[发明专利]基于近红外的原油含水率测量装置和测量方法

说明书

一种基于近红外的原油含水率测量装置和测量方法，包括在被测原油的原油主管道上接入一旁路支管装置，所述原油主管道用于让原油流过；所述旁路支管装置包括旁路支管和与旁路支管相通的测量设备，所述旁路支管与原油主管道连通，所述旁路支管装置用于原油采集并进行测量。所述测量设备包括原油采集器，所述原油采集器为与所述旁路支管相通的罐状结构。结合其方法有效避免了现有技术中原油含水率的动态检测方法具有灵敏度不足、精度很低的缺陷。

技术领域

本发明涉及原油含水率测量技术领域，具体涉及一种基于近红外的原油含水率测量装置和测量方法。

背景技术

世界原油质量将趋向于重质化，随着近年来我国进口原油的增多以及油田原油的开发，我国对原油含水量检测技术的需求日益迫切。原油含水量直接影响原油的采、脱、计、销等，而含水率的精确测量又十分困难，含水在线检测计量技术已成为制约油田建设的关键技术瓶颈。也就是说，原油含水率是石油开采、石油化工行业中的一个重要参数，是油田生产和油品交易中的关键数据，对原油的开采、脱水、储运销售及原油炼制加工等都具有重要的意义。若原油含水量检测不准，则对于确定油井出水、出油层位，估计原油产量，预测油井的开发寿命等将直接造成影响。原油含水率静态测试方法是通过人工取样后运用物理或化学方法实现油水分离后计算原油含水率。目前主要的测试方法为动态测试方法。 动态测试方法常用的有：电磁法、密度法、电容法及超声波共振法等。

以下就是概述目前常用的各动态检测技术：

1、电磁法

基于电磁波测试原油含水率的方法主要有两大类，一是通过电磁波的共振技术来测试原油含水率；二是利用混合介质对电磁波的吸收特性来测试原油含水率，具体如下：

1）γ射线法：对60MeV的γ射线来说，油和水的吸收系数相差太少，仅为20%，因此，测试结果的精度不高。此方法设备造价高，使用复杂、不便于维修且存在射线辐射。

2）短波吸收法：通过电磁波的形式使电能辐射到混合介质中，其频率范围在3-30MHz，电磁波入射强度与原油含水率的响应为指数型。此方法只适用于高含水阶段的油井，而且此法对原油温度和含盐量不敏感。

3）微波法：由于油水两相流是一种非常复杂的非线性时变系统，微波和混合介质的关系理论研究并不完善，测试结果精度会受到极大影响。

4）同轴线相位法：此法能够实现油井高含水状态的动态测试，在一定程度上降低了含水率波动产生的影响，同时通过传感器的优化降低水矿化度产生的影响，但是在低含水率阶段，由于测试仪器会受到流量变化产生的影响，对测试的影响较大。

2、密度法

密度法是利用油、水的密度差异特性来测试原油含水率，但是当原油含水率较低时，油的密度和原油的密度想接近，导致含水率测试的误差增大。

3、电容法

电容法的测试原理主要是利用油水介电常数的差异特性。此法优点是设备简单，安装方便，成本低等。但同时也存在电容法的量程范围小，区分度较差，在高含水率的原油测试中效果不明显等缺点。随着油田进入开采末期，产出原油含水率较高，限制了这种方式的应用。

4、超声波共振法

利用超声波在恒速流动介质中传播、反射规律以及多普勒效应，通过在超声变频发射电路中引入正反馈，使测试系统自动地寻找共振点。但是通常原油中含有较多的杂质，不同杂质的吸收能力不同，会对测试精度产生较大影响。

总之，现有的原油含水率的动态检测方法具有灵敏度不足、精度很低的缺点。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种基于近红外的原油含水率测量装置和测量方法，有效避免了现有技术中原油含水率的动态检测方法具有灵敏度不足、精度很低的缺陷。