專利名稱：一種測定原油中含水量的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于石油工業(yè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種測定原油中含水量的方法。
背景技術(shù)：
原油生產(chǎn)過程中需要隨時了解原油中含水量的多少以便于監(jiān)測原油生產(chǎn)情況；在井口，集輸站，聯(lián)合站，輸油站都需要了解原油中的含水情況，以控制整個生產(chǎn)過程，因此檢測原油中的含水量對油田生產(chǎn)具有很重要的意義。目前，依據(jù)計量原理的分類方法，國內(nèi)外原油含水分析儀分為三大類電特性含水分析儀、密度法含水分析儀以及同位素含水分析儀。電特性含水分析儀，這種儀器大部分是基于原油和水的介電常數(shù)或損耗因子差異設(shè)計的。對不同種類甚至是同一種類的電特性含水分析儀，采用的電磁波段和檢測方法不 盡相同,主要有四種(1)電容含水分析儀,通過檢測電容量的變化引起的振蕩頻率的偏移量，可間接得到原油含水率，含水率在(Γ10%時，經(jīng)過精確的溫度、密度補償和在線校準，電容法可取得優(yōu)于±0. 1%的計量準確度；含水率在(Γ60%時，由于油包水乳化液隨含水量升高而變得不穩(wěn)定，電容法測得的誤差將增大，就難以取得好的計量效果；當原油乳化液中出現(xiàn)游離水或水包油乳化液時，電容器則近似于短路，含水分析儀將不能正常工作。而且它的模擬檢測電路較容易受到工礦條件、器件質(zhì)量和雜質(zhì)積聚等因素的影響，容易產(chǎn)生計量漂移，因此這類儀表對其器件質(zhì)量和使用維護要求較高。同時電容含水分析儀的計量范圍和口徑尺寸也受到較大限制，無法實現(xiàn)大口徑全量程計量；(2)微波含水分析儀，微波含水分析儀是以水分子的微波極化理論為基礎(chǔ)，通過檢測微波特性頻率的相移量或幅值衰減量，間接得出原油含水率；多數(shù)微波含水分析儀采用模擬檢測電路，需要依靠電路技術(shù)去消除或補償工礦變化所引起的漂移，這通常是很難實現(xiàn)的，與電容式含水分析儀一樣，有些微波含水分析儀采用物理學(xué)中介電常數(shù)的空腔諧振計量法(諧振頻率只受腔體大小和其中介質(zhì)介電常數(shù)變化的影響)，它的頻率計量原理較好地解決了模擬電路所帶來的漂移問題，但這需要專利技術(shù)以保證諧振腔內(nèi)流體的正常流動；(3)射頻含水分析儀，是以射頻阻抗理論為基礎(chǔ)，通過檢測樣品阻抗變化引起的電流變化，進而測出含水率大小。這種智能化儀表通常由計量傳感器、安全柵和二次裝置組成；(4)短波含水分析儀，是將電能以穩(wěn)頻恒幅的電磁波發(fā)射到油水混合液中，再根據(jù)混合液吸收電能的差異來檢測原油含水率，這種含水分析儀一般由短波發(fā)生器、發(fā)射器、接收天線和信號調(diào)制器三部分組成。短波含水分析儀與射頻含水分析儀十分相近，它們的模擬計量電路都容易產(chǎn)生漂移，并對接收天線表面的介質(zhì)流動十分敏感，這意味著接收天線表面的任何附著物(如蠟，固體，浙青等)都會引起較大的信號漂移。短波含水分析儀對乳化液的混合均勻度要求較高，另外它還受到硫組分的顯著影響，需要流速參數(shù)以校正流動的影響。密度法含水分析儀主要利用質(zhì)量流量計和密度計，由于原油和水之間存在密度差，若預(yù)先已知純油和純水的確切密度通過公式計算即可得出原油含水率。質(zhì)量流量計和密度計都是采用自激振蕩原理的機械式儀表，低頻振蕩的工作原理與現(xiàn)場普遍存在的實地振動相抵觸，同時振動頻率還受介質(zhì)環(huán)境溫度和傳感器結(jié)垢結(jié)蠟因素的影響。密度法測含水量的最基本問題是油、水的密度比較接近，密度間很小的偏差，都能顯著降低含水計量的準確度，因而密度的計量準確度要求很高，尤其是計量重油含水時。質(zhì)量流量計和密度計的可用口徑較小，一般都在50mm以內(nèi)，也有口徑達150mm的，但都笨重而又昂貴，而且氣體對于密度法測含水有著災(zāi)難性的影響。少量的氣體能產(chǎn)生很大的影響，使含水示值迅速變化，而大量的氣體則會使儀表停止工作。同位素含水分析儀是利用原油和水對射線吸收能力的不同而設(shè)計的工業(yè)同位素計量儀表。通過計量射線穿透油水混合物前后的強度變化，再根據(jù)透射強度的衰減規(guī)律，即可求出原油含水率。這類儀表通常由放射源、傳感器、電源系統(tǒng)和微機四部分組成，放射源多為低能源X射線或Y射線，因而具有基準信號源穩(wěn)定，非接觸計量，流態(tài)環(huán)境的影響小，長期運行可靠等特點。因?qū)俜派湫詢x表，過去實際應(yīng)用較少。近幾年來，隨著軍轉(zhuǎn)民和核儀表技術(shù)的發(fā)展，該產(chǎn)品進入了市場應(yīng)用期。目前的不足之處是價格較貴，存在生物防護和放射源管理問題
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種測定原油中含水量的方法，根據(jù)同一溫度下油、水密度不同的原理并結(jié)合質(zhì)量守恒原理，不僅工藝簡單、測量結(jié)果準確，而且不受水含量范圍以及油品乳化情況和油水是否分層的限制。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，一種測定原油中含水量的方法，具體按照以下步驟實施步驟I、利用天平稱取比重瓶的重量；I)分別取一天平和一體積為V的比重瓶；2)利用I)中的天平稱取標準體積為V的比重瓶的質(zhì)量，稱量得到比重瓶的質(zhì)量為m0 ;步驟2、將原油裝入比重瓶中，測量裝入原油后比重瓶的質(zhì)量，并利用純水和純油的密度結(jié)合公式得到原油中的含水率。本發(fā)明的特點還在于，步驟2具體按照以下步驟實施I)將原油裝入步驟I中稱量得到的質(zhì)量為mQ、體積為V的比重瓶(2)中，直至原油填滿比重瓶(2)，再將填滿原油的比重瓶(2)放置于天平(I)上，天平(I)稱量得到填滿原油的比重瓶(2)的質(zhì)量為m ;2)將I)中稱量得到的填滿原油的比重瓶(2)的質(zhì)量m、步驟I中比重瓶(2)的質(zhì)量Hltl、純水的密度Pw、純油的密度P。輸入計算機中；3)計算機中預(yù)先設(shè)置好原油含水率計算系統(tǒng)，原油含水率計算系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置有計算公式，計算公式根據(jù)2)中輸入計算機中的所有數(shù)據(jù)計算并輸出原油中的含水率，計算公式如下A = V ( P w- P 0) (I),
權(quán)利要求
1.一種測定原油中含水量的方法，其特征在于，具體按照以下步驟實施 步驟I、利用天平稱取比重瓶的重量； 1)分別取一天平(I)和一個體積為V的比重瓶(2); 2)利用I)中的天平(I)稱取體積為V的比重瓶(2)的質(zhì)量，稱量得到比重瓶(2)的質(zhì)量為m0 ； 步驟2、將原油裝入比重瓶中，測量裝入原油后比重瓶的質(zhì)量，并利用純水和純油的密度結(jié)合公式得到原油中的含水率。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種測定原油中含水量的方法，其特征在于，所述步驟2具體按照以下步驟實施 1)將原油裝入步驟I中稱量得到的質(zhì)量為Hitl、體積為V的比重瓶(2)中，直至原油填滿比重瓶(2)，再將填滿原油的比重瓶(2)放置于天平(I)上，天平(I)稱量得到填滿原油的比重瓶(2)的質(zhì)量為m ; 2)將I)中稱量得到的填滿原油的比重瓶(2)的質(zhì)量m、步驟I中比重瓶(2)的質(zhì)量叫、純水的密度Pw、純油的密度P。輸入計算機中； 3)計算機中預(yù)先設(shè)置好原油含水率計算系統(tǒng)，原油含水率計算系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置有計算公式，計算公式根據(jù)2)中輸入計算機中的所有數(shù)據(jù)計算并輸出原油中的含水率，計算公式如下
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的一種測定原油中含水量的方法，其特征在于，所述步驟I和步驟2中采用的天平(I)測量精度為O. OOOlgo
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的一種測定原油中含水量的方法，其特征在于，所述步驟I和步驟2中采用的比重瓶(2)為聚四氟乙烯為材料制成。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種測定原油中含水量的方法，具體按照以下步驟實施步驟1、利用天平稱取比重瓶的質(zhì)量；步驟2、將原油裝入比重瓶中，測量裝入原油后比重瓶的質(zhì)量，并利用純水和純油的密度結(jié)合公式得到原油中的含水率。本發(fā)明的方法是根據(jù)同一溫度下油、水密度不同的原理并結(jié)合質(zhì)量守恒原理，不僅具有裝置結(jié)構(gòu)簡單、測量結(jié)果準確，而且不受水含量范圍以及油品乳化情況和油水是否分層的限制。
文檔編號G01N9/36GK102937560SQ20121042135
公開日2013年2月20日 申請日期2012年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月29日
發(fā)明者侯海云, 劉松濤, 董登峰, 周芳德 申請人:西安工程大學(xué)