本發(fā)明涉及測(cè)量工程領(lǐng)域，特別涉及一種多井原油含水率在線分時(shí)測(cè)量系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

原油含水率直接影響到原油的開采、脫水、集輸、計(jì)量、銷售等。因此，在油田原油生產(chǎn)和儲(chǔ)運(yùn)的過(guò)程中都要求檢測(cè)原油含水率。

原油含水率的在線檢測(cè)對(duì)于確定油井出水、出油層位、估計(jì)原油產(chǎn)量、預(yù)測(cè)油井的開發(fā)壽命都具有重要意義。同時(shí)，準(zhǔn)確及時(shí)的原油含水率在線檢測(cè)數(shù)據(jù)能夠反映出油井的工作狀態(tài)，對(duì)管理部門減少能耗、降低成本、實(shí)現(xiàn)油田自動(dòng)化管理都起著重要作用。

油井產(chǎn)物是油氣水等多相流體，含水率隨開發(fā)程度及開發(fā)方式而變化。由于我國(guó)油井單井產(chǎn)量很低的特點(diǎn)，不能大面積推廣應(yīng)用成本昂貴的測(cè)量?jī)x表。隨著我國(guó)油田二次開發(fā)及油田數(shù)字化管理技術(shù)發(fā)展，對(duì)低成本、高穩(wěn)定性的原油井口含水率在線檢測(cè)儀的需求更加迫切。

現(xiàn)有的多井原油含水率測(cè)量需要將測(cè)量系統(tǒng)在各個(gè)單井分別安裝測(cè)量，或者每個(gè)單井都安裝一套原油含水率測(cè)量裝置；要么費(fèi)時(shí)費(fèi)力，要么價(jià)格昂貴。并且現(xiàn)有原油含水率測(cè)量裝置在使用過(guò)程中存在掛料、結(jié)蠟且測(cè)量過(guò)程受管道中溫度、壓力以及原油含鹽量影響的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的不足，解決現(xiàn)有技術(shù)中原油含水率測(cè)量裝置在使用過(guò)程中存在掛料、結(jié)蠟、測(cè)量過(guò)程受管道中溫度、壓力以及原油含鹽量影響且測(cè)量費(fèi)時(shí)費(fèi)力或成本高的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種多井原油含水率在線分時(shí)測(cè)量系統(tǒng)及方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：

一種多井原油含水率在線分時(shí)測(cè)量系統(tǒng)，包括與各原油工藝管線相接的注入導(dǎo)管，原油工藝管線與注入導(dǎo)管一一對(duì)應(yīng)；各所述注入導(dǎo)管上均設(shè)置注入控制閥；所述注入導(dǎo)管依次連接過(guò)濾器和待測(cè)原油盛裝容器，所述待測(cè)原油盛裝容器上部透明；所述待測(cè)原油盛裝容器上方設(shè)置有用于直接測(cè)量待測(cè)原油盛裝容器內(nèi)原油含水率的非接觸位移傳感器；所述待測(cè)原油盛裝容器的出口通過(guò)回油管線與一原油工藝管線相接；所述回油管線上設(shè)有回注控制閥。

其中，所述非接觸位移傳感器可以是射頻、紅外、光波以及γ射線等可以進(jìn)行非接觸測(cè)量的多種傳感器；所述待測(cè)原油盛裝容器的出口處為整個(gè)容器的最低點(diǎn)，以使原油回注時(shí)流出的更徹底，避免不同原油工藝管線中的原油混合，極大的降低各工藝管線側(cè)測(cè)量誤差。另外，所述待測(cè)原油盛裝容器的透明部分取決于控制器允許原油進(jìn)入量，只要原油頂面位于透明部分，非接觸位移傳感器可以透過(guò)測(cè)量即可。

作為優(yōu)選方案，所述注入控制閥包括注入手動(dòng)閥和注入電磁閥；所述注入控制閥設(shè)置于注入導(dǎo)管的近原油工藝管線端；所述注入導(dǎo)管近過(guò)濾器端設(shè)有注入容器電磁閥。

作為優(yōu)選方案，所述回油管線近待測(cè)原油盛裝容器端設(shè)有回注手動(dòng)閥和回注電磁閥；所述回油管線近原油工藝管線端設(shè)置回流電磁閥。

進(jìn)一步地，所述非接觸位移傳感器的多點(diǎn)采樣測(cè)試數(shù)據(jù)通過(guò)總線通信線纜和串行通信線纜傳輸至控制器。所述控制器為plc控制器或dsp控制器。

進(jìn)一步地，所述控制器通過(guò)遠(yuǎn)程通信單元連接監(jiān)控中心電腦且/或所述控制器連接現(xiàn)場(chǎng)顯示儀表。

采用所述多井原油含水率在線分時(shí)測(cè)量系統(tǒng)測(cè)量原油含水率的方法各原油工藝管線中的原油分時(shí)經(jīng)各自連接的注入導(dǎo)管進(jìn)入過(guò)濾器濾除濾渣，然后進(jìn)入待測(cè)原油盛裝容器，非接觸位移傳感器進(jìn)行橫向和縱向隨機(jī)位移對(duì)待測(cè)原油盛裝容器中的原油進(jìn)行含水率的多點(diǎn)測(cè)量。采用多點(diǎn)采樣測(cè)量，取加權(quán)平均值獲得原油含水率。

作為優(yōu)選方案，測(cè)量完畢后待測(cè)原油盛裝容器中的原油經(jīng)回流管線回流至原油工藝管線。

作為優(yōu)選方案，控制器控制進(jìn)入待測(cè)原油盛裝容器中原油的體積，使得原油最上方位于待測(cè)原油盛裝容器的透明部分。

作為優(yōu)選方案，控制器采用隨機(jī)函數(shù)及最大最小位移的橫向及縱向分布控制技術(shù)進(jìn)行隨機(jī)選取采樣點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量；控制器控制電磁閥的開關(guān)以確定各原油工藝管線中原油含水率的分時(shí)測(cè)量并實(shí)現(xiàn)原油回注。

作為優(yōu)選方案，控制器將非接觸位移傳感器多點(diǎn)采樣測(cè)試數(shù)據(jù)傳輸至現(xiàn)場(chǎng)顯示儀表和/或監(jiān)控中心電腦；在監(jiān)控中心電腦進(jìn)行歷史數(shù)據(jù)查詢和分析。

本發(fā)明的有益效果為：

本發(fā)明的多井原油含水率在線分時(shí)測(cè)量系統(tǒng)，使用過(guò)程中不存在掛料、結(jié)蠟得現(xiàn)象，測(cè)量過(guò)程也不受管道中溫度、壓力以及原油含鹽量影響。另外，本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、測(cè)試方便，結(jié)果準(zhǔn)確，誤差非常小。

本發(fā)明方法可以極大的提高原油含水率的分析速度，同時(shí)不會(huì)造成任何樣品油的浪費(fèi)，是實(shí)現(xiàn)原油生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)代化、降低消耗、增加效益的有效方法和手段。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明多井原油含水率在線分時(shí)測(cè)量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中，1、原油工藝管線一；2、原油工藝管線n；3、原油工藝管線二；4、管線一注入手動(dòng)閥；5、管線一注入電磁閥；6、管線一注入導(dǎo)管；7、管線n注入導(dǎo)管；8、管線二注入手動(dòng)閥；9、管線二注入電磁閥；10、管線二注入導(dǎo)管；11、管線一注入容器電磁閥；12、管線二注入容器電磁閥；13、過(guò)濾器；14、待測(cè)原油盛裝容器；15、非接觸位移傳感器；16、回注手動(dòng)閥；17、回注電磁閥；18、回流管線；19、回流電磁閥；20、多點(diǎn)采樣測(cè)試數(shù)據(jù)；21、總線通信線纜；22、串行通信線纜；23、現(xiàn)場(chǎng)顯示儀表；24、控制器；25、無(wú)線通信單元；26、無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)；27、監(jiān)控中心電腦。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

一種多井原油含水率在線分時(shí)測(cè)量系統(tǒng)，包括與原油工藝管線一1相接的管線一注入導(dǎo)管6、與原油工藝管線二3相接的管線二注入導(dǎo)管10以及與原油工藝管線n2相接的管線n注入導(dǎo)管7。即，n條原油工藝管線以及n條注入導(dǎo)管一一對(duì)應(yīng)。

管線一注入導(dǎo)管6、管線二注入導(dǎo)管10以及管線n注入導(dǎo)管7末端分別連接過(guò)濾器13和待測(cè)原油盛裝容器14。待測(cè)原油盛裝容器14上部透明；待測(cè)原油盛裝容器14上方設(shè)置有用于直接測(cè)量待測(cè)原油盛裝容器14內(nèi)原油含水率的非接觸位移傳感器15；待測(cè)原油盛裝容器14的出口通過(guò)回油管線18與原油工藝管線一1相接。其中，非接觸位移傳感器15可以是射頻、紅外、光波以及γ射線等可以進(jìn)行非接觸測(cè)量的多種傳感器；待測(cè)原油盛裝容器14的出口處為整個(gè)容器的最低點(diǎn)，以使原油回注時(shí)流出的更徹底，避免不同原油工藝管線中的原油混合，極大的降低各工藝管線側(cè)測(cè)量誤差。另外，待測(cè)原油盛裝容器14的透明部分在什么位置取決于原油進(jìn)入量，只要原油頂面位于透明部分，非接觸位移傳感器15可以透過(guò)測(cè)量即可。

管線一注入導(dǎo)管6的近原油工藝管線一1端裝有管線一注入手動(dòng)閥4和管線一注入電磁閥5，管線一注入導(dǎo)管6的近過(guò)濾器13端設(shè)有管線一注入容器電磁閥11。管線二注入導(dǎo)管10的近原油工藝管線二3端裝有管線二注入手動(dòng)閥8和管線二注入電磁閥9；管線二注入導(dǎo)管10的近過(guò)濾器13端設(shè)有管線二注入容器電磁閥12。同樣地，管線n注入導(dǎo)管7的近原油工藝管線n2端也裝有管線n注入手動(dòng)閥和管線n注入電磁閥9；管線n注入導(dǎo)管7的近過(guò)濾器13端也設(shè)有管線n注入容器電磁閥。

回油管線18的近待測(cè)原油盛裝容器14端設(shè)有回注手動(dòng)閥16和回注電磁閥17，回油管線18的近原油工藝管線一1端設(shè)有回流電磁閥。

非接觸位移傳感器15的多點(diǎn)采樣測(cè)試數(shù)據(jù)20通過(guò)總線通信線纜21和串行通信線纜22傳輸至控制器24。控制器24為plc控制器或dsp控制器。

控制器24通過(guò)無(wú)線通信單元25和無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)26連接監(jiān)控中心電腦27。另外，控制器24通過(guò)串行通信線纜22連接現(xiàn)場(chǎng)顯示儀表23。

控制器24控制連接管線一注入電磁閥5、管線二注入電磁閥9、管線n注入電磁閥、管線一注入容器電磁閥11、管線二注入容器電磁閥12、管線v注入容器電磁閥、回注電磁閥17和回流電磁閥19。

采用多井原油含水率在線分時(shí)測(cè)量系統(tǒng)測(cè)量原油含水率的方法：

各原油工藝管線中的原油分時(shí)經(jīng)各自連接的注入導(dǎo)管進(jìn)入過(guò)濾器濾除濾渣，然后進(jìn)入待測(cè)原油盛裝容器，非接觸位移傳感器進(jìn)行橫向和縱向隨機(jī)位移對(duì)待測(cè)原油盛裝容器中的原油進(jìn)行含水率的多點(diǎn)測(cè)量。采用多點(diǎn)采樣測(cè)量，取加權(quán)平均值獲得原油含水率。測(cè)量完畢后待測(cè)原油盛裝容器中的原油經(jīng)回流管線回流至原油工藝管線。

控制器控制進(jìn)入待測(cè)原油盛裝容器中原油的體積，使得原油最上方位于待測(cè)原油盛裝容器的透明部分。

控制器采用隨機(jī)函數(shù)及最大最小位移的橫向及縱向分布控制技術(shù)進(jìn)行隨機(jī)選取采樣點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量；控制器控制電磁閥的開關(guān)以確定各原油工藝管線中原油含水率的分時(shí)測(cè)量并實(shí)現(xiàn)原油回注。

控制器將非接觸位移傳感器多點(diǎn)采樣測(cè)試數(shù)據(jù)傳輸至現(xiàn)場(chǎng)顯示儀表和監(jiān)控中心電腦；在監(jiān)控中心電腦進(jìn)行歷史數(shù)據(jù)查詢和分析。