[0012] 3)测量累计的经翻斗倒转的液体的总体积V&和翻斗倒转的液体的总质量并 根据已知的原油密度P。和水密度Pw，利用公式（1)和（2)，计算出测试时间段内的原油的 含水率。
【权利要求】
1. 一种翻斗式原油含水率在线监测装置，其特征在于： 本监测装置的罐体（12)顶部设有排气口（1)，罐体（12)内上部设有水平的隔板（2); 位于隔板（2)上方的罐体（12)侧壁上设有进液口（3)，位于隔板（2)下方的罐体（12)内壁 上设有水平的中心轴（11)，中心轴（11)上连接质量传感器（9)和可绕中心轴11旋转90° 的、连接传感器（8)的翻斗5 ;罐体（12)外壁上设有数据处理及监测装置（10)，罐体（12) 底部侧壁上设有排液口 ￠)，罐体（12)底面设有排污口（7)，罐体（12)设在底座（13)上。
2. -种翻斗式原油含水率的在线测量方法，其特征在于其测量步骤如下： 1) 将井口管线与翻斗原油含水率在线监测装置的进液口（3)连接，油、气和水三相混 合液从进液口（3)流入罐体（12)，气体上升，经排气口（1)排出，液体经隔板（2)中心孔（4) 流入位于隔板（2)下方的翻斗（5)中；当翻斗（5)内的液体的液位升至设定高度时，传感器 (8)发出感应信息，数据处理及监测装置（10)指令质量传感器（9)记下此时翻斗（5)中液 体的质量； 2) 已知此时传感器（8)实测的翻斗液体的体积为％、质量传感器（9)实测的翻斗中液 体的质量为1? ;此时，翻斗（5)绕中心轴（11)转动，将翻斗内的液体倾倒在罐底，液体经出 液口（6)流出，进入输油管线； 3) 测量累计的经翻斗（5)倒转的液体的总体积V&和翻斗（5)倒转的液体的总质量m &并根据已知的原油密度P。和水密度P w，利用公式⑴和（2)，计算出测试时间段内的原 油的含水率。
3. 根据权利要求1所述的翻斗式原油含水率在线监测装置，其特征在于其能在油井计 量的同时进行原油含水率在线监测，原理简单，对两相流体的测试准确，费用低，能提高含 水率监测的自动化程度和时效性，简化现场人工采样测试的工作量，降低工人劳动强度。
【文档编号】G01N5/00GK104215540SQ201310220360
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2013年6月5日 优先权日:2013年6月5日
【发明者】辛宏, 朱天寿, 甘庆明, 杨海涛, 李明, 张磊, 韩二涛, 杨瑞 申请人:中国石油天然气股份有限公司