储油罐中油水含量测量方法及电子式测量装置，其测量方法是：根据待测储油罐中总液位高度和液柱静压力的关系，以及油和水的密度与温度的关系，同时测量出液位、静液柱压力、温度等三个参数，按照所测量的温度值补偿计算出油、水密度后，再计算出油水含量；其测量装置主要由手杖筒体、液位传感器、液位测量浮球、温度传感器、压力传感器、电子装置、操作与指示装置、电池组、手柄、数据接口等构成，测量参数被采样和保存在测量装置的电子存储器中，可连接并传输给计算机系统，便于批量、日常性计算处理及数据管理，与配套的计算机软件相结合，利用这些数据可方便地绘制出油井产液量、产油量的历史趋势曲线。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于油水参数测量领域，涉及储油罐中的油水含量测量，尤其涉及储油罐中油水含量(油水体积比)、油水界面、原油含水率(油中含水)的测量方法及装置。
技术介绍
在原油生产过程中，采油井井口的原油缓存储罐是产油井的常用设备。准确测量储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，是优化井网布置、改进采油工艺的关键。在原油或油品的储运过程中，储油罐中的含水量的测定是计量交接的关键工艺参数。目前，储油罐中含水量的测量手段主要是1)在储罐上安装液位变送器，测量储罐液位，采用分层采样、分析化验求出油水混合密度，计算求出储罐中的原油量和含水量；2)采用量油尺测量并读出储罐液位H ；在储罐底部安装压力表，读出储罐液柱的静压力P ；然后根据公式P = P gH，及H = Η#+ΗΛ，计算求出储罐中的含油量和含水量。上述方法共同的不足之处是需要在每个储罐上安装测量设备，成本较高，测量代价较大，而且需要增加测量设备的安装开口，增加了泄漏点，不利于油罐区的防火防爆安全。同时没有考虑到温度对油水密度的影响。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种储油罐中油水含量测量方法及电子式测量装置，该测量方法简单易行，能方便快捷地测试出储油罐中的油水含量，该测量装置结构简单，成本低廉，方便携带，改变了储油罐罐体上须安装测量设备的传统做法。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是储油罐中油水含量测量方法，包括以下步骤第一步，测量得到储油罐内液位高度H、储油罐灌底的压力P以及储油罐罐内温度 T ；第二步，根据储油罐内的温度Τ，利用查表法得出温度补偿后的水的密度P #和补偿后的油的密度P Λ ；水的密度P X按照IFC97的经验公式进行补偿计算，油的密度P _需要依据采用化验方法所获得的温度——密度关系数据表进行补偿计算；第三步，按0°C水的密度将储油罐灌底的压力P的单位换算为米水柱，用Pc^表示换算后的储油罐灌底压力；H -P07k第四步，根据公式巧s =~T^di=H-H,即可计算出储油罐中的油水含量，厂0水厂0油式中指储油罐中水柱的等效高度，!^指储油罐中油柱的等效高度，Pg表示相对于0°C 水的水的密度系数，P _表示相对于0°C水的油的密度系数。测量原理是在油水混合的储油罐中，储油罐内液位高度H是水柱的等效高度和油柱的等效高度ΗΛ之和，即有H = H水+H油⑴式中，指水柱的等效高度，ΗΛ指油柱的等效高度；同时，储油罐灌底的压力P与液柱高度、液体密度的关系为ρ = ρ 水 H 水 g+ρ 油 H 油 g;(2)式中，ρ #指水的密度，P Λ指油的密度，g为重力加速度常数，指水柱的等效高度，ΗΛ指油柱的等效高度。常压下，水的密度随温度略有变化，一般可按照IFC97的经验公式进行补偿计算； 也可采用查表法进行修正，例如，20°C、30 V、40°C、50°C时，水的密度分别可修正为0.9982、 0.9956,0. 9922,0. 9880。常压下，油的密度与温度的关系与油的性质相关。对于特定区域的原油，可采用分析测试方法测定原油密度与温度的关系。例如对于辽河油田，其原油密度与温度的关系一般可采用统计方程P (T) = P 20+(13. 561-0. 191 χ》X IO-3- (63. 9-0. 87 χ》X 1(Γ5ΧΤ102进行补偿计算，式中，X1 = 100Χ (P20-O. 8001), P 2(1指20°C时的脱气原油密度。 油的密度也可按照所测定的原油密度与温度的关系，对不同温度采用查表法进行补偿计笪弁。这样，测出储油罐罐内温度T，然后补偿计算得到补偿的水的密度P #和补偿后的油的密度P油。由公式(1)和公式O)，联立方程，可解得水(厂水_厂油)芗_H-p7,g-PΛ 油 _ 7Γ"。(厂水—厂油将储油罐灌底的压力P的单位换算为Pg (米水柱)(按0°C水的密度换算)，补偿计算后的油、水密度换算为相对o°C水的密度系数P ^、P _，则计算式可简化为H-P咏”油 _ ~~n ~Po水_ /^o油H 水=H-H 油。为实现上述测量方法和原理，本专利技术还提供了一种测量装置，包括空心的筒体1， 其特征在于，在筒体1内筒底处安装有压力传感器5，筒体1内还有温度传感器4和电磁式液位传感器2，在筒体1外套装有可随液位上下移动的液位测量浮球3，所述压力传感器5 测量的储油罐灌底的压力P、温度传感器4测量的储油罐罐内温度T和电磁式液位传感器 2测量的储油罐内液位高度H都依次经滤波电路、放大电路和A/D转换电路后，输入到处理器，处理器集成有温度补偿和按0°C水的密度换算后水的密度Pg和油的密度的计算H -P07k方法，并根据公式〃油=~'H7k= H-！^得出油水含量后通过显示装置7显示结果，厂0水厂0油式中指水柱的等效高度，ΗΛ指油柱的等效高度，Pg为按0°C水的密度将单位换算为米水柱后的储油罐灌底压力，P #表示相对于0°C水的水的密度系数，表示相对于0°C水的油的密度系数。所述处理器集成的油和水的补偿密度系数P #、P _的计算方法是指，根据储油罐内的实际测量的温度T，水的密度P #按照IFC97的经验公式进行补偿计算，油的密度P Λ需要依据采用化验方法所获得的温度——密度关系数据表进行补偿计算；然后将补偿计算后的油、水密度P油、P *换算为相对0°C水的密度系数P。水、P。油。所述筒体1的顶端有手柄9。所述滤波电路、放大电路、A/D转换电路、处理器和显示装置7都位于筒体1内部。所述处理器预留有可与计算机通信的数据接口 10。所述处理器为PIC18F252单片机，单片机连接有相应的电子存储器。本专利技术与现有技术相比，具有以下优点1)无需安装，使用广泛；无需在储油罐上开口安装检测仪表，只要使用一根本专利的测量手杖即可实现对所管理区域的所有储罐的测量；尤其适合使用于低产采油井井口储油罐、原油槽罐、原油罐车等高度较小的储油罐的含水量的测量；2)结构简洁，成本低廉；本专利技术的测量手杖结构简单，只有少量的几个构成要素， 因此成本较低，且坚固耐用；3)使用简单，携带方便；本专利技术在一根测量手杖中集成了压力、温度和液位测量等三个参数的测量功能，一次测量即可完成储油罐中油水含量(油水体积比)、油水界面、 原油含水率(油中含水)等参数的测量，且因为对油水密度可按照不同温度进行补偿，因此具有较高的测量准确性，特别适合小型储油罐的油水混合物的含水量测量；测量装置外观为手杖形，方便携带。附图说明图1是本专利技术的结构示意图。图2是本专利技术的电子电路系统的结构框图。具体实施例方式下面结合附图和实施例详细说明本专利技术的实施方式。如图2所示，本专利技术的储油罐中油水含量测量方法，包括以下步骤第一步，测量得到储油罐内液位高度H、储油罐灌底的压力P以及储油罐罐内温度 T ；第二步，根据储油罐内的温度T，利用查表法得出温度补偿后的水的密度P #和补偿后的油的密度P Λ ；水的密度P #按照IFC97的经验公式进行补偿计算，油的密度P _需要依据采用化验方法所获得的温度——密度关系数据表进行补偿计算；第三步，按0°C水的密度将储油罐灌底的压力P的单位换算为米水柱，用Pc^表示换算后的储油罐灌底压力；H -P07k第四步，根据公式好油=~本文档来自技高网...
【技术保护点】
罐中的油水含量，式中：Ｈ水指储油罐中水柱的等效高度，Ｈ油指储油罐中油柱的等效高度，ρ０水表示相对于０℃水的水的密度系数，ρ０油表示相对于０℃水的油的密度系数。验公式进行补偿计算，油的密度ρ油需要依据采用化验方法所获得的温度——密度关系数据表进行补偿计算；第三步，按０℃水的密度将储油罐灌底的压力Ｐ的单位换算为米水柱，用Ｐ０水表示换算后的储油罐灌底压力；第四步，根据公式Ｈ水＝Ｈ－Ｈ油，即可计算出储油１．储油罐中油水含量测量方法，包括以下步骤第一步，测量得到储油罐内液位高度Ｈ、储油罐灌底的压力Ｐ以及储油罐罐内温度Ｔ；第二步，根据储油罐内的温度Ｔ，利用查表法得出温度补偿后的水的密度ρ水和补偿后的油的密度ρ油；水的密度ρ水按照ＩＦＣ９７的经
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：汪跃龙，汤楠，程为彬，霍爱清，
申请(专利权)人：西安石油大学，
类型：发明
国别省市：87
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。