一种油田湿蒸汽发生器水质自动检测装置及方法制造方法及图纸

一种油田湿蒸汽发生器水质自动检测装置及方法，该装置包括操作显示面板，主控板，密闭检测仓和试剂存贮矩阵室，所述密闭检测仓分别与试剂存贮矩阵室、湿蒸汽发生器水样入口、水样出口连接，主控板分别与操作显示面板、湿蒸汽发生器水样入口、水样出口、电子眼、清洗烘干器、试剂存贮矩阵室连接。水质检测时，通过抽取对应水样并按序滴定各类试剂，混合后通过电子手段模拟人眼实现颜色及色彩饱和度等参数反馈，生成多条动态曲线与标准曲线对比，高度拟合后停止滴定，计算湿蒸汽发生器水质硬度、蒸汽干度及亚硫酸钠过剩量，实现水质参数自动在线检测，有效解决湿蒸汽发生器水质检测滞后与精度低等问题，提高注汽质量同时保障湿蒸汽发生器安全生产。

Device and method for automatically detecting water quality of oilfield wet steam generator

An automatic detection device and method for oilfield steam generator water quality, the operation device comprises a display panel, a main control board, closed test chamber and reagent matrix chamber, the closed test chamber respectively with the reagent matrix room, steam generator, water outlet connecting water entrance, the main control board and the operation display panel, respectively. Wet steam generator water entrance, water outlet, electronic eyes, cleaning and drying device, reagent storage chamber is connected with the matrix. Water quality detection, by extracting corresponding sequential titration water sample and reagents, mixed by electronic means to achieve color and color saturation of human simulation parameters such as feedback, resulting in multiple dynamic curve and standard curve comparison, height fitting after stop titration, calculation of wet steam generator water hardness, steam dryness and excess amount of sodium sulfite. The parameters of water quality automatic on-line detection, effectively solve the lag of wet steam generator water quality detection and low accuracy problem, improve the quality of steam injection and the protection of the safe production of wet steam generator.

【技术实现步骤摘要】
一种油田湿蒸汽发生器水质自动检测装置及方法
：本专利技术涉及油田开采
，具体涉及一种油田湿蒸汽发生器水质自动检测装置及方法。
技术介绍
：国内在稠油开采中普遍采用蒸汽吞吐方式，此方法是将湿蒸汽发生器产生的高温高压的湿蒸汽注入地下油层，从而降低稠油粘度，提高油井采收率。湿蒸汽发生器对水质要求较高，水中的总硬度要求不超过0.001moL/L，如果水质硬度超标会导致炉管迅速结垢。炉管结垢后使热传导能力下降，增加燃料的消耗量。如果长时间漏硬运行，极易造成爆管等重大安全事故。湿蒸汽干度是稠油热采技术中的一项主要指标，它不仅关系到采出稠油的质量，还对油田采油设备的安全运行有着不可忽视的作用。此外湿蒸汽发生器用水中的亚硫酸钠过剩量低会造成湿蒸汽发生器炉管的氧腐蚀，过高会产生有毒气体，产生的硫化氢气体有爆炸危险，产生氢氧化钠使水的PH值升高引起苛性脆化，过热时导致结垢更加严重。目前测定以上水质参数及湿蒸汽干度的方法主要分为以下几种：人工化验法、PH值法、电导率法、微波测定法、体积计算法、光谱测定法等，但考虑到成本及技术方法的成熟度，现今多数还是采用人工化验方法，但由于采用人工滴定法测定过程中包括取样水的颜色变化、混合速度不一致以及人眼对光感及色彩的敏感度不一致等多种客观因素，造成此方法误差较大与化验时间滞后等诸多缺陷，致使湿蒸汽发生器长期低效运行。
技术实现思路
：本专利技术的目的是提供一种油田湿蒸汽发生器水质自动检测装置及方法，该专利技术为提高精度且考虑方法稳定性，延用原化学检验方法，利用标准溶液，将电子眼对色彩饱和度及对比度的动态辨识度调制为标准信号输出，将信号通过主控板绘制成标准曲线，将该曲线记录为标准零点，在湿蒸汽发生器运行中与动态水质检验结果曲线对比，判断拟合度达到标准后，可计算出当前水质指标值，此方式稳定可靠、准确性高，是提高湿蒸汽发生器水质检测精度的有效方法，以此方法为核心再结合伺服和计量控制器件，研发出湿蒸汽发生器水质自动检测装置，该装置可24小时在线检测湿蒸汽发生器水质硬度总量、蒸汽干度和亚硫酸钠过剩量指标。该装置将湿蒸汽发生器柱塞泵入口水样及蒸汽干度取样水接入装置后，通过自动设定相关参数后，装置有序的自动取样、自动滴定、电子眼识别等方法可以将湿蒸汽发生器用水水质总硬度、蒸汽干度及亚硫酸钠过剩量通过主控板计算后，直接显示在装置的操作显示面板上并记录。湿蒸汽发生器水质自动检测装置是模拟人工化学方法化验的步骤，通过微量计量泵按顺序滴定各类试剂，混合均匀后通过电子手段模拟人眼实现颜色、色调、饱和度、对比度等多项参数的反馈并生成多条动态曲线，动态曲线与预存的标准曲线对比，使之达到高拟合后停止滴定，计算试剂消耗量，通过装置内部主控板预设的公式即可计算出湿蒸汽发生器用水的硬度、蒸汽干度及亚硫酸钠过剩量。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种油田湿蒸汽发生器水质自动检测装置，该装置包括操作显示面板，主控板，密闭检测仓和试剂存贮矩阵室，其中：所述的主控板设有电子眼接口和清洗烘干器接口；所述的密闭检测仓内设有混合反应器、电子眼和清洗烘干器；所述的试剂存贮矩阵室通过线路与密闭检测仓连接，密闭检测仓和湿蒸汽发生器水样入口连接，密闭检测仓和湿蒸汽发生器水样出口连接，电子眼通过线路与主控板电子眼接口连接，清洗烘干器通过线路与主控板清洗烘干器接口连接，主控板通过线路分别与操作显示面板、湿蒸汽发生器水样入口、湿蒸汽发生器水样出口和试剂存贮矩阵室连接。所述的湿蒸汽发生器水样进口处设有生水取样计量泵，所述的生水取样计量泵通过线路与密闭检测仓连接；所述的湿蒸汽发生器水样出口处设有蒸汽取水样计量泵，所述的蒸汽取水样计量泵通过线路与密闭检测仓连接。所述的电子眼为双曲度电子眼，所述的双曲度电子眼包括两块凸透镜，两片颜色识别芯片，ARM微处理芯片和遮光板，所述的第一颜色识别芯片和第二颜色识别芯片通过ARM微处理芯片连接，第一颜色识别芯片下方设置第一凸透镜，第二颜色识别芯片下方设置第二凸透镜，并分别通过遮光板包围形成反射罩。所述的混合反应器上方设有滴定矩阵器，混合反应器侧壁设有白平衡校正光源，混合反应器底部设有残液排污阀，所述的滴定矩阵器与试剂存贮矩阵室连接，所述的残液排污阀通过残液排污管与外界连通。所述的密闭检测仓顶部设有气体排空器，所述的密闭检测仓底部设有混合驱动器，所述的混合驱动器和混合反应器底部连接，所述的密闭检测仓内侧壁设有进样穿板接头。所述的试剂存贮矩阵室内包括8个微量计量泵和8个对应试剂器皿，各微量计量泵依次排列，并分别与8个对应试剂器皿连接，试剂器皿底部分别设有称重传感器；其中，所述的8个试剂器皿分别为甲基橙试剂器皿、硫酸标准溶液试剂器皿、氨一氯化铵试剂器皿、铬黑T试剂器皿、EDTA试剂器皿、与盐酸试剂器皿、淀粉水溶液试剂器皿和碘酸-碘化钾试剂器皿，所述的8个微量计量泵中，第一微量计量泵与甲基橙试剂器皿连接；第二微量计量泵与硫酸标准溶液试剂器皿连接；第三微量计量泵与氨一氯化铵试剂器皿连接；第四微量计量泵与铬黑T试剂器皿连接；第五微量计量泵与EDTA试剂器皿连接；第六微量计量泵与盐酸试剂器皿连接；第七微量计量泵与淀粉水溶液试剂器皿连接；第八微量计量泵与碘酸-碘化钾试剂器皿连接。采用所述的油田湿蒸汽发生器水质自动检测装置进行水质自动检测的方法，包括以下步骤：步骤1.生水硬度检测1.单位体积生水取样水EDTA标准溶液消耗量(1)抽取单位体积湿蒸汽发生器进口生水取样水至混合反应器中，进行搅拌，并抽取氨一氯化铵缓冲液，持续滴入混合反应器中，随后抽取铬黑T指示剂，持续滴入混合反应器中，与生水取样水充分混合，并通过电子眼进行记录；(2)将EDTA标准溶液持续滴入混合反应器中，并通过电子眼记录颜色与色彩饱和度变化，并生成动态曲线，与主控板中预存颜色与色彩饱和度变化标准曲线对比：当曲线达到高度拟合后，EDTA标准溶液停止滴入，并通过主控板记录单位体积生水取样水EDTA标准溶液消耗量；2.生水硬度计算根据取样量和滴定量计算出硬度：YD＝1000CV/Vs式中YD——生水硬度C——EDTA标准溶液的浓度，moL/L；V——单位体积生水取样水EDTA标准溶液消耗量，mL；Vs——单位体积生水取样水，mL；主控板通过上式计算，将生水硬度值显示在操作显示面板上并记录当前时间与当前硬度值并将结果存入主控板数据库；步骤2.湿蒸汽干度检测1.单位体积生水取样水耗酸量检测(1)抽取单位体积湿蒸汽发生器进口生水取样水至混合反应器中，进行搅拌，并抽取甲基橙试剂，持续滴入混合反应器中，与生水取样水充分混合，并通过电子眼进行记录；(2)将硫酸标准溶液持续滴入混合反应器中，并通过电子眼记录颜色与色彩饱和度变化，并生成动态曲线，与主控板中预存颜色与色彩饱和度变化标准曲线对比：当曲线达到高度拟合后，硫酸标准溶液停止滴入，并通过主控板记录单位体积生水取样水耗酸量；2.单位体积蒸汽取样水耗酸量检测(1)抽取单位体积湿蒸汽发生器出口蒸汽取样水至混合反应器中，进行搅拌，并抽取甲基橙试剂，持续滴入混合反应器中，与出口蒸汽取样水充分混合，并通过电子眼进行记录；(2)将硫酸标准溶液持续滴入混合反应器中，并通过电子眼记录颜色与色彩饱和度变化，并生成动态曲线，与主控板中预存颜色与色彩饱本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种油田湿蒸汽发生器水质自动检测装置，其特征在于，该装置包括操作显示面板，主控板，密闭检测仓和试剂存贮矩阵室，其中：所述的主控板设有电子眼接口和清洗烘干器接口；所述的密闭检测仓内设有混合反应器、电子眼和清洗烘干器；所述的试剂存贮矩阵室通过线路与密闭检测仓连接，密闭检测仓和湿蒸汽发生器水样入口连接，密闭检测仓和湿蒸汽发生器水样出口连接，电子眼通过线路与主控板电子眼接口连接，清洗烘干器通过线路与主控板清洗烘干器接口连接，主控板通过线路分别与操作显示面板、湿蒸汽发生器水样入口、湿蒸汽发生器水样出口和试剂存贮矩阵室连接。

【技术特征摘要】
1.一种油田湿蒸汽发生器水质自动检测装置，其特征在于，该装置包括操作显示面板，主控板，密闭检测仓和试剂存贮矩阵室，其中：所述的主控板设有电子眼接口和清洗烘干器接口；所述的密闭检测仓内设有混合反应器、电子眼和清洗烘干器；所述的试剂存贮矩阵室通过线路与密闭检测仓连接，密闭检测仓和湿蒸汽发生器水样入口连接，密闭检测仓和湿蒸汽发生器水样出口连接，电子眼通过线路与主控板电子眼接口连接，清洗烘干器通过线路与主控板清洗烘干器接口连接，主控板通过线路分别与操作显示面板、湿蒸汽发生器水样入口、湿蒸汽发生器水样出口和试剂存贮矩阵室连接。2.根据权利要求1所述的油田湿蒸汽发生器水质自动检测装置，其特征在于，所述的湿蒸汽发生器水样进口处设有生水取样计量泵，所述的生水取样计量泵通过线路与密闭检测仓连接；所述的湿蒸汽发生器水样出口处设有蒸汽取水样计量泵，所述的蒸汽取水样计量泵通过线路与密闭检测仓连接。3.根据权利要求1所述的油田湿蒸汽发生器水质自动检测装置，其特征在于，所述的电子眼为双曲度电子眼，所述的双曲度电子眼包括两块凸透镜，两片颜色识别芯片，ARM微处理芯片和遮光板，所述的第一颜色识别芯片和第二颜色识别芯片通过ARM微处理芯片连接，第一颜色识别芯片下方设置第一凸透镜，第二颜色识别芯片下方设置第二凸透镜，并分别通过遮光板包围形成反射罩。4.根据权利要求1所述的油田湿蒸汽发生器水质自动检测装置，其特征在于，所述的混合反应器上方设有滴定矩阵器，混合反应器侧壁设有白平衡校正光源，混合反应器底部设有残液排污阀，所述的滴定矩阵器与试剂存贮矩阵室连接，所述的残液排污阀通过残液排污管与外界连通。5.根据权利要求1所述的油田湿蒸汽发生器水质自动检测装置，其特征在于，所述的试剂存贮矩阵室内包括8个微量计量泵和8个对应试剂器皿，各微量计量泵依次排列，并分别与8个对应试剂器皿连接，试剂器皿底部分别设有称重传感器。6.采用权利要求1所述的油田湿蒸汽发生器水质自动检测装置进行水质自动检测的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1.生水硬度检测1.单位体积生水取样水EDTA标准溶液消耗量(1)抽取单位体积湿蒸汽发生器进口生水取样水至混合反应器中，进行搅拌，并抽取氨一氯化铵缓冲液，持续滴入混合反应器中，随后抽取铬黑T指示剂，持续滴入混合反应器中，与生水取样水充分混合，并通过电子眼进行记录；(2)将EDTA标准溶液持续滴入混合反应器中，并通过电子眼记录颜色与色彩饱和度变化，并生成动态曲线，与主控板中预存颜色与色彩饱和度变化标准曲线对比：当曲线达到高度拟合后，EDTA标准溶液停止滴入，并通过主控板记录单位体积生水取样水EDTA标准溶液消耗量；2.生水硬度计算根据取样量和滴定量计算出硬度：YD＝1000CV/Vs式中YD——生水硬度C——EDTA标准溶液的浓度，moL/L；V——单位体积生水取样水EDTA标准溶液消耗量，mL；Vs——单位体积生水取样水，mL；主控板通过上式计算，将生水硬度值显示在操作显示面板上并记录当前时间与当前硬度值并将结果存入主控板数据库；步骤2.湿蒸汽干度检测1.单位体积生水取样水耗酸量检测(1)抽取单位体积湿蒸汽发生器进口生水取样水至混合反应器中，进行搅拌，并抽取甲基橙试剂，持续滴入混合反应器中，与生水取样水充分混合，并通过电子眼进行记录；(2)将硫酸标准溶液持续滴入混合反应器中，并通过电子眼记录颜色与色彩饱和度变化，并生成动态曲线，与主控板中预存颜色与色彩饱和度变化标准曲线对比：当曲线达到高度拟合后，硫酸标准溶液停止滴入，并通过主控板记录单位体积生水取样水耗酸量；2.单位体积蒸汽取样水耗酸量检测(1)抽取单位体积湿蒸汽发生器出口蒸汽取样水至混合反应器中，进行搅拌，并抽取甲基橙试剂，持续滴入混合反应器中，与出口蒸汽取样水充分混合，并通过电子眼进行记录；(2)将硫酸标准溶液持续滴入混合反应器中，并通过电子眼记录颜色与色彩饱和度变化，并生成动态曲线，与主控板中预存标准曲线对比：当曲线达到高度拟合后，硫酸标准溶液停止滴入，并通过主控板记录单位体积蒸汽取样水耗酸量；3.湿蒸汽干度计算G＝(B-A)*100/B式中：G-湿蒸汽干度，％；A-单位体积生水取样水耗酸量，mL；B-单位体积蒸汽取样水耗...

【专利技术属性】
技术研发人员：李刚，张崇荣，黄永存，章俊，王世杰，徐丹，魏东，许璟，贾振冬，马立平，李忠于，王玉敏，肖长永，杨彪，
申请(专利权)人：李刚，
类型：发明
国别省市：辽宁,21