基于近红外的原油含水率测量装置和测量方法制造方法及图纸

一种基于近红外的原油含水率测量装置和测量方法，包括在被测原油的原油主管道上接入一旁路支管装置，所述原油主管道用于让原油流过；所述旁路支管装置包括旁路支管和与旁路支管相通的测量设备，所述旁路支管与原油主管道连通，所述旁路支管装置用于原油采集并进行测量。所述测量设备包括原油采集器，所述原油采集器为与所述旁路支管相通的罐状结构。结合其方法有效避免了现有技术中原油含水率的动态检测方法具有灵敏度不足、精度很低的缺陷。

Water content measurement device and method of crude oil based on near infrared

【技术实现步骤摘要】
基于近红外的原油含水率测量装置和测量方法
本专利技术涉及原油含水率测量
，具体涉及一种基于近红外的原油含水率测量装置和测量方法。
技术介绍
世界原油质量将趋向于重质化，随着近年来我国进口原油的增多以及油田原油的开发，我国对原油含水量检测技术的需求日益迫切。原油含水量直接影响原油的采、脱、计、销等，而含水率的精确测量又十分困难，含水在线检测计量技术已成为制约油田建设的关键技术瓶颈。也就是说，原油含水率是石油开采、石油化工行业中的一个重要参数，是油田生产和油品交易中的关键数据，对原油的开采、脱水、储运销售及原油炼制加工等都具有重要的意义。若原油含水量检测不准，则对于确定油井出水、出油层位，估计原油产量，预测油井的开发寿命等将直接造成影响。原油含水率静态测试方法是通过人工取样后运用物理或化学方法实现油水分离后计算原油含水率。目前主要的测试方法为动态测试方法。 动态测试方法常用的有：电磁法、密度法、电容法及超声波共振法等。以下就是概述目前常用的各动态检测技术：1、电磁法基于电磁波测试原油含水率的方法主要有两大类，一是通过电磁波的共振技术来测试原油含水率；二是利用混合介质对电磁波的吸收特性来测试原油含水率，具体如下：1）γ射线法：对60MeV的γ射线来说，油和水的吸收系数相差太少，仅为20%，因此，测试结果的精度不高。此方法设备造价高，使用复杂、不便于维修且存在射线辐射。2）短波吸收法：通过电磁波的形式使电能辐射到混合介质中，其频率范围在3-30MHz，电磁波入射强度与原油含水率的响应为指数型。此方法只适用于高含水阶段的油井，而且此法对原油温度和含盐量不敏感。3）微波法：由于油水两相流是一种非常复杂的非线性时变系统，微波和混合介质的关系理论研究并不完善，测试结果精度会受到极大影响。4）同轴线相位法：此法能够实现油井高含水状态的动态测试，在一定程度上降低了含水率波动产生的影响，同时通过传感器的优化降低水矿化度产生的影响，但是在低含水率阶段，由于测试仪器会受到流量变化产生的影响，对测试的影响较大。2、密度法密度法是利用油、水的密度差异特性来测试原油含水率，但是当原油含水率较低时，油的密度和原油的密度想接近，导致含水率测试的误差增大。3、电容法电容法的测试原理主要是利用油水介电常数的差异特性。此法优点是设备简单，安装方便，成本低等。但同时也存在电容法的量程范围小，区分度较差，在高含水率的原油测试中效果不明显等缺点。随着油田进入开采末期，产出原油含水率较高，限制了这种方式的应用。4、超声波共振法利用超声波在恒速流动介质中传播、反射规律以及多普勒效应，通过在超声变频发射电路中引入正反馈，使测试系统自动地寻找共振点。但是通常原油中含有较多的杂质，不同杂质的吸收能力不同，会对测试精度产生较大影响。总之，现有的原油含水率的动态检测方法具有灵敏度不足、精度很低的缺点。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供了一种基于近红外的原油含水率测量装置和测量方法，有效避免了现有技术中原油含水率的动态检测方法具有灵敏度不足、精度很低的缺陷。为了克服现有技术中的不足，本专利技术提供了一种基于近红外的原油含水率测量装置和测量方法的解决方案，具体如下：一种基于近红外的原油含水率测量装置，包括在被测原油的原油主管道1上接入一旁路支管装置2，所述原油主管道1用于让原油流过；所述旁路支管装置2包括旁路支管3和与旁路支管3相通的测量设备，所述旁路支管3与原油主管道1连通，所述旁路支管装置2用于原油采集并进行测量。所述测量设备包括原油采集器4，所述原油采集器4为与所述旁路支管3相通的罐状结构。在所述旁路支管3上设有减压装置5，所述减压装置5用于保证流入原油采集器4的原油压力在测量原油含水率时所允许的原油压力范围内。所述原油采集器4包括内外两层结构，中空的中间层中设有加热装置，启动加热装置能够保证原油的流动性。所述原油采集器4的上部设有可上下伸缩的提拉臂6，所述提拉臂6的下端连接着片状的原油取样片7，所述提拉臂6的旁边设置着红外水分测量仪8。所述红外水分测量仪8和监控系统9连接。所述基于近红外的原油含水率测量装置的测量方法包括：当被测原油顺序流过原油主管道1和旁路支管3流到所述原油采集器4中时，让原油取样片7朝下运动进入所述原油采集器4中的原油中，然后让原油取样片7在原油中进行旋转搅动，以保证原油内包括水的所有物质均匀分布在原油取样片7上；接着让原油取样片7停止旋转，同时让提拉臂朝上运动来将原油取样片7提起到红外水分测量仪旁，并且红外水分测量仪开始工作，对原油取样片7上的原油测量出原油含水率，并将测得的原油含水率数据传输至监控系统中。另外在所述被测原油顺序流过原油主管道1和旁路支管3流到所述原油采集器4中时，能够启动加热装置来进行加热，来保证原油的流动性。所述红外水分测量仪对原油取样片7上的原油测量出原油含水率的方法为通过红外光谱法。本专利技术的有益效果为：1）灵敏度较高，反应快，能够在线监测原油含水率；2）测试完成后，原油还能通过添加回流管来回流至主管道中，不破坏样品；3）精度较高，一般最大误差不超过0.5%。附图说明图1为本专利技术的基于近红外的原油含水率测量装置的结构示意图。具体实施方式下面将结合附图和实施例对本专利技术做进一步地说明。近红外技术（NIR）是20世纪70年代后发展起来的一种具有无损、快速、准确、简单等特点的分析技术，被广泛应用于农业产品、食品、药物和化工产品的定性与定量分析。在近红外光谱中有振动合频与倍频吸收，可利用近红外光谱来分析原油中水分含量。如图1所示，基于近红外的原油含水率测量装置，包括包括在被测原油的原油主管道1上接入一旁路支管装置2，所述原油主管道1用于让原油流过；所述旁路支管装置2中的旁路支管与所述原油主管道1相通；所述旁路支管装置2包括旁路支管3和与旁路支管3相通的测量设备，所述旁路支管3与原油主管道1连通，所述旁路支管装置2用于原油采集并进行测量。所述原油主管道1与旁路支管3均为圆环柱状结构。所述测量设备包括原油采集器4，所述原油采集器4为与所述旁路支管3相通的中空罐状结构，也就是原油采集器4为监测罐。在所述旁路支管3上设有减压装置5，所述减压装置5用于保证流入原油采集器4的原油压力在测量原油含水率时所允许的原油压力范围内，所述减压装置为减压阀。所述原油采集器4包括由罐状的外罐与罐状的内罐组成的内外两层结构，所述内罐处在外罐里，所述旁路支管3伸入内罐中来与内罐相通，所述内罐与外罐之间为中空的中间层，所述中空的中间层中设有加热装置，该加热装置为电加热器，启动作为加热装置的电加热器能够对内罐进行加热来保证内罐中原油的流动性。所述原油采集器4的上部设有可上下伸缩的提拉臂6，所述提拉臂6的下端连接着片状的原油取样片7，所述提拉臂6的旁边设置着红外水分测量仪8。所述可上本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于近红外的原油含水率测量装置，其特征在于，包括在被测原油的原油主管道上接入一旁路支管装置，所述原油主管道用于让原油流过；/n所述旁路支管装置包括旁路支管和与旁路支管相通的测量设备，所述旁路支管与原油主管道连通，所述旁路支管装置用于原油采集并进行测量。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于近红外的原油含水率测量装置，其特征在于，包括在被测原油的原油主管道上接入一旁路支管装置，所述原油主管道用于让原油流过；
所述旁路支管装置包括旁路支管和与旁路支管相通的测量设备，所述旁路支管与原油主管道连通，所述旁路支管装置用于原油采集并进行测量。


2.根据权利要求1所述的基于近红外的原油含水率测量装置，其特征在于，所述测量设备包括原油采集器，所述原油采集器为与所述旁路支管相通的罐状结构。


3.根据权利要求1所述的基于近红外的原油含水率测量装置，其特征在于，在所述旁路支管上设有减压装置，所述减压装置用于保证流入原油采集器的原油压力在测量原油含水率时所允许的原油压力范围内。


4.根据权利要求1所述的基于近红外的原油含水率测量装置，其特征在于，原油采集器包括内外两层结构，中空的中间层中设有加热装置，启动加热装置能够保证原油的流动性。


5.根据权利要求4所述的基于近红外的原油含水率测量装置，其特征在于，所述原油采集器的上部设有可上下伸缩的提拉臂，所述提拉臂的下端连接着片状的原油取样片，所述提拉臂的旁边设置着红外水分测量仪。...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴新潮，种苗苗，
申请(专利权)人：西安天衡计量仪表有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61