[发明专利]一种在线测量油井含水率的装置和方法

说明书

本发明提供一种在线测量油井含水率的装置和方法，通过在输油主管道(1)引出一进油管道(3)和出油管道(6)，进油管道(3)和出油管道(6)之间设置比热容含水率测量仪(9)，采用比热容法测量从油井中采出的油气水流体的含水率，再将原油传送回输油主管。此外，进油管道(3)和出油管道(6)之间还设置流量热导流量计(8)，用于测量所述油气水流体的流量，能够及时的检测油气水流体中含水率的同时，提高检测精度和准确度，含水率的可测量范围也更大，不仅如此，热导流量计和比热容含水率测量仪并行设置，可以先后测量油气水流体的流量和含水率，不必在输油主管道的其他位置进行管道连接设置，简单易行，占用空间小，节省时间和空间。而且有利于数据的统计，以及仪器和管道的维护。

技术领域

本发明涉及原油检测领域，尤其涉及一种在线测量油井含水率的装置和方法。

背景技术

油田采油气井数数以万计，油气井含水率参数是观察和评价油井生产是否正常的重要参数之一。目前油井含水率的测量方法主要包括离线测量和在线测量两种，以离线测量为主。

离线测量是人工在井口取得少量油井采出的油气水流体，到室内通过仪器测量样品的含水率。离线测量法虽然操作简单，但是人为误差较大，样品代表性差，取样过程繁琐，劳动强度高，在极端天气(寒冷、大风、高温等)下取样人员需要克服各种困难，难以准确及时的反映采出的油气水流体中含水的变化，因而不能满足油田自动化管理的要求，不利于数字化油田的建设。

在线测量是通过在采出流体管线上安装仪器设备进行在线实时测量。这种方法的优点：自动测量，避免了人工井口取样工序；缺点：测量精度低，测量精度一般低于75％。油井含水率在线测量的原理主要包括：密度计法、微波法、γ射线法、射频法、电导法、电容法等。目前实际应用的测量方法包括：γ射线法、射频法和电容法。

(1)γ射线法射线法，是基于γ射线在通过不同类型的介质时，会有不同程度的衰减的原理测量油气水流体含水率的。由于油气水流体性质不同，对γ射线的吸收能力也不同，当γ射线通过油气水流体时，根据两者不同的吸收系数，从而可以得到油气水流体含水率。此方法不直接接触流体，可实现连续测量。缺点是对60MeV的γ射线，虽然油气水流体对该射线的吸收系数仍有差异，但只有20％左右，这就会导致含水分析仪的灵敏度与准确度较低。这类仪表的典型代表是美国研发的CM-3型、FDH-1型含水率检测仪。

(2)射频法，采出的油气水流体与水的介电常数相比差数倍，分别为2.3与80，当油气水流体中含水率发生改变时，其混合介电常数也发生改变。信号经转换后由接收器接收到电流信号，最终根据电流的改变量计算出油水中水的体积分。该方法电路简单、工作可靠、安装维护方便，如果再复合电导率测量电路，就能进一步扩展测试范围。以射频法为代表的分析仪有美国研制生产的CA-71-718智能型以及中国研发的SH型智能含水分析仪，由于设计条件的限制，该类产品一般只适用于50％含水率以下的油井。

(3)电容法，电容法测量采出的油气水流体含水率的原理较为简单，油和水的介电常数差异较大，当不同含水率的油气水流体流经特制的电容探头的两极时，其混合介电常数也不相同，就会产生不同的电容值，通过专业的电子线路与原件将电容值转变为电信号，从而实现对含水率的实时监测。但受矿化度和温度的影响较大，测量精度低。

发明内容

基于现有技术中存在的问题，本发明提供一种在线测量油井含水率的装置和方法，旨在准确及时的检测从油井中采出的油气水流体中含水率的同时，提高检测精度和准确度，并适用于0％-100％范围内含水率的油井。本发明是通过以下技术方案来实现的。

一种在线测量油井含水率的装置，包括：

进油管道，进油管道的一端与输油主管道连接，用于引入输油主管道传输的待测量单井采出的油气水流体；

第一进口阀，设置于进油管道上且靠近比热容含水率测量仪的前端，用于在将油气水流体引入比热容含水率测量仪进行含水率测量；