[实用新型]一种外输原油含水监测仪

说明书

技术领域

本实用新型属于油田加工技术领域，具体涉及一种外输原油含水监测仪。

背景技术

对油田开发来说，油田各单井通过管线输送到处理站经过脱硫脱水等处理后进行外输至油库，外输原油交接的含水率要求必须控制0.5％以内，因此对于外输原油含水率的监测十分重要，一则是为保证油品品质，二则作为相关环节交接数量核算的依据。本实用新型专利产品，性能可靠稳定、测量精度0.05％，能够满足生产需要。外输原油含水率监测，是优化生产参数、提高生产效率、保证油品质量、经济效益核算等一个必须数据，因此，外输原油含水率的在线精确测量具有十分重要的意义。

测量的难点在于：原油或气成分复杂，并不是一种单一成分。油水一般呈乳化状态，或油包水，或水包油，或更复杂乳化状态。传统的人工取样存在着代表性差且不能连续监测等诸多问题，现阶段在线式井口含水率仪大部分是基于电法原理,还有一部分基于伽玛射线吸收法。电法主要包括电容法、微波法等，适合测量中高含水，容易受气体体积分数(GVF)、水矿化度、油水乳化的影响，适用范围窄。射线法测量结果较为准确，也不易受其他因素影响，但仪器含有放射源，存在安全隐患，不能大面积使用。

传统的方法依然是靠人工取样、实验室蒸馏法分析获取含水率数据的。这种方法实施简单，缺陷也很明显：人为因素影响较大；人力成本高，一般为每小时取一次样化验；从取样到出结果时间长，不能实时监测；取样有随机性，代表性差，不能反应连续外输过程中真实含水及变化情况，很多时候漏报含水超标，导致无法及时调整生产工艺参数，这样就会时常出现含水超标的原油不断输送至油库环节，实际情况也是如此，各个不同的环节经常因为油品交接数量不一致而出现分歧。

近年来，国内外也陆续出现一些含水率测量仪器，这些仪器根据测量原理的不同，主要有电法(微波法)和伽马射线吸收法两种。电法测量包括电容法、阻抗法、微波法等，是根据油、气、水的介电常数(或电阻率)不同或能级变量进行测量。实际使用中，存在以下问题：测量范围窄；乳化状态下测量误差大；矿化度影响测量；油的物性及温度变化影响测量精度。射线法是根据油、气、水对伽马射线的吸收率不同进行测量，射线法在现场使用较少，主要是以下原因：容易受气的影响；水的密度与矿化度有关，密度的变化会导致测量误差变大；存在放射性风险，不符合安全环保的要求。实践证明，目前的产品都不能有效解决含水率监测问题，至今未能广泛应用于生产。

目前，有种新研制的近红外含水仪其测量范围1-100％，误差+2％，主要是针对油田地面三相流计量，其测试性能和精度不能用于(满足)输油计量。

实用新型内容

针对上述现有技术存在的问题，本实用新型提供一种采用红外光谱法测量原油含水率监测仪，与以往其他类似仪器在电路设计、机械结构、数据采集处理等方面都很大不同，应用对象、测试范围、测试精度也完全不一样。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下。

一种外输原油含水监测仪，包括光源发射模块、探头监测模块、光电转换模块、表头分析处理模块；其中，光源发射模块包括卤钨灯泡、光源发射光纤，内置的卤钨灯泡发射的光源通过发射光纤输至探头模块；探头监测模块包括探头座，探头座中有反射棱镜，反射棱镜同轴设置了第一蓝宝石光学窗口和第二蓝宝石光学窗口、聚光透镜；第一和蓝宝石光学窗口和第二蓝宝石光学窗口之间设有过液槽，被测流体从过液槽流过，从而进行含水率的监测；光电转换模块包括法兰连接筒、接收光纤、滤光片、光电转换模块；接收到的光信号通过光纤传输至于光电转换模块，光电转换模块滤光后通过光电二极管转换成电信号；法兰连接筒的一端与探头座相连，另一端与表头相连。

优选的，卤钨灯泡设置于表头。

优选的，发射光源通过光纤传输至棱镜进行反射。

优选的，第一蓝宝石窗口与第二蓝宝石偏心同轴设置。

优选的，外输原油含水监测仪还包括透镜滤光套，透镜滤光套位于固定座上，滤光片与第二透镜位于透镜滤光套内。

优选的，外输原油含水监测仪还包括光电管套，光电管套位于固定座上，光电二极管位于光电管套内。

优选的，光纤外设有法兰连接外筒，其一端与探头座相连、另一端与表头相连。

优选的，探头座与法兰连接外筒连接处有密封圈，保证装置内的密闭性。

优选的，法兰连接外筒与表头连接处设有密封圈，保证装置内的密闭性。

优先的，探头设偏心同轴孔，用于焊接第一蓝宝石片和第二蓝宝石片。