[发明专利]一种检测静态原油含水率的电容传感器

说明书

一、技术领域：

本发明涉及一种油田静态原油含水率检测仪器上使用的一种电容传感器，尤其是一种检测静态原油含水的电容传感器。 

二、背景技术：

对于油田原油生产管理来说，原油含水率是一项重要的基础参数，对其进行准确的测量与控制直接关系到产量输差与经营决策，关系到油田效益的分级核算同时也关系到对新作业井产量恢复动态情况的及时掌握。目前对于原油含水化验的方法大体分为手工化验分析发与电特性分析法，目前在国内手工化验分析法多以蒸馏法为主，可是蒸馏法存在操作繁琐费时不易控制，化验数据的可靠性和准确性在很大程度上取决于操作者的责任心与技术水平，在油田交接点多、面广人员素质参差不齐的条件下含水率测试的实际误差难以保证，化验一个原油样品至少需要45-60分钟时间，同时这种方法还要消耗大量的溶剂油，溶剂油的消不仅会增加生产成本其挥发后还会威胁操作手的身体健康，对于大量的新作业投产井，油田为了及时准确把握其产量回复情况需要对这些井进行加密含水测试，蒸馏法效率低不能及时反馈原油含水信息，又会增加化验工的劳动强度。所以油田迫切需要可以准确快速可靠且不需要溶剂油的含水测试方法，而目前电容法就是电特性分析法的一种，而该方法的核心问题又是精确度高、稳定性好、适应含水范围宽的电容传感器，目前电容传感器分与介质接触和非接触两种，接触式的电容传感器的极板直接插入到介质里检测介质介电常数的变化，这种方式存在适应性差的问题，当含水低于30％时水是分散相导电的影响可以忽略，含水率大于30％时水的连通情况与水的分布有关，导电的影响不确定，时大时小，使电容传感器不能正常工作，当含水率大于40％时水的连通概率大大增强，油水混合状态的电阻明显下降直至两极板导通，使极板间的电位差不能在被测原油内建立起极化电场使传感器丧失工作能力，对于极板与介质非接触式的电容传感器，其结构目前针对于原油动态在线测量的较多，而针对静态原油含水测量的电容传感器较少，由于与介质之间绝缘会使其电容量变化的信号强度降低，同时介质直接接触电容传感器的内绝缘层会使传感器的维护变得既麻烦又困难，每检测一个样品都得进行清洗烘干，这样降低了检测效率，如果密封做的不好还会因渗漏导致传感器或与之配套的其它电路及模块损坏，同时将样品由集样桶转入传感器后，样品失去了代表性，使测试结果失去意义。 

三、发明内容：

本发明的主要目的在于提高电容传感器的检测效率和准确度。 

本发明的另一个目的在于提高电容传感器灵敏度、稳定性和适应性。 

利用油与水的介电常数差别较大的特性针对静态原油而设计了一种检测在不 同体积含水的情况下电容器电容量的传感器，目前针对静态原油含水检测的电容传感器较少，对于电容器极板与介质直接接触的电容传感器在低含水测试时数据还稳定可靠，但对于中高含水就无法正常工作。对于电容器极板与介质非接触的电容传感器介质与电容器极板的绝缘涂层或与极板所附着的内绝缘筒的内表面接触，这样每检测一个油样就得对其进行清洗和烘干，同时在实际检测时需要将现场取样桶内的原油样品转倒入这个其外表面附着有电容极板且下端封闭的内绝缘筒内，这样不但使原油含水测试的效率降低同时由于样品的转移导致该样品失去代表性，其测试结果也不能真正反映原油的实际含水，同时由于在电容器极板间加入了内绝缘筒导致了其介质进入内绝缘筒内后传感器电容量变化的信号减弱，同时介质所含组分在内绝缘筒内的分布的不均匀性也使得信号不稳定重复性差，这些都会影响电容传感器在静态原油含水测试中的应用。 

为有效解决静态原油含水测试中存在的上述技术问题本发明提供了一种新型电容传感器，即一种含非金属样桶的电容传感器，该传感器的组成是壳体1、内绝缘筒2、在壳体1与内绝缘筒2之间设有一对面对面对称布置的金属极板3、分别由每一片极板引出的导线4穿过壳体1，所述极板与极板侧面之间也不接触，其特征在于：在内绝缘筒2内设有一个非金属样桶5，非金属样桶5与内绝缘筒2为间隙配合。 

对于提高电容传感器的检测效率与准确性的技术问题该发明是这样实现的：