一种基于微波三探头油井在线含水率监测仪制造技术

本实用新型专利技术公开了一种基于微波三探头油井在线含水率监测仪，包括测试油管和含水率监测仪表，测试油管内设置有积流板，测试油管长度方向的正底部上安装有流量传感器、低位微波探测发射器、中位微波探测发射器和高位微波探测发射器，测试油管长度方向的顶部上安装有低位微波探测接收器、中位微波探测接收器和高位微波探测接收器。本实用新型专利技术设计微波三探头结构监测油管内不同高度层次液体的含水率，既监测管道内原油的流动状态，也确保测量的准确性，通过设置积流板在测试油管内集聚液体，使液体达到一定的高度便于低位探头探测到数据，当流量传感器检测到油管中有液体通过时，说明井内有液体流出且越过积流板。

【技术实现步骤摘要】
一种基于微波三探头油井在线含水率监测仪
本技术属于油井在线含水率监测
，具体涉及一种基于微波三探头油井在线含水率监测仪。
技术介绍
原油含水率作为石油开采过程中的重要参数，对其准确的测量影响到原油的开采。对于生产井来说，在线实时的监测原油含水率对实时了解和掌握单井的产量、出油位置、油井开发寿命的预测、采油自动化的管理等方面具有重要的意义。对于老井来说，在开采的后期，随着油层压力的减小，开采效率显著降低，实际生产多采用注水开采。这就更需要对产出液的含水率进行实施精准测量，以便能够及时掌握井下注水及产出状况，合理指导后续的开采。因此在油田原油的生产过程中必须精准实时的测量原油含水率。由于在原油含水率监测过程中，油管中不光存在气、油、水三种状态的流体，还有溶解在油中的水包油或者油包水以及其他物质的影响，如矿物质、硫化氢、石蜡，这都无疑加大了对原油含水率精准监测的难度。目前在石油开采行业，普遍使用的原油含水率测量方式的仍然是不定时的进行人工取样化验，这种测量方式精度相对较高，但取样和化验时间长，取样随机误差大，费时费力费工，更无法保证数据的实时性，不能满足油田生产实时在线监测的要求。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种基于微波三探头油井在线含水率监测仪，其设计新颖合理，设计微波三探头结构监测油管内不同高度层次液体的含水率，既可以了解管道内原油的流动状态，也可以进一步确保测量的准确性，通过设置积流板在测试油管内集聚液体，使液体达到一定的高度便于低位探头探测到数据，利用流量传感器检测油管中液体通过，当流量传感器检测到油管中有液体通过时，说明井内有液体流出且越过积流板，可靠有效，便于推广使用。为解决上述技术问题，本技术采用的技术方案是：一种基于微波三探头油井在线含水率监测仪，其特征在于：包括安装在地面上的井上油管和井口连接油管之间的测试油管，井口连接油管与油井内的井内油管连通，测试油管外安装有用于测试抽出油含水率的含水率监测仪表，含水率监测仪表内设置有电子线路板，所述电子线路板上集成有主控制器和与所述主控制器连接的通信模块，测试油管内设置有积流板，所述积流板具有一个倾斜面和与所述测试油管内壁配合的弧面，所述积流板的倾斜面靠近井内油管的一端低于所述积流板的倾斜面远离井内油管的一端，所述积流板的倾斜面远离井内油管的一端的高度H为R为测试油管的内径，测试油管长度方向的正底部上安装有伸入至测试油管内用于检测油管内液体流通的流量传感器以及均发出微波束的低位微波探测发射器、中位微波探测发射器和高位微波探测发射器，测试油管长度方向的顶部上安装有伸入至测试油管内用于接收低位微波探测发射器发出的微波束的低位微波探测接收器、用于接收中位微波探测发射器发出的微波束的中位微波探测接收器和用于接收高位微波探测发射器发出的微波束的高位微波探测接收器，低位微波探测发射器和低位微波探测接收器构成一组低位微波探头，中位微波探测发射器和中位微波探测接收器构成一组中位微波探头，高位微波探测发射器和高位微波探测接收器构成一组高位微波探头，低位微波探测发射器位于积流板的倾斜面靠近井内油管的一侧，流量传感器位于积流板的倾斜面远离井内油管的一侧，低位微波探测发射器伸入至测试油管内的长度小于H，中位微波探测发射器伸入至测试油管内的长度L大于H且为高位微波探测发射器伸入至测试油管内的长度为流量传感器、低位微波探测发射器、中位微波探测发射器和高位微波探测发射器远离油管的一端均伸入至含水率监测仪表内与所述主控制器连接。上述的一种基于微波三探头油井在线含水率监测仪，其特征在于：所述测试油管的两端分别设置有测试油管第一法兰和测试油管第二法兰，井口连接油管远离油井的端部设置有与测试油管第一法兰连接的连接油管法兰，井上油管靠近测试油管的一端设置有与测试油管第二法兰连接的井上油管法兰。上述的一种基于微波三探头油井在线含水率监测仪，其特征在于：所述主控制器为STM32F103主控制器，所述通信模块为WIFI模块，所述WIFI模块为UART-WIFI模块，所述UART-WIFI模块为型号E103-W01的UART-WIFI模块。上述的一种基于微波三探头油井在线含水率监测仪，其特征在于：所述WIFI模块通过无线路由器与监控主机通信，所述无线路由器通过千兆光纤与监控主机连接。上述的一种基于微波三探头油井在线含水率监测仪，其特征在于：所述WIFI模块与移动终端通信，所述移动终端为手机或者笔记本电脑。上述的一种基于微波三探头油井在线含水率监测仪，其特征在于：所述测试油管长度方向的顶部上还安装有伸入至测试油管内的温度传感器和压力传感器，所述温度传感器和所述压力传感器远离油管的一端均伸入至含水率监测仪表内与所述主控制器连接。上述的一种基于微波三探头油井在线含水率监测仪，其特征在于：所述含水率监测仪表上设置有与所述主控制器连接的显示屏。本技术与现有技术相比具有以下优点：1、本技术通过在测试油管长度方向的正底部上安装均伸入至测试油管内且伸入长度各不相等的低位微波探测发射器、中位微波探测发射器和高位微波探测发射器，设计微波三探头结构监测油管内不同高度层次液体的含水率，既可以了解管道内原油的流动状态，也可以进一步确保测量的准确性，便于推广使用。2、本技术通过在测试油管内安装用于检测油管内液体流通的流量传感器，流量传感器检测油管中是否有液体通过，当油管中有液体通过时，可作为主控制器驱动微波探测发射器工作的启动开关，微波探测器才进行含水率探测，避免微波探测发射器和微波探测接收器实时处于工作状态，减少能耗，同时通过设置积流板在测试油管内集聚液体，低位微波探测发射器位于积流板的倾斜面靠近井内油管的一侧，使液体达到一定的高度便于低位探头探测到数据，利用流量传感器检测油管中液体通过，当流量传感器检测到油管中有液体通过时，说明井内有液体流出且越过积流板，可靠有效，可靠稳定，使用效果好。3、本技术通过流量传感器检测是否采集到数据来确定油管中是否有液体通过，且流量传感器前侧设置积流板，流量传感器检测到数据时，说明液体已经积攒到一定高度并翻越过积流板，是持续的液体流通，不是偶然的液体流通干扰现象，通过中位微波探头探测的含水率数据估计井口连接油管中微波探头探测数据有效数量，通过高位微波探头探测的含水率数据最终确定井口连接油管中微波探头探测数据有效数量，测量不受流体形态和状态影响，无论是“油包水”还是“水包油”甚至完全分离或混合状态，均不影响测量精度，使得其测量量程更宽，实现了0～100％范围含水率的测量，便于推广使用。综上所述，本技术设计新颖合理，设计微波三探头结构监测油管内不同高度层次液体的含水率，既可以了解管道内原油的流动状态，也可以进一步确保测量的准确性，通过设置积流板在测试油管内集聚液体，使液体达到一定的高度便于低位探头探测到数据，利用流量传感器检测油管中液体通过，当流量传感器检测到油管中有液体通过时，说明井内有液体流出且越过积流板，可靠有效，便于推广使用。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于微波三探头油井在线含水率监测仪，其特征在于：包括安装在地面(3)上的井上油管(5)和井口连接油管(4)之间的测试油管(6)，井口连接油管(4)与油井(1)内的井内油管(2)连通，测试油管(6)外安装有用于测试抽出油含水率的含水率监测仪表(16)，含水率监测仪表(16)内设置有电子线路板，所述电子线路板上集成有主控制器和与所述主控制器连接的通信模块，测试油管(6)内设置有积流板(18)，所述积流板(18)具有一个倾斜面和与所述测试油管(6)内壁配合的弧面，所述积流板(18)的倾斜面靠近井内油管(2)的一端低于所述积流板(18)的倾斜面远离井内油管(2)的一端，所述积流板(18)的倾斜面远离井内油管(2)的一端的高度H为

【技术特征摘要】
1.一种基于微波三探头油井在线含水率监测仪，其特征在于：包括安装在地面(3)上的井上油管(5)和井口连接油管(4)之间的测试油管(6)，井口连接油管(4)与油井(1)内的井内油管(2)连通，测试油管(6)外安装有用于测试抽出油含水率的含水率监测仪表(16)，含水率监测仪表(16)内设置有电子线路板，所述电子线路板上集成有主控制器和与所述主控制器连接的通信模块，测试油管(6)内设置有积流板(18)，所述积流板(18)具有一个倾斜面和与所述测试油管(6)内壁配合的弧面，所述积流板(18)的倾斜面靠近井内油管(2)的一端低于所述积流板(18)的倾斜面远离井内油管(2)的一端，所述积流板(18)的倾斜面远离井内油管(2)的一端的高度H为R为测试油管(6)的内径，测试油管(6)长度方向的正底部上安装有伸入至测试油管(6)内用于检测油管内液体流通的流量传感器(12)以及均发出微波束的低位微波探测发射器(11-1)、中位微波探测发射器(11-2)和高位微波探测发射器(11-3)，测试油管(6)长度方向的顶部上安装有伸入至测试油管(6)内用于接收低位微波探测发射器(11-1)发出的微波束的低位微波探测接收器(13)、用于接收中位微波探测发射器(11-2)发出的微波束的中位微波探测接收器(14)和用于接收高位微波探测发射器(11-3)发出的微波束的高位微波探测接收器(15)，低位微波探测发射器(11-1)和低位微波探测接收器(13)构成一组低位微波探头，中位微波探测发射器(11-2)和中位微波探测接收器(14)构成一组中位微波探头，高位微波探测发射器(11-3)和高位微波探测接收器(15)构成一组高位微波探头，低位微波探测发射器(11-1)位于积流板(18)的倾斜面靠近井内油管(2)的一侧，流量传感器(12)位于积流板(18)的倾斜面远离井内油管(2)的一侧，低位微波探测发射器(11-1)伸入至测试油管(6)内的长度小于H，中位微波探测发射器(11-2)伸入至测试油管(6)内的长度L大于H且为高...

【专利技术属性】
技术研发人员：张钰哲，张乃禄，梁新玉，孟智彬，宁帆，范琳龙，
申请(专利权)人：西安海联石化科技有限公司，
类型：新型
国别省市：陕西;61