電導(dǎo)式含水率測量裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于測量裝置或設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及到測量石油中含水率的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著石油工業(yè)的信息化和自動化，油田開采也相繼進(jìn)入高含水率甚至特高含水率階段，為了能夠及時了解和掌握各產(chǎn)層的生產(chǎn)狀況以便對地下儲層進(jìn)行壓裂或堵水，使油井處于正?；蜃罴焉a(chǎn)狀態(tài)并最終達(dá)到提高油井開發(fā)效率和提高原油采收效率的目的，所以原油的含水率測量就變得極為緊迫，而在原油含水率的測量領(lǐng)域中，就目前國內(nèi)情況而言電導(dǎo)法測量占據(jù)著主導(dǎo)地位，且此技術(shù)會越來越受到重視。
[0003]電導(dǎo)法的測量原理主要是依靠預(yù)先安裝在管道內(nèi)的兩對電極環(huán)，通過測量電極環(huán)之間的混相電導(dǎo)率達(dá)到測量原油含水率的目的。電極環(huán)由于長期工作于原油環(huán)境中，其表面逐漸會被石油晶體和原油中的沉積物所粘結(jié)，這就使得測量效果大打折扣，從而嚴(yán)重影響到原油開采，由于目前主要采用的是人工機械式的電極防粘結(jié)處理，這一方法通常使用在離線停工方式上，而離線停工清除粘結(jié)物通常是在計劃外停工、裝置局部停工或設(shè)備切換條件下進(jìn)行，不但影響生產(chǎn)，同時會增加計劃外費用及易造成設(shè)備磨損。由于受防粘結(jié)技術(shù)不完善的影響，往往造成對電極環(huán)的盲目拆卸和報廢，缺少科學(xué)性，從而造成人力和物力的巨大浪費。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有含水率測量裝置的不足，提供一種設(shè)計合理、結(jié)構(gòu)簡單、成本低、工作效率高的電導(dǎo)式含水率測量裝置。
[0005]解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:在外殼內(nèi)設(shè)置有內(nèi)管、外殼外部設(shè)置有控制器以及通過導(dǎo)線與控制器相連的顯示器，內(nèi)管內(nèi)設(shè)置有2個激勵電極環(huán)和2個測量電極環(huán)，2個激勵電極環(huán)位于2個測量電極環(huán)之間，測量電極環(huán)和激勵電極環(huán)通過導(dǎo)線與控制器相連，在外殼的外底部測量電極環(huán))和激勵電極環(huán)所對的位置設(shè)置有超聲波換能器，超聲波換能器通過導(dǎo)線與超聲波信號發(fā)生器相連。
[0006]本發(fā)明的2個激勵電極環(huán)之間的距離為50?150mm，所述的2個測量電極環(huán)之間的距離為100?200mm。
[0007]本發(fā)明的測量電極環(huán)和激勵電極環(huán)為鍍銀銅環(huán)。
[0008]本發(fā)明的內(nèi)管為玻璃鋼管。
[0009]本發(fā)明的超聲波發(fā)生器的超聲頻率為80?120KHZ、功率為500W。
[0010]本發(fā)明的2個激勵電極環(huán)相互平行，所述的2個測量電極環(huán)相互平行。
[0011 ] 本發(fā)明的測量電極環(huán)和激勵電極環(huán)相互平行。
[0012]本發(fā)明的測量電極環(huán)的中心線和激勵電極環(huán)的中心線與內(nèi)管的中心線重合。
[0013]本發(fā)明采用基于超聲波的電導(dǎo)式電極防粘接提高了含水率測量的準(zhǔn)確度，具有結(jié)構(gòu)簡單、低成本、質(zhì)量高、精度高的優(yōu)點。
【附圖說明】
[0014]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明，但本發(fā)明不限于下述的實施方式。
[0016]實施例1
[0017]在圖1中，本實施例的電導(dǎo)式含水率測量裝置由外殼1、內(nèi)管2、控制器3、顯示器4、測量電極環(huán)5、超聲波發(fā)生器6、激勵電極環(huán)7、超聲波換能器8連接構(gòu)成。
[0018]在外殼1的內(nèi)部安裝有內(nèi)管2，內(nèi)管2為玻璃鋼管，內(nèi)管2內(nèi)壁上內(nèi)嵌有2個相互平行的測量電極環(huán)5，位于2個測量電極環(huán)5之間內(nèi)管2內(nèi)壁上內(nèi)嵌有2個相互平行的激勵電極環(huán)7，2個測量電極環(huán)5的中心線和2個激勵電極環(huán)7的中心線與內(nèi)管2的中心線重合，兩個測量電極環(huán)5之間的距離為150mm，2個激勵電極環(huán)7之間的距離為100mm，測量電極環(huán)5和激勵電極環(huán)7均為鍍銀銅環(huán)，通電之后激勵電極環(huán)7和測量電極環(huán)5之間形成電場，在外殼1的外底部測量電極環(huán)5和激勵電極環(huán)7所對應(yīng)的位置固定安裝有超聲波換能器8，超聲波換能器8通過導(dǎo)線與超聲波發(fā)生器6相連，超聲波發(fā)生器6的功率為500W、超聲頻率為ΙΟΟΚΗζ，超聲波發(fā)生器6采用調(diào)頻方式將電信號輸入到超聲波換能器8，超聲波換能器8利用壓電效應(yīng)將接受來的電信號轉(zhuǎn)換為超聲信號，利用超聲波的空化、活化、剪切和抑制等效應(yīng)，使得激勵電極環(huán)7和測量電極環(huán)5表面及周圍的石油晶體誘導(dǎo)期縮短，快速生成晶垢核，從而使原油中的沉淀物沉積在晶垢核上，繼續(xù)漂浮于原油中，達(dá)到電極防粘結(jié)的效果，外殼1的頂部用螺紋緊固連接件固定連接有控制器3和顯示器4，控制器3的型號為DSP，控制器3的輸入端通過導(dǎo)線與測量電極環(huán)5和激勵電極環(huán)7相連，控制器3的輸出端通過導(dǎo)線與顯示器4相連，控制器3上設(shè)置有網(wǎng)管接口，用于后期數(shù)據(jù)的傳輸。
[0019]實施例2
[0020]在本實施例中，外殼1的內(nèi)部安裝有內(nèi)管2，內(nèi)管2為玻璃鋼管，在內(nèi)管2內(nèi)壁上內(nèi)嵌有2個相互平行的測量電極環(huán)5，位于2個測量電極環(huán)5之間內(nèi)管2內(nèi)壁上內(nèi)嵌有2個相互平行的激勵電極環(huán)7，2個測量電極環(huán)5的中心線和2個激勵電極環(huán)7的中心線與內(nèi)管2的中心線重合，兩個測量電極環(huán)5之間的距離為100mm，2個激勵電極環(huán)7之間的距離為50_，測量電極環(huán)5和激勵電極環(huán)7均為鍍銀銅環(huán)，在外殼1的外底部測量電極環(huán)5和激勵電極環(huán)7所對應(yīng)的位置固定安裝有超聲波換能器8，超聲波換能器8通過導(dǎo)線與超聲波發(fā)生器6相連，超聲波發(fā)生器6的功率為500W、超聲頻率為80KHz。其他零部件及零部件的連接關(guān)系與實施例1相同。
[0021]實施例3
[0022]在本實施例中，外殼1的內(nèi)部安裝有內(nèi)管2，內(nèi)管2為玻璃鋼管，在內(nèi)管2內(nèi)壁上內(nèi)嵌有2個相互平行的測量電極環(huán)5，位于2個測量電極環(huán)5之間內(nèi)管2內(nèi)壁上內(nèi)嵌有2個相互平行的激勵電極環(huán)7，2個測量電極環(huán)5的中心線和2個激勵電極環(huán)7的中心線與內(nèi)管2的中心線重合，兩個測量電極環(huán)5之間的距離為200mm，2個激勵電極環(huán)7之間的距離為150_，測量電極環(huán)5和激勵電極環(huán)7均為鍍銀銅環(huán)，在外殼1的外底部測量電極環(huán)5和激勵電極環(huán)7所對應(yīng)的位置固定安裝有超聲波換能器8，超聲波換能器8通過導(dǎo)線與超聲波發(fā)生器6相連，超聲波發(fā)生器6的功率為500W、超聲頻率為120KHz。其他零部件及零部件的連接關(guān)系與實施例1相同。
[0023]本發(fā)明的工作原理如下:
[0024]測量時，將本發(fā)明內(nèi)管2的兩端用螺紋緊固連接件固定連接在石油主管道上，并給本發(fā)明接通電源，在外加激勵源的作用下，當(dāng)管道內(nèi)流動的只有水時，激勵電極環(huán)7和測量電極環(huán)5之間會形成規(guī)則的電場，當(dāng)油、氣、水三相混合流體流經(jīng)激勵電極環(huán)7和測量電極環(huán)5時，由于油相和氣相的導(dǎo)電性很差，可以視為不良導(dǎo)體，混合流體中的油泡、氣泡都是隨機分布的，使得激勵電極環(huán)7和測量電極環(huán)5之間原來分布規(guī)則的電場發(fā)生不規(guī)則的扭曲變形，這種不規(guī)則變形會導(dǎo)致測量電極環(huán)5上的電勢也發(fā)生相應(yīng)的不規(guī)則變化，測量電極環(huán)5的輸出信號也呈現(xiàn)為一系列不規(guī)則的噪動信號，這種不規(guī)則變化的噪動信號正是攜帶了油氣水三相混合流體的含水率、空間分布等流動信息的信號，控制器3對測量電極環(huán)5輸出的噪動信號進(jìn)行分析和處理，通過顯示器4顯示出油、氣、水三相流的含水率等參數(shù)。超聲波發(fā)生器6采用調(diào)頻方式將電信號輸入到超聲波換能器8，超聲波換能器8利用壓電效應(yīng)將接受來的電信號轉(zhuǎn)換為超聲信號，利用超聲波的空化、活化、剪切和抑制等效應(yīng)，使得激勵電極環(huán)7和測量電極環(huán)5表面及周圍的石油晶體誘導(dǎo)期縮短，快速生成晶垢核，從而使原油中的沉淀物沉積在晶垢核上，繼續(xù)漂浮于原油中，達(dá)到電極防粘結(jié)的效果，從而提高了含水率測量的精確度。
【主權(quán)項】
1.一種電導(dǎo)式含水率測量裝置，其特征在于:在外殼(1)內(nèi)設(shè)置有內(nèi)管(2)、外殼(1)外部設(shè)置有控制器⑶以及通過導(dǎo)線與控制器⑶相連的顯示器(4)，內(nèi)管⑵內(nèi)設(shè)置有2個激勵電極環(huán)(7)和2個測量電極環(huán)(5)，2個激勵電極環(huán)(7)位于2個測量電極環(huán)(5)之間，測量電極環(huán)(5)和激勵電極環(huán)(7)通過導(dǎo)線與控制器(3)相連，在外殼⑴的外底部測量電極環(huán)(5)和激勵電極環(huán)(7)所對的位置設(shè)置有超聲波換能器(8)，超聲波換能器(8)通過導(dǎo)線與超聲波發(fā)生器(6)相連。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電導(dǎo)式含水率測量裝置，其特征在于:所述的2個激勵電極環(huán)(7)之間的距離為50?150mm，所述的2個測量電極環(huán)(5)之間的距離為100?200mmo3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電導(dǎo)式含水率測量裝置，其特征在于:所述的測量電極環(huán)(5)和激勵電極環(huán)(7)為鍍銀銅環(huán)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電導(dǎo)式含水率測量裝置，其特征在于:所述的內(nèi)管(2)為玻璃鋼管。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電導(dǎo)式含水率測量裝置，其特征在于:所述的超聲波發(fā)生器(6)的超聲頻率為80?120KHz、功率為500W。6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電導(dǎo)式含水率測量裝置，其特征在于:所述的2個激勵電極環(huán)(7)相互平行，所述的2個測量電極環(huán)(5)相互平行。7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電導(dǎo)式含水率測量裝置，其特征在于:所述的測量電極環(huán)(5)和激勵電極環(huán)(7)相互平行。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電導(dǎo)式含水率測量裝置，其特征在于:所述的測量電極環(huán)(5)的中心線和激勵電極環(huán)(7)的中心線與內(nèi)管(2)的中心線重合。
【專利摘要】一種電導(dǎo)式含水率測量裝置，在外殼內(nèi)設(shè)置有內(nèi)管、外殼外部設(shè)置有控制器以及通過導(dǎo)線與控制器相連的顯示器，內(nèi)管內(nèi)設(shè)置有2個激勵電極環(huán)和2個測量電極環(huán)，2個激勵電極環(huán)位于2個測量電極環(huán)之間，測量電極環(huán)和激勵電極環(huán)通過導(dǎo)線與控制器相連，在外殼的外底部測量電極環(huán)和激勵電極環(huán)所對的位置設(shè)置有超聲波換能器，超聲波換能器通過導(dǎo)線與超聲波信號發(fā)生器相連。本發(fā)明采用基于超聲波的電導(dǎo)式電極防粘接提高了含水率測量的準(zhǔn)確度，具有結(jié)構(gòu)簡單、低成本、質(zhì)量高、精度高的優(yōu)點。
【IPC分類】G01N27/02
【公開號】CN105301056
【申請?zhí)枴緾N201510765014
【發(fā)明人】黨瑞榮, 高國旺, 馮旭東, 黨博, 賀國強, 王登岳
【申請人】西安石油大學(xué)
【公開日】2016年2月3日
【申請日】2015年11月11日