專利名稱：一種油、水界面測(cè)量方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種油水混合介質(zhì)儲(chǔ)罐中的油、水界面的測(cè)量方法，特別涉及使用電 容進(jìn)行油、水界面測(cè)量的方法。
背景技術(shù)：
在石油工業(yè)中，確定油、水界面是在原油分離、存貯過(guò)程中經(jīng)常遇到的問(wèn)題，由于 一直以來(lái)缺乏穩(wěn)定有效的測(cè)量手段，在聯(lián)合站的大型沉降罐中一直到現(xiàn)在還使用人工撈樣 探測(cè)油、水界面，以估算儲(chǔ)油量。幾十年來(lái)雖然發(fā)展了多種測(cè)量方法，但都存在各種各樣的 問(wèn)題，都未能最終解決油、水界面準(zhǔn)確測(cè)量問(wèn)題。到目前為止，測(cè)量油、水界面的方法有電阻、電容開關(guān)法；射頻導(dǎo)納法、射線法、 伺服浮球和浮球霍爾開關(guān)法等。其中的電阻、電容開關(guān)法的缺點(diǎn)是不能夠進(jìn)行連續(xù)測(cè)量，一 般只做為液面開關(guān)使用。射頻導(dǎo)納法的缺點(diǎn)為，測(cè)量誤差較大。射線法因?yàn)榉椒ㄖ胁捎梅?射性物質(zhì)進(jìn)行測(cè)量所以有一定危害，尤其是對(duì)現(xiàn)場(chǎng)工作人員的身體會(huì)造成損害，故并不受 到歡迎。浮球類的目前應(yīng)用較多，配好體積質(zhì)量后有一定測(cè)量精度，但是，在使用一段時(shí)間 后，測(cè)量滑桿上的結(jié)垢很容易卡死浮球，所以需要經(jīng)常清理測(cè)量滑桿以保證測(cè)量精度。目前已有的界面測(cè)量技術(shù)和產(chǎn)品由于技術(shù)難度的限制，至今未能完全滿足石油工 業(yè)的需求，研制一項(xiàng)實(shí)用的電容油水界面測(cè)量技術(shù)，滿足石油工業(yè)的需要是我們的目標(biāo)。所 以，急待研制一種使用方便、測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確，對(duì)操作者身體無(wú)損害的油水界面測(cè)量方法。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中油、水界面測(cè)量方法和裝置中所存在的缺點(diǎn)，本發(fā)明提供一種方 便快捷的油、水界面測(cè)量方法該方法的具體測(cè)量步驟為
A、根據(jù)待測(cè)量的油、水混合物的深度選擇適當(dāng)長(zhǎng)度的雙極電容探桿；雙極電容探桿長(zhǎng) 度最好等于油、水混合物的深度；
B、將雙極電容探桿與其測(cè)量電路相連；
C、使用所述雙極電容探桿分別測(cè)試水和油的電容值；
D、將電容探桿插入待測(cè)油、水混合物中測(cè)量油、水混合物的電容值；
E、通過(guò)下列公式計(jì)算出待測(cè)油、水混合物中油水界面的深度 L i ~ Cmix Lh / ( Cw- C0)
其中，Li為油水液面的深度，Cfflix為油、水混合物的電容值，Cw水的電容值，C0油的電容 值，Lh油、水混合物的總深度。進(jìn)一步，所述步驟A中所述雙極電容探桿長(zhǎng)度大于等于油、水混合物的深度。進(jìn)一步，所述步驟B中對(duì)電容的測(cè)量采用的是交流電橋的電容測(cè)量方法。進(jìn)一步，所述步驟C具體包括下列步驟
Cl、選擇與待測(cè)油、水混合物中水質(zhì)相同的水放入容器中，測(cè)定電容探桿全部插入該水 中的電容值，電容探桿插入到水中的深度應(yīng)與插入到油水混合物中的深度一致；C2、選擇與待測(cè)油、水混合物中油質(zhì)相同的油放入容器中，測(cè)定電容探桿全部插入該油 中的電容值，所述電容探桿插入到油中的深度應(yīng)與插入到油水混合物中的深度一致。進(jìn)一步，所述步驟C中的所述水和所述油為與所述油、水混合物中水和油性質(zhì)相 同的水和油。本發(fā)明應(yīng)用雙電極電容測(cè)桿連續(xù)測(cè)量液體的混合電容，沒(méi)有運(yùn)動(dòng)部件，使用不受 測(cè)桿上付著的油垢影響。測(cè)量精度較高，測(cè)量結(jié)果穩(wěn)定。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明中的油、水界面測(cè)量方法主要應(yīng)用的原理是根據(jù)電容桿在油和水中的介電 常數(shù)之間的差異，通過(guò)公式計(jì)算即可得出油、水混合液體的油水界面位置。水的介電常數(shù)約 等于80，油的介電常數(shù)約為2. 2，將一根雙極電容探桿垂直插入儲(chǔ)油罐中，雙極電容桿的一 端接近儲(chǔ)油罐的底部，距儲(chǔ)油罐底部20-50mm。然后，測(cè)量探桿上的混合電容，即可計(jì)算出油 水界面的位置。步驟具體如下
1、根據(jù)待測(cè)量的油、水混合物的深度選擇適當(dāng)長(zhǎng)度的雙極電容探桿，雙極電容探桿長(zhǎng) 度應(yīng)大于等于待測(cè)油、水混合物的深度。2、將雙極電容探桿與測(cè)量電路相連，本發(fā)明中對(duì)電容的測(cè)量采用的是交流電橋的 電容測(cè)量方法。3、選擇與待測(cè)油、水混合物中水質(zhì)相同的水放入容器中，測(cè)定電容探桿插入該水 中的電容值，注意電容探桿插入到水中的深度應(yīng)與插入到油水混合物中的深度一致。4、選擇與待測(cè)油、水混合物中油質(zhì)相同的油放入容器中，測(cè)定電容探桿插入該油 中的電容值，注意電容探桿插入到油中的深度應(yīng)與插入到油水混合物中的深度一致。5、將電容探桿全部插入待測(cè)油、水混合物中測(cè)量電容桿的電容值。6、計(jì)算通過(guò)下列公式計(jì)算出油、水界面的深度 L i ~ Cmix Lh / ( Cw- C0)
其中，Li為油水液面的深度，Cfflix為油、水混合物的電容值，Cw水的電容值，C0油的電容 值，Lh油、水混合物的總深度。本發(fā)明的適用范圍為 測(cè)量介質(zhì)油、水； 界面范圍0.5—15米； 測(cè)量誤差小于士 2%。使用本發(fā)明中所公開的方法對(duì)油水混合物中油和水的之間的界面進(jìn)行測(cè)量，其測(cè) 量結(jié)果穩(wěn)定可靠，并且與介質(zhì)的溫度、壓力、密度、容器形狀等無(wú)關(guān)。可廣泛應(yīng)用于石油等行 業(yè)中。
權(quán)利要求
1.一種油、水界面測(cè)量方法，其特征為，該測(cè)量方法的包括下列步驟A、根據(jù)待測(cè)量的油、水混合物的深度選擇適當(dāng)長(zhǎng)度的雙極電容探桿；雙極電容探桿長(zhǎng) 度最好等于油、水混合物的深度；B、將雙極電容探桿與其測(cè)量電路相連；C、使用所述雙極電容探桿分別測(cè)試水和油的電容值；D、將電容探桿插入待測(cè)油、水混合物中，測(cè)量電容桿的電容值；E、通過(guò)下列公式計(jì)算出待測(cè)油、水混合物中油、水界面的深度L i ~ Cmix Lh / ( Cw- C0)其中，Li為油水液面的深度，Cfflix為油、水混合物的電容值，Cw水的電容值，C0油的電容 值，Lh油、水混合物的總深度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述測(cè)量方法，其特征為，所述步驟A中所述雙極電容探桿長(zhǎng)度大 于等于油、水混合物的深度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1中所述測(cè)量方法，其特征為，所述步驟B中對(duì)電容的測(cè)量采用的是交 流電橋的電容測(cè)量方法。
4.根據(jù)權(quán)利要求1中所述測(cè)量方法，其特征為，所述步驟C具體包括下列步驟Cl、選擇與待測(cè)油、水混合物中水質(zhì)相同的水放入容器中，測(cè)定電容探桿插入該水中的 電容值，電容探桿插入到水中的深度應(yīng)與插入到油水混合物中的深度一致；C2、選擇與待測(cè)油、水混合物中油質(zhì)相同的油放入容器中，測(cè)定電容探桿全部插入該油 中的電容值，所述電容探桿插入到油中的深度應(yīng)與插入到油水混合物中的深度一致。
5.根據(jù)權(quán)利要求1中所述測(cè)量方法，其特征為，所述步驟C中的所述水和所述油為與所 述油、水混合物中水和油性質(zhì)相同的水和油。
全文摘要
一種油、水界面測(cè)量方法，該測(cè)量方法的包括下列步驟A、根據(jù)待測(cè)量的油、水混合物的深度選擇適當(dāng)長(zhǎng)度的雙極電容探桿；雙極電容探桿長(zhǎng)度大于等于油、水混合物的深度。B、將雙極電容探桿與其測(cè)量電路相連；C、使用所述雙極電容探桿分別測(cè)試水和油的電容值；D、將電容探桿插入待測(cè)油、水混合物中測(cè)量電容桿的電容值；E、通過(guò)下列公式計(jì)算出待測(cè)油、水混合物中油水界面的深度Li=CmixLh/(Cw-Co)；其中，Li為油水液面的深度，Cmix為油、水混合物的電容值，Cw水的電容值，Co油的電容值，Lh油、水混合物的總深度。
文檔編號(hào)G01F23/26GK102109372SQ201110024160
公開日2011年6月29日 申請(qǐng)日期2011年1月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月21日
發(fā)明者吳應(yīng)湘, 張健, 李東暉, 許晶禹 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院力學(xué)研究所