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    求重庆时时彩软件计划: 一种在线原油含水检测仪及其检测方法.pdf

    关 键 词:
    一种 在线 原油 含水 检测 及其 方法
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    摘要
    申请专利号:

    CN201611041841.2

    申请日:

    2016.11.24

    公开号:

    CN106770380A

    公开日:

    2017.05.31

    当前法律状态:

    实审

    有效性:

    审中

    法律详情: 实质审查的生效IPC(主分类):G01N 23/02申请日:20161124|||公开
    IPC分类号: G01N23/02 主分类号: G01N23/02
    申请人: 侯宁; 解战锋
    发明人: 侯宁; 解战锋
    地址: 710200 陕西省西安市泾河工业园区泾欣苑2区41号2单元1401
    优先权:
    专利代理机构: 西安新思维专利商标事务所有限公司 61114 代理人: 李罡
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    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201611041841.2

    授权公告号:

    |||

    法律状态公告日:

    2017.06.23|||2017.05.31

    法律状态类型:

    实质审查的生效|||公开

    摘要

    本发明涉及一种在线原油含水检测仪及其检测方法,检测仪设置于输油管道上,在线原油含水检测仪包括测试管道、检测仪主机和与检测仪主机插接的两个测试探针装置;测试管道与输油管道连通,在测试管道的前段和后段上分别设置一个探针插入通孔;检测仪主机包括测量前端、采集与控制系统、通信系统、显示系统和操作按键测试探针装置包括测量线缆、测量线缆的末端插设于测量前端,测量线缆的前端设置测量探针,两个测量探针可分别通过两个探针插入通孔密封的插入测试管道内;所述的测量前端包括震荡电路、发射电路、接收电路和检测转换电路。本发明结构简单、自动化程度高、检测精度高、可以实现对油井产出原油进行连续、高效、实用的含水率检测。

    权利要求书

    1.一种在线原油含水检测仪,设置于输油管道上,其特征在于: 所述的在线原油含水
    检测仪包括测试管道(1)、检测仪主机(2)和与检测仪主机插接的两个测试探针装置(3);所
    述的测试管道(1)与输油管道连通,在测试管道(1)的前段和后段上分别设置一个探针插入
    通孔(4);所述的检测仪主机(2)包括测量前端、采集与控制系统、通信系统、显示系统和操
    作按键,采集与控制系统双向连接测量前端、通信系统、显示系统和操作按键;所述的测试
    探针装置(3)包括测量线缆(5)、测量线缆(5)的末端插设于测量前端,测量线缆(5)的前端
    设置测量探针(6),两个测量探针(6)可分别通过两个探针插入通孔(4)密封的插入测试管
    道(1)内;所述的测量前端包括震荡电路、发射电路、接收电路和检测转换电路。
    2.根据权利要求1所述的在线原油含水检测仪,其特征在于:所述的测试探针装置(3)
    还包括测量锁母套件(7)和绝缘护套(8),测量锁母套件(7)可拆卸的连接在测量线缆(5)的
    前端,测量锁母套件(7)中间套设所述的绝缘护套(8),绝缘护套(8)中间包裹所述的测量探
    针(6),测量探针(6)与测量线缆(5)导通。
    3.根据权利要求1或2所述的在线原油含水检测仪,其特征在于:在两个探针插入通孔
    (4)之间的测试管道(1)上设置有加热器安装凹槽,加热器安装凹槽内设置管道加热器(9),
    所述的管道加热器(9)包括防护护套(10),防护护套(10)内设置绝热泡棉,绝热泡棉内设置
    半导体加热??楹臀露燃痰缙?,管道加热器(9)与所述的采集与控制系统连接。
    4.根据权利要求3所述的线原油含水检测仪,其特征在于:所述的测试管道(1)的入口
    端内设置有可拆卸的防堵塞孔板(11),防堵塞孔板上设置多个过滤通孔,防堵塞孔板(11)
    对进入测试管道的待测原油进行气液分离和杂质过滤。
    5.根据权利要求4所述的在线原油含水检测仪,其特征在于:所述的测试管道(1)下部
    连接有防堵旁通管道(12),防堵旁通管道(12)设置在防堵塞孔板(11)内侧的测试管道(1)
    上;防堵旁通管道(12)包括两段分别与测试管道(1)连通的竖直管(13)和连接两段竖直管
    (13)的水平泄流管(14),水平泄流管(14)的一端封闭、一端设置泄流阀(15),两段竖直管
    (13)段内均设置有定压阀16。
    6.根据权利要求5所述的在线原油含水检测仪,其特征在于:所述定压阀(16)在管压大
    于2MPa时打开,防堵旁通管道(12)过流。
    7.根据权利要求8所述的在线原油含水检测仪,其特征在于:所述的测量探针(6)为黄
    铜镀金材质探针,测量探针(6)表面包覆防腐涂层,测量探针(6)的测量端头为带有过流孔
    的球头结构。
    8.根据权利要求7所述的在线原油含水检测仪,其特征在于:所述的通信系统为RS-485
    有线通信系统。
    9.根据权利要求1所述的在线原油含水检测仪的测量方法,其特征在于:一个测量探针
    (6)把震荡电路产生的恒频、恒幅的原始电信号通过发射电路传送到测试管道中,另一个测
    量探针(6)接收经过油水混合物传播后的衰减的信号并传送至接收电路,接收电路将获取
    到的衰减电信号与没有衰减的原始电信号进行比较,得出原始电信号经过油水混合物后衰
    减的衰减值;检测转换电路将衰减值转化为更易测量的电信号,然后将该电信号传送至采
    集与控制系统,采集与控制系统计算出原油含水率显示在显示系统上或者通过通信系统将
    测得的含水率信息传输到相应的上位机系统上。

    说明书

    一种在线原油含水检测仪及其检测方法

    技术领域

    本发明属于油田采输油技术领域,具体涉及一种在线原油含水检测仪及其检测方
    法。

    背景技术

    油井产液含水率对油田的开发具有重要的指导意义,直接影响原油的生产、计量、
    集输、净化、等各环节的管理,因此,在原油生产和储运的过程中,都要原油含水率进行检
    测,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,起着重要作用。

    目前,油田针对油井产液油含水率的分析和检测除手工化验法以外,在线检测方
    法主要有密度计法、γ射线法、电容法、短波法、射频法等,这些不同形式的原油含水率测试
    仪器,虽然取得了一定的效果,但由于油井产液的成份异常复杂,机械杂质、胶质、结蜡、结
    垢及腐蚀等因素不同程度的存在,导致其稳定性、准确性、可靠性及成本情况,不能满足中
    国油田生产要求。因此,针对我国原油生产的特点,研究原油含水率的检测的技术和方法,
    开发适用于我国原油含水率检测技术,具有重要的社会意义和经济价值。

    发明内容


    本发明的目的是提供一种在线原油含水检测仪及其检测方法,能够实时对管道输送站
    点、采油井组和油井管道输油的原油含水率进行精确测量,含水率测量范围为0-100%。

    本发明的技术方案为:

    一种在线原油含水检测仪,设置于输油管道上, 所述的在线原油含水检测仪包括测试
    管道、检测仪主机和与检测仪主机插接的两个测试探针装置;所述的测试管道与输油管道
    连通,在测试管道的前段和后段上分别设置一个探针插入通孔;所述的检测仪主机包括测
    量前端、采集与控制系统、通信系统、显示系统和操作按键,采集与控制系统双向连接测量
    前端、通信系统、显示系统和操作按键;所述的测试探针装置包括测量线缆、测量线缆的末
    端插设于测量前端,测量线缆的前端设置测量探针,两个测量探针可分别通过两个探针插
    入通孔密封的插入测试管道内;所述的测量前端包括震荡电路、发射电路、接收电路和检测
    转换电路。

    所述的测试探针装置还包括测量锁母套件和绝缘护套,测量锁母套件可拆卸的连
    接在测量线缆的前端,测量锁母套件中间套设所述的绝缘护套,绝缘护套中间包裹所述的
    测量探针,测量探针与测量线缆导通。

    在两个探针插入通孔之间的测试管道上设置有加热器安装凹槽,加热器安装凹槽
    内设置管道加热器,所述的管道加热器包括防护护套,防护护套内设置绝热泡棉,绝热泡棉
    内设置半导体加热??楹臀露燃痰缙?,管道加热器与所述的采集与控制系统连接。

    所述的测试管道的入口端内设置有可拆卸的防堵塞孔板,防堵塞孔板上设置多个
    过滤通孔,防堵塞孔板对进入测试管道的待测原油进行气液分离和杂质过滤。

    所述的测试管道下部连接有防堵旁通管道,防堵旁通管道设置在防堵塞孔板内侧
    的测试管道上;防堵旁通管道包括两段分别与测试管道连通的竖直管和连接两段竖直管的
    水平泄流管,水平泄流管的一端封闭、一端设置泄流阀,两段竖直管段内均设置有定压阀。

    所述定压阀在管压大于2MPa时打开,防堵旁通管道过流。

    所述的测量探针为黄铜镀金材质探针,测量探针表面包覆防腐涂层,测量探针的
    测量端头为带有过流孔的球头结构。

    所述的通信系统为RS-485有线通信系统。

    基于该在线原油含水检测仪的检测方法,一个测量探针把震荡电路产生的恒频、
    恒幅的原始电信号通过发射电路传送到测试管道中,另一个测量探针接收经过油水混合物
    传播后的衰减的信号并传送至接收电路,接收电路将获取到的衰减电信号与没有衰减的原
    始电信号进行比较,得出原始电信号经过油水混合物后衰减的衰减值;检测转换电路将衰
    减值转化为更易测量的电信号,然后将该电信号传送至采集与控制系统,采集与控制系统
    计算出原油含水率显示在显示系统上或者通过通信系统将测得的含水率信息传输到相应
    的上位机系统上。

    本发明的有益效果:

    本发明结构简单、自动化程度高、检测精度高、可以实现对油井产出原油进行连续、高
    效、实用的含水率检测。

    附图说明

    图1为本发明的整体结构示意框图;

    图2为本发明的整体结构示意图;

    图3为本发明测试探针装置的结构示意图;

    图4为本发明测试管道、防堵塞孔板、防堵旁通管道及加热器的安装示意图;

    图中,1-测试管道,2-检测仪主机,3-测试探针装置,4-探针插入通孔,5-测量线缆,6-
    测量探针,7-测量锁母套件,8-绝缘护套,9-管道加热器,10-防护护套,11-防堵塞孔板,12-
    防堵旁通管道,13-竖直管,14-水平泄流管,15-泄流阀,16-定压阀。

    具体实施方式

    下面结合附图对本发明进行进一步的说明,参见图1-图4所示的一种在线原油含
    水检测仪,设置于输油管道上,所述的在线原油含水检测仪包括测试管道1、检测仪主机2和
    与检测仪主机插接的测试探针装置3;所述的测试管道1与输油管道连通,测试管道1上设有
    探针插入通孔4,通过对测试管道1中含气量和滑脱速度的影响设计11mm、20mm、35mm等不同
    孔径的测试管道1;所述的检测仪主机2包括测量前端、采集与控制系统、通信系统、显示系
    统和操作按键,通信系统为RS-485有线通信系统,负责将测得的含水率信息传输到相应的
    上位机系统上。采集与控制系统双向连接测量前端、通信系统、显示系统和操作按键;所述
    的测试探针装置3包括测量线缆5、测量线缆5的末端插设于测量前端,测量线缆5的前端设
    置测量探针6,所述的测量探针6可通过探针插入通孔4密封的插入测试管道1内;所述的测
    量前端包括震荡电路、发射电路、接收电路和检测转换电路。

    所述的测试探针装置3还包括测量锁母套件7和绝缘护套8,测量锁母套件7可拆卸
    的连接在测量线缆5的前端,测量锁母套件7中间套设所述的绝缘护套8,绝缘护套8中间包
    裹所述的测量探针6,测量探针6与测量线缆5导通。

    所述的测试管道1设置上设置有加热器安装凹槽,加热器安装凹槽内设置管道加
    热器9,所述的管道加热器9包括防护护套10,防护护套10内设置绝热泡棉,绝热泡棉内设置
    半导体加热??楹臀露燃痰缙?,管道加热器9与所述的采集与控制系统连接;半导体加热模
    块不仅能加热测试管道1达到需要的温度,避免测试管道1因结蜡而堵塞,还能弥补传统的
    加热丝加热电压高、电流大等缺点,而且其仅需要低压直流24V,1A即可完成加热。防护护套
    10和绝热泡棉使得测试管热转化效率达到90%以上,同时?;ぜ痰缙骱桶氲继寮尤饶??。

    所述的测试管道1的入口端内设置有可拆卸的防堵塞孔板11,防堵塞孔板上设置
    多个过滤通孔,防堵塞孔板11对进入测试管道的待测原油进行气液分离和杂质过滤,带压
    力的油水气混合物中的气因旋流原理初步分离;多个过滤通孔中最大的过滤通孔为8mm,有
    效的避免了输油管道中毛毡或者胶皮对测试管道1的堵塞,防堵塞孔板11位于油水混合物
    进入测试管道1的入口,便于生产过程中的清洗和更换;

    所述的测试管道1下部连接有防堵旁通管道12,防堵旁通管道12设置在防堵塞孔板11
    内侧的测试管道1上;防堵旁通管道12包括两段分别与测试管道1连通的竖直管13和连接两
    段竖直管13的水平泄流管14,水平泄流管14的一端封闭、一端设置泄流阀15,两段竖直管13
    段内均设置有定压阀16;当输油管道中压力不平衡时,定压阀16在管压大于2MPa时打开,防
    堵旁通管道12过流,保障正常生产。

    所述的测量探针6为黄铜镀金材质探针,测量探针6表面包覆防腐涂层,测量探针6
    的测量端头为带有过流孔的球头结构,满足5MPa、400M3/天压力下的长时间冲刷。

    本发明的工作原理是:

    本发明基于高频电磁波波导传播原理,发射的电磁波通过油水混合介质后,其幅度和
    相位都会产生一定变化,通过测量其电信号的衰减程度而得出油水含量比值,其物理理论
    基础均是基于经典的麦克斯韦方程。当利用电磁波信号测量输油管线中的流体时,钢质输
    油管线是良好的导体而构成波导,从而束缚和引导电磁波的传播。油水混合物是有损耗媒
    质,从而导致电磁波的幅度衰减和相位偏移。因此,管道中的波导特性是由管线和流体共同
    决定的。波导测量方法是利用发射天线激励一定模式和一定频率的电磁波,然后利用接收
    天线检测出导波的衰减和相移,从而得到探测范围内流体的电性参数,进而利用水与油的
    电性参数差异得出含水率。

    一个测量探针6把震荡电路产生的恒频、恒幅的原始电信号通过发射电路传送到
    测试管道中,另一个测量探针6接收经过油水混合物传播后的衰减的信号并传送至接收电
    路,接收电路将获取到的衰减电信号与没有衰减的原始电信号进行比较,得出原始电信号
    经过油水混合物后衰减的衰减值;检测转换电路将衰减值转化为更易测量的电信号,然后
    将该电信号传送至采集与控制系统,数据采集和控制部分为数据运算和数据传输的核心,
    它负责通过线性矫正和加权平均值算法计算出实时含水率值,采集速率达到200Ms一次,其
    测量精度可达到5%之内,重复精度1%;采集与控制系统计算出原油含水率显示在显示系统
    上或者通过RS-485有线通信系统将测得的含水率信息传输到相应的上位机系统上。

    本发明的内容不限于实施例所列举,本领域普通技术人员通过阅读本发明说明书
    而对本发明技术方案采取的任何等效的变换,均为本发明的权利要求所涵盖。

    关于本文
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