一种油水混合液检测装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种油水混合液检测装置及方法。所述装置包括数据采集模块，适于置于油水混合液中，经配置用于采集油水混合液的含水率；运动机构，与所述数据采集模块固定连接，经配置用于带动所述数据采集模块在油水混合液中运动；以及控制模块，分别与所述数据采集模块和运动机构相连接，经配置用于控制运动机构的运动，并当数据采集模块在油水混合液中运动时，获取多个参考位置的含水率。本发明专利技术实现了对储油罐中混合液的含水率的自动测量，操作简便，彻底解决了采样液获取困难这一难题。

A testing device and method for oil-water mixture

The invention relates to an oil-water mixture detection device and method. The device includes a data acquisition module, which is suitable for being placed in the oil-water mixture and configured to collect the water content of the oil-water mixture; a moving mechanism, which is fixedly connected with the data acquisition module and configured to drive the data acquisition module to move in the oil-water mixture; and a control module, which is respectively connected with the data acquisition module and the moving mechanism and configured to When the data acquisition module moves in the oil-water mixture, the water content of multiple reference positions is obtained. The invention realizes the automatic measurement of the water content of the mixed liquid in the oil storage tank, which is easy to operate and completely solves the problem of the difficulty of obtaining the sampling liquid.

【技术实现步骤摘要】
一种油水混合液检测装置及方法
本专利技术涉及一种石油领域的检测装置，特别涉及一种应用于储油罐的油水混合液检测装置及方法。
技术介绍
原油开采是一项复杂的工程。经过测井、钻井、采油之后，从油井里采出的通常是油、气以及水的混合流体，并存储在缓存储油罐中。为了获得纯度较高的油产品及气产品，在输送之前需要在油田对储油罐内的油、气以及水等的混合流体进行分离和初步处理。通过气、液相分离，将油气从液体中分离出来，并对油水混合液进行进一步分离，将分离出来的水回注或加以利用，以防止污染环境。一方面，准确测量缓存储油罐中的储油量和储水量是计量油井产量(产油量、产液量)的重要手段；另一方面，对储油罐中的流体经过初步处理后，只有在油水混合液的含水率等指标合格后，才能够将原油从油田运输到各地去。目前，油井含水率主要通过化学方法进行检测。采油工人每天到井场采样取得采样液，化验员采用化学方法检测油井的采样液，从而获得原油含水率。采用此种方式不但增加了采油工和化验员的劳动强度，而且异常天气会影响采样液的质量而导致化验结果不准确，同时，工作效率低下。在检测储油罐中的油水混合液的含水率时，通常先从储油罐中获取采样液，确定采样液的油水界面，然后再根据油水界面计算含水量及含油量。例如，通过连续扫描采样液，测得不同介质的频率，根据频率确定油水界面；或在量油尺上涂试油膏或采用试纸测量油水界面；或者测量采样液的电阻，根据不同介质具有不同电阻的原理确定油水界面。虽然上述方法在一定程度可以保证测量的准确性，但是获得准确性测量结果的前提条件是具有清晰的油水分层界面。而原油的物性复杂，在储油罐内具有较长的、不均匀的油水过渡带，并且由于重力原因，过渡带的含水量从上至下逐渐增大。如果采用上述测量方法，会产生较大的测量误差，并且采样液的获取存在较大的困难。
技术实现思路
针对现有技术中存在的技术问题，本专利技术提出了一种油水混合液检测装置及方法，用于测量储油罐内油水混合液的含水率及其相关参数，操作方便，测量准确。为了解决上述技术问题，根据本专利技术的一个方面，提供一种油水混合液检测装置，其中，包括：数据采集模块，适于置于油水混合液中，经配置用于采集油水混合液的含水率；运动机构，与所述数据采集模块固定连接，经配置用于带动所述数据采集模块在油水混合液中运动；以及控制模块，分别与所述数据采集模块和运动机构相连接，经配置用于控制运动机构的运动，并当数据采集模块在油水混合液中运动时，获取多个参考位置的含水率。可选地，所述数据采集模块经进一步配置包括：含水率检测单元，经配置以实时检测油水混合液，用于计算含水率；以及温度检测单元，经配置用于在所述含水率检测单元检测油水混合液时，获取油水混合液的温度。可选地，所述含水率检测单元采用微波式、电容式、电阻式或高频射频式检测油水混合液。可选地，所述温度检测单元采用热电阻、热电偶或数字温度传感器检测油水混合液的温度。可选地，所述运动机构经配置进一步包括：动力源，经配置用于根据控制模块的运动控制信息输出或停止输出动力；以及伸缩机构，其一端与所述动力源的输出端相连接，另一端与所述数据采集模块固定连接，在所述动力源的驱动下，带动所述数据采集模块在油水混合液中运动。可选地，所述动力源为伺服电动机或步进电动机，所述控制模块根据对其输出的运动控制信息确定数据采集模块在油水混合液中运动时的实时位置。可选地，所述动力源为单相或三相电动机，所述运动机构还包括：电动机采样元件，用于采集电动机输出轴的转速，所述控制模块根据电动机输出轴的转速和电动机输出轴参数获取数据采集模块在油水混合液中运动时的实时位置；以及制动机构，经配置用于根据控制模块的运动控制信息控制所述单相或三相电动机停止运行。可选地，所述控制模块经进一步配置包括：人机交互界面，经配置用于输入指令、参数和/或显示检测结果；以及工控机单元，经配置用于向运动机构输出运动控制信息，获取数据采集模块在油水混合液中运动时的实时位置和对应参考位置的含水率。可选地，所述工控机单元经进一步配置，根据所述参考位置及对应的含水率计算含水量和/或含油量。可选地，所述的装置进一步包括：数据传输模块，用于将控制模块内的数据传输给第二装置。可选地，所述数据传输模块经进一步配置为无线传输单元。可选地，所述无线传输单元采用ZigBee、433MHz、Wi-Fi、LoRa或NB-IoT方式实现控制模块与第二装置之间数据的无线传输。可选地，所述第二装置为便携式存储装置或远端服务器。为了解决上述技术问题，根据本专利技术的一个方面，提供一种油水混合液检测方法，其中，包括：将含水率检测装置连接在运动机构的一端；通过控制与运动机构的另一端连接的动力源，使含水率检测装置在油水混合液中运动；以及在含水率检测装置在油水混合液中运动时，获取多个参考位置的含水率。可选地，所述方法还进一步包括：检测含水率检测装置在油水混合液中运动时的实时位置，根据所述实时位置确定所述含水率检测装置是否达到参考位置。可选地，当动力源为伺服电动机或步进电动机时，根据发送给伺服电动机或步进电动机的运动控制信息获取含水率检测装置在油水混合液中运动时的实时位置；当动力源为单相电动机或三相电动机时，通过电动机采样元件获得电动机转速，根据电动机转速和电动机输出轴参数获取含水率检测装置在油水混合液中运动时的实时位置。可选地，所述的方法进一步包括：对应于同一参考位置，通过控制含水率检测装置在油水混合液中的多次运动获取多组含水率。可选地，所述的方法进一步包括：根据参考位置及对应的含水率计算含水量和/或含油量。可选地，所述的方法进一步包括：计算每一参考位置的平均含水率；将每一参考位置的平均含水率分别与不同参考含水率进行对比；响应于对比结果，确定每一参考位置对应的液体类型，所述液体类型包括原油、纯水和油水混合液；根据参考位置及其对应的液体类型确定对应液体层深；以及根据油水混合液容器的体积参数和对应液体层深，计算对应类型液体的体积。可选地，所述的方法进一步包括：根据参考位置及对应的平均含水率，确定由相邻两个或多个参考位置确定的液层层深及其平均含水率；根据油水混合液容器的体积参数、液层层深及其对应的平含水率计算每一液层的含水量和/或含油量；以及计算总的含水量和/或含油量。本专利技术实现了对储油罐中每层混合液的含水率的自动测量，在计算得到每层混合液的含水量和含油量之后，进而可以得到整体的含水量及含油量。操作简便，有效地改变了依赖采油工和化验员的操作方式，降低了人工劳动强度。采用本专利技术所述的装置和方法，不需要采样混合液，因而彻底解决了采样液获取困难这一难题。通过参数设置可以控制测量精度。附图说明下面，将结合附图对本专利技术的优选实施方式进行进一步详细本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种油水混合液检测装置，其中，包括：/n数据采集模块，适于置于油水混合液中，经配置用于采集油水混合液的含水率；/n运动机构，与所述数据采集模块固定连接，经配置用于带动所述数据采集模块在油水混合液中运动；以及/n控制模块，分别与所述数据采集模块和运动机构相连接，经配置用于控制运动机构的运动，并当数据采集模块在油水混合液中运动时，获取多个参考位置的含水率。/n

【技术特征摘要】
1.一种油水混合液检测装置，其中，包括：
数据采集模块，适于置于油水混合液中，经配置用于采集油水混合液的含水率；
运动机构，与所述数据采集模块固定连接，经配置用于带动所述数据采集模块在油水混合液中运动；以及
控制模块，分别与所述数据采集模块和运动机构相连接，经配置用于控制运动机构的运动，并当数据采集模块在油水混合液中运动时，获取多个参考位置的含水率。


2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述数据采集模块经进一步配置包括：
含水率检测单元，经配置以实时检测油水混合液，用于计算含水率；以及
温度检测单元，经配置用于在所述含水率检测单元检测油水混合液时，获取油水混合液的温度。


3.根据权利要求2所述的装置，其中，所述含水率检测单元采用微波式、电容式、电阻式或高频射频式检测油水混合液。


4.根据权利要求2所述的装置，其中，所述温度检测单元采用热电阻、热电偶或数字温度传感器检测油水混合液的温度。


5.根据权利要求1所述的装置，其中，所述运动机构经配置进一步包括：
动力源，经配置用于根据控制模块的运动控制信息输出或停止输出动力；以及
伸缩机构，其一端与所述动力源的输出端相连接，另一端与所述数据采集模块固定连接，在所述动力源的驱动下，带动所述数据采集模块在油水混合液中运动。


6.根据权利要求5所述的装置，其中，所述动力源为伺服电动机或步进电动机，所述控制模块根据对其输出的运动控制信息确定数据采集模块在油水混合液中运动时的实时位置。


7.根据权利要求5所述的装置，其中，所述动力源为单相或三相电动机，所述运动机构还包括：
电动机采样元件，用于采集电动机输出轴的转速，所述控制模块根据电动机输出轴的转速和电动机输出轴参数获取数据采集模块在油水混合液中运动时的实时位置；以及
制动机构，经配置用于根据控制模块的运动控制信息控制所述单相或三相电动机停止运行。


8.根据权利要求1所述的装置，其中，所述控制模块经进一步配置包括：
人机交互界面，经配置用于输入指令、参数和/或显示检测结果；以及
工控机单元，经配置用于向运动机构输出运动控制信息，获取数据采集模块在油水混合液中运动时的实时位置和对应参考位置的含水率。


9.根据权利要求8所述的装置，其中，所述工控机单元经进一步配置，根据所述参考位置及对应的含水率计算含水量和/或含油量。


10.根据权利要求1或2或5或8所述的装置，其中，进一步包括：
数据传输模块，用于将控制模块...

【专利技术属性】
技术研发人员：田海峰，李新华，王建林，
申请(专利权)人：山东天工石油装备有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37