[实用新型]井口原油含水率在线测量装置的电容传感器

说明书

技术领域

本实用新型涉及油田采油技术领域，特别涉及一种采出原油检测设备，是一种能应用于油田单井井口的原油含水率在线测量装置电容传感器。

背景技术

原油含水率实时测量是油井生产的一项重要工作。含水率的测量对象又分为含水原油和脱水原油。现有油井井口原油含水率测量方法一般分为两种，即人工测量法和在线测量法。目前对于含水原油各油田大部分采用的是人工取样测量法。人工取样测量法根据油水分离手段的不同分为蒸馏法、电脱法、卡尔—费休法。

在线测量的方法又分为密度法、射线法、短波吸收法、微波法、电容法。密度法是确定含水原油密度值后，根据纯油密度和纯水密度计算含水率。射线法是利用原油和水对射线的吸收能力不同，以此计算出原油含水率。短波吸收法是将电能以电磁波的形式辐射到以乳化状态存在的油水介质中，根据油、水对短波吸收能力的不同来检测油水乳化液中的含水率。微波法的原理是根据油、水对微波能量的吸收能力的差别，采用微波反射式结构来测量含水率。

国外在测量较低含水率的原油时，主要采用电容法含水分析仪，这类仪表分辨率较高，并具有较高的测量稳定性，通过内置的温度传感器可实现实时温度补偿。在含水率较高时，则采用微波法的含水分析仪。这些仪表基本都能通过RS232端口与计算机进行通讯和联机调试，人机界面采用菜单提示，因而其调试过程非常简单。

现有技术的缺点：

人工测量法的取样时间较长，无法用于在线测量系统实时测量，取样随机性大，且人为误差大，费时费力，不能满足油田生产自动化管理的要求。

而在线测量法的微波和短波方法测量原油含水的仪表，其测量不能全面反映混合两相流的情况，因而实验室条件下测量精度能达到要求，但在具体现场工况条件下不能满足精度要求。由于油包水或水包油等因素，容易发生零点漂移而导致测量范围不准，非线性误差大。同时由于原油的腐蚀、结垢、结蜡等原因，致使仪表长期运行的可靠性较差。传统电容法测含水率较准确，但量程范围小、可调性差，且仅适用于含水率低于30％以下的油井。

由此可见，缺乏一种成本低廉、安装使用方便，测量精确度高，适用于油田油井井口含水率测量装置，是目前油井井口含水率在线测量技术发展的主要障碍。

类近的专利有：一种防缠绕式高温偏心井口测试仪(公开号：CN201232546)；一种原油含水率测定仪双探头传感器(公开号：CN2349574)；微波谐振法生产油井产液剖面测井仪(公开号：CN2809215)；油中含水在线测量仪及测量显示装置(公开号：CN201016974)。

实用新型内容

本实用新型的目的是：提供一种井口原油含水率在线测量装置的电容传感器，能够实时在线对井口的原油含水率进行精确测量，并且测量范围较宽。

本实用新型采用的技术方案是：井口原油含水率在线测量装置的电容传感器主要由罩筒、过渡块、管螺纹螺母、连接柱、基体、电极座、导线管、电容管、压板、锁紧螺钉和螺母组成。

导线管和电容管均采用不锈钢毛细管。电容管表面涂有绝缘涂层，导线管与电容管之间的距离在3～6mm。导线管和电容管中心孔内均有电加热丝。导线管和电容管的两端分别固定在绝缘材料制的长方体形电极座上。两个电极座分别嵌在基体内壁凹槽中并用密封胶进行灌封。基体外壁为圆柱体形，基体内为长方形孔；基体下端内壁对称分布有两个镶嵌电极座的槽。基体有四个轴向孔，连接柱穿过基体壁上的轴向孔，在连接柱下端部通过螺母固定有环形压板。导线管和电容管内加热丝的两端分别连接有加热导线；导线管和电容管分别连接有测量电容输出电极导线，加热导线和测量电容输出电极导线通过连接柱中心孔引出。加热导线和测量电容输出电极导线连接在电路板上的接线端子上。连接柱的上端穿过管螺纹螺母和圆形过渡块并由螺母固定。管螺纹螺母与圆形过渡块焊接在一起，管螺纹螺母为圆柱体形，在管螺纹螺母的下端有外螺纹，上端为正六方体。圆形过渡块的边沿分布有螺孔。在圆形过渡块的上部有罩筒，罩筒与过渡块之间通过连接螺栓固定。

把导线管和电容管和电加热丝采用灌封的工艺封装于基体内，加工成一个整体做成一体化封装的结构。

井口原油含水率在线测量装置的电容传感器安装在采油井口的出油管线上，具体位置是：出油管线连接在三通的中间端口和一个直端口上。在三通的另一个直端口上固定有电容传感器。