[实用新型]一种反射率测量装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及的是稠油开采注蒸汽式油井干度在线测量，具体涉及的一种反射率测量装置。

背景技术

稠油具有黏度高、分布不均的特点，通常开采的方法是向油井中注入高温、高压蒸汽，待石油呈流状后再加以开采，蒸汽注入过程中其干度的变化值是判断油层分布的重要资料，同时也是合理利用蒸汽资源的重要参考依据。

稠油注蒸汽热力开采工艺技术是目前国内外主要的稠油开采手段，是用直流锅炉向井下注入湿饱和蒸汽加热油层降低稠油粘度达到开采目的。我国蒸汽热力开采稠油工艺的研究与应用，为我国石油工业的发展和国家能源供给提供了重要的技术支撑，稠油注蒸汽热力开采工艺井下热动态监测至关重要，它是了解热注效果，认识油层，掌握油层热含的关键技术，通过井下监测可准确判断汽窜和注汽井的热损失情况。新的生产工艺要有配套技术支持，目前现有的热采测试工艺和测试技术适应不了水平井的热采测试需要。蒸汽干度作为稠油开采安全运行中的一个重要参数，也是影响稠油热采效果的一个重要指标。而现阶段蒸汽干度控制基本上处于常规控制阶段，因此蒸汽干度控制受人为因素影响较大，不仅稠油开采安全运行受到威胁而且影响稠油热采的效果，为此，对于稠油开采注入蒸汽干度进行自动控制的研究势在必行，所以干度计算的算法是稠油注蒸汽热力开采工艺井下开采的重要监测点。

针对稠油水平井注汽生产工艺，本实用新型提供一种用于实现油井蒸汽干度测量方法。

发明内容

饱和水蒸汽的反射率也是计算油井蒸汽干度的一个重要的参数，本实用新型提供了一种反射率测量装置。

本实用新型的技术解决方案：

一种反射率测量装置，其特殊之处在于：包括入射光路、出射光路以及光学探头，所述入射光路包括依次连接的电源、光源、第一耦合器以及第一传导光纤，所述出射光路包括依次连接的第二传导光纤、第二耦合器、探测器以及信号处理电路，所述光学探头的一端与待测的汽液两相流接触，所述第一传导光纤的输出端以及第二传导光纤的输入端均与光学探头的另一端连接，所述光学探头为光学反射率探头。

上述第一耦合器和第二耦合器均为透镜。

本实用新型所具有的优点：

本实用新型的反射率测量装置，是利用光学传感头的一端和流体接触实现对井下饱和蒸汽的反射率进行测量，是一种直接测量汽、液两相面反射率的装置。

附图说明

图1是反射率测量结构图；

图2是反射率测量光学原理图。

其中附图标记为：1-电源，2-光源，3-第一耦合器，4-第一传导光纤，5-光学探头，6-第二传导光纤，7-第二耦合器，8-探测器，9-信号处理电路。

具体实施方式

本实用新型利用反射率调制的原理可以得出传感器探头上流体的反射率变化，这是一种直接测量汽、液比例的方法。光纤传感干度测量仪采用光学反射率调制的原理对蒸汽的两相流干度进行测量，对两相流反射率敏感的光学探头置于汽液两相流中，光学传感头的一端和流体接触。入射光线经界面后，部分反射，部分折射。界面折、反射的行为遵从菲涅耳定律。

在图1中，包括入射光路、出射光路以及光学探头，入射光路包括依次连接的电源、光源、第一耦合器以及第一传导光纤，出射光路包括依次连接的第二传导光纤、第二耦合器、探测器以及信号处理电路，光学探头的一端与待测的汽液两相流接触，第一传导光纤的输出端以及第二传导光纤的输入端均与光学探头的另一端连接，光学探头为光学反射率探头。

光学探头和待测的汽液两相流接触,光源发出的辐射能量经第一耦合器耦合给第一传导光纤,界面的反射能量再经第二传导光纤、第二耦合器耦合到探测用的探测器上。探测器的输出经信号处理电路处理后存储,数据回放后得出需要的结果。除了反射率调制原理的光学传感器外,装置上有压力和温度传感器,以便同步测量井下注蒸汽的压力和温度值，最终计算出干度值。

基于反射率测量装置的干度在线测量方法，包括以下步骤：

1】测量饱和水蒸汽的反射率：

1.1】装配反射率测量装置，并使得光学探头与待测水蒸汽界面接触；

1.2】打开电源，探测器接收到饱和水蒸汽界面的反射能量，经过配套电路处理得到饱和水蒸汽的反射率R；

2】利用压力传感器测的饱和蒸汽的压强P；