电导式含水率测量装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于测量装置或设备技术领域，具体涉及到测量石油中含水率的装置。
【背景技术】
[0002]随着石油工业的信息化和自动化，油田开采也相继进入高含水率甚至特高含水率阶段，为了能够及时了解和掌握各产层的生产状况以便对地下储层进行压裂或堵水，使油井处于正常或最佳生产状态并最终达到提高油井开发效率和提高原油采收效率的目的，所以原油的含水率测量就变得极为紧迫，而在原油含水率的测量领域中，就目前国内情况而言电导法测量占据着主导地位，且此技术会越来越受到重视。
[0003]电导法的测量原理主要是依靠预先安装在管道内的两对电极环，通过测量电极环之间的混相电导率达到测量原油含水率的目的。电极环由于长期工作于原油环境中，其表面逐渐会被石油晶体和原油中的沉积物所粘结，这就使得测量效果大打折扣，从而严重影响到原油开采，由于目前主要采用的是人工机械式的电极防粘结处理，这一方法通常使用在离线停工方式上，而离线停工清除粘结物通常是在计划外停工、装置局部停工或设备切换条件下进行，不但影响生产，同时会增加计划外费用及易造成设备磨损。由于受防粘结技术不完善的影响，往往造成对电极环的盲目拆卸和报废，缺少科学性，从而造成人力和物力的巨大浪费。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题在于克服现有含水率测量装置的不足，提供一种设计合理、结构简单、成本低、工作效率高的电导式含水率测量装置。
[0005]解决上述技术问题所采用的技术方案是:在外壳内设置有内管、外壳外部设置有控制器以及通过导线与控制器相连的显示器，内管内设置有2个激励电极环和2个测量电极环，2个激励电极环位于2个测量电极环之间，测量电极环和激励电极环通过导线与控制器相连，在外壳的外底部测量电极环)和激励电极环所对的位置设置有超声波换能器，超声波换能器通过导线与超声波信号发生器相连。
[0006]本发明的2个激励电极环之间的距离为50?150mm，所述的2个测量电极环之间的距离为100?200mm。
[0007]本发明的测量电极环和激励电极环为镀银铜环。
[0008]本发明的内管为玻璃钢管。
[0009]本发明的超声波发生器的超声频率为80?120KHZ、功率为500W。
[0010]本发明的2个激励电极环相互平行，所述的2个测量电极环相互平行。
[0011 ] 本发明的测量电极环和激励电极环相互平行。
[0012]本发明的测量电极环的中心线和激励电极环的中心线与内管的中心线重合。
[0013]本发明采用基于超声波的电导式电极防粘接提高了含水率测量的准确度，具有结构简单、低成本、质量高、精度高的优点。
【附图说明】
[0014]图1是本发明的结构示意图。
【具体实施方式】
[0015]下面结合附图和实施例对本发明进一步详细说明，但本发明不限于下述的实施方式。
[0016]实施例1
[0017]在图1中，本实施例的电导式含水率测量装置由外壳1、内管2、控制器3、显示器4、测量电极环5、超声波发生器6、激励电极环7、超声波换能器8连接构成。
[0018]在外壳1的内部安装有内管2，内管2为玻璃钢管，内管2内壁上内嵌有2个相互平行的测量电极环5，位于2个测量电极环5之间内管2内壁上内嵌有2个相互平行的激励电极环7，2个测量电极环5的中心线和2个激励电极环7的中心线与内管2的中心线重合，两个测量电极环5之间的距离为150mm，2个激励电极环7之间的距离为100mm，测量电极环5和激励电极环7均为镀银铜环，通电之后激励电极环7和测量电极环5之间形成电场，在外壳1的外底部测量电极环5和激励电极环7所对应的位置固定安装有超声波换能器8，超声波换能器8通过导线与超声波发生器6相连，超声波发生器6的功率为500W、超声频率为ΙΟΟΚΗζ，超声波发生器6采用调频方式将电信号输入到超声波换能器8，超声波换能器8利用压电效应将接受来的电信号转换为超声信号，利用超声波的空化、活化、剪切和抑制等效应，使得激励电极环7和测量电极环5表面及周围的石油晶体诱导期缩短，快速生成晶垢核，从而使原油中的沉淀物沉积在晶垢核上，继续漂浮于原油中，达到电极防粘结的效果，外壳1的顶部用螺纹紧固连接件固定连接有控制器3和显示器4，控制器3的型号为DSP，控制器3的输入端通过导线与测量电极环5和激励电极环7相连，控制器3的输出端通过导线与显示器4相连，控制器3上设置有网管接口，用于后期数据的传输。
[0019]实施例2
[0020]在本实施例中，外壳1的内部安装有内管2，内管2为玻璃钢管，在内管2内壁上内嵌有2个相互平行的测量电极环5，位于2个测量电极环5之间内管2内壁上内嵌有2个相互平行的激励电极环7，2个测量电极环5的中心线和2个激励电极环7的中心线与内管2的中心线重合，两个测量电极环5之间的距离为100mm，2个激励电极环7之间的距离为50_，测量电极环5和激励电极环7均为镀银铜环，在外壳1的外底部测量电极环5和激励电极环7所对应的位置固定安装有超声波换能器8，超声波换能器8通过导线与超声波发生器6相连，超声波发生器6的功率为500W、超声频率为80KHz。其他零部件及零部件的连接关系与实施例1相同。
[0021]实施例3
[0022]在本实施例中，外壳1的内部安装有内管2，内管2为玻璃钢管，在内管2内壁上内嵌有2个相互平行的测量电极环5，位于2个测量电极环5之间内管2内壁上内嵌有2个相互平行的激励电极环7，2个测量电极环5的中心线和2个激励电极环7的中心线与内管2的中心线重合，两个测量电极环5之间的距离为200mm，2个激励电极环7之间的距离为150_，测量电极环5和激励电极环7均为镀银铜环，在外壳1的外底部测量电极环5和激励电极环7所对应的位置固定安装有超声波换能器8，超声波换能器8通过导线与超声波发生器6相连，超声波发生器6的功率为500W、超声频率为120KHz。其他零部件及零部件的连接关系与实施例1相同。
[0023]本发明的工作原理如下:
[0024]测量时，将本发明内管2的两端用螺纹紧固连接件固定连接在石油主管道上，并给本发明接通电源，在外加激励源的作用下，当管道内流动的只有水时，激励电极环7和测量电极环5之间会形成规则的电场，当油、气、水三相混合流体流经激励电极环7和测量电极环5时，由于油相和气相的导电性很差，可以视为不良导体，混合流体中的油泡、气泡都是随机分布的，使得激励电极环7和测量电极环5之间原来分布规则的电场发生不规则的扭曲变形，这种不规则变形会导致测量电极环5上的电势也发生相应的不规则变化，测量电极环5的输出信号也呈现为一系列不规则的噪动信号，这种不规则变化的噪动信号正是携带了油气水三相混合流体的含水率、空间分布等流动信息的信号，控制器3对测量电极环5输出的噪动信号进行分析和处理，通过显示器4显示出油、气、水三相流的含水率等参数。超声波发生器6采用调频方式将电信号输入到超声波换能器8，超声波换能器8利用压电效应将接受来的电信号转换为超声信号，利用超声波的空化、活化、剪切和抑制等效应，使得激励电极环7和测量电极环5表面及周围的石油晶体诱导期缩短，快速生成晶垢核，从而使原油中的沉淀物沉积在晶垢核上，继续漂浮于原油中，达到电极防粘结的效果，从而提高了含水率测量的精确度。
【主权项】
1.一种电导式含水率测量装置，其特征在于:在外壳(1)内设置有内管(2)、外壳(1)外部设置有控制器⑶以及通过导线与控制器⑶相连的显示器(4)，内管⑵内设置有2个激励电极环(7)和2个测量电极环(5)，2个激励电极环(7)位于2个测量电极环(5)之间，测量电极环(5)和激励电极环(7)通过导线与控制器(3)相连，在外壳⑴的外底部测量电极环(5)和激励电极环(7)所对的位置设置有超声波换能器(8)，超声波换能器(8)通过导线与超声波发生器(6)相连。2.根据权利要求1所述的电导式含水率测量装置，其特征在于:所述的2个激励电极环(7)之间的距离为50?150mm，所述的2个测量电极环(5)之间的距离为100?200mmo3.根据权利要求1或2所述的电导式含水率测量装置，其特征在于:所述的测量电极环(5)和激励电极环(7)为镀银铜环。4.根据权利要求1所述的电导式含水率测量装置，其特征在于:所述的内管(2)为玻璃钢管。5.根据权利要求1所述的电导式含水率测量装置，其特征在于:所述的超声波发生器(6)的超声频率为80?120KHz、功率为500W。6.根据权利要求1或2所述的电导式含水率测量装置，其特征在于:所述的2个激励电极环(7)相互平行，所述的2个测量电极环(5)相互平行。7.根据权利要求3所述的电导式含水率测量装置，其特征在于:所述的测量电极环(5)和激励电极环(7)相互平行。8.根据权利要求7所述的电导式含水率测量装置，其特征在于:所述的测量电极环(5)的中心线和激励电极环(7)的中心线与内管(2)的中心线重合。
【专利摘要】一种电导式含水率测量装置，在外壳内设置有内管、外壳外部设置有控制器以及通过导线与控制器相连的显示器，内管内设置有2个激励电极环和2个测量电极环，2个激励电极环位于2个测量电极环之间，测量电极环和激励电极环通过导线与控制器相连，在外壳的外底部测量电极环和激励电极环所对的位置设置有超声波换能器，超声波换能器通过导线与超声波信号发生器相连。本发明采用基于超声波的电导式电极防粘接提高了含水率测量的准确度，具有结构简单、低成本、质量高、精度高的优点。
【IPC分类】G01N27/02
【公开号】CN105301056
【申请号】CN201510765014
【发明人】党瑞荣, 高国旺, 冯旭东, 党博, 贺国强, 王登岳
【申请人】西安石油大学
【公开日】2016年2月3日
【申请日】2015年11月11日