高精數控乳化原油含水測定儀的製作方法

2024-01-25 18:36:15

專利名稱：高精數控乳化原油含水測定儀的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種乳化原油含水的化驗測定儀器，尤其涉及一種高精數控乳化
原油含水測定儀。
背景技術：
目前，針對隨著油田開發年代的進程、多為老油田，為把老油田地下儲藏的油開採 出來，已採取了諸多採油新技術、新工藝。如注水、熱蒸汽、熱採、添加石油助劑、聚合物驅採 等三元複合驅諸多新方法新技術；這些方法使原油物性發生變化，原油乳化嚴重，在採出液 中游離水變少甚至無游離水。但是隨著油田的開發，對探清地下地質狀況，掌握油井狀態， 計算單井產量，決斷下步生產需要提供有效、可靠的數據。 一般的做法是利用原油含水測定 法(蒸餾法)在進行化驗含水時，先對取自生產中的油井的油樣剝離出遊離水(水計量)， 然後對剩餘的原油取一定量的油樣；再加一定量的溶劑油(二甲苯或油漆工業用溶劑油) 進行蒸餾，冷凝下來的釋劑和水在接收器中連續分離，迅速沉降到接收器刻度計量部分，稀 釋劑則返回到蒸餾燒瓶中。讀錄出油水界面的刻度值，計算出油井產液的含水率，進而得到 該油井的產液量。通過這種方法在取油樣進行化驗含水時，剝離出來或離心出來的游離水 不是澄清的，而是呈灰褐色的乳化水，其中仍然含有乳化原油，所以計算出的油井產液的含 水率不準確，從而無法精確的得到該油井的產液量。

實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題是提供一種蒸餾乳化原油油樣前無需剝離游離 水，把所提取的油樣可一次性倒入蒸餾燒瓶內，可實現全自動控制，含水率計量準確，精度 極高的高精數控乳化原油含水測定儀。 為解決上述技術問題，本實用新型的技術方案是高精數控乳化原油含水測定儀， 包括控制部分、蒸餾部分和乳化原油含水接收器部分，所述控制部分是控制面板及驅動模 塊，所述蒸餾部分包括用於盛裝乳化原油油樣的容器；加熱系統，所述加熱系統包括用於對 所述容器加熱的電加熱套，所述電加熱套設置在所述容器的下方；冷卻系統，所述冷卻系統 包括用於對加熱的乳化原油油樣進行冷卻的冷凝管和與所述冷凝管連通的冷卻循環水裝 置；所述乳化原油含水接收器部分包括用於與所述容器連通的接收器試管，所述冷凝管設 在所述接收器試管的上端；油水界面控制系統，所述油水界面控制系統包括設置在所述接 收器試管下端的電磁閥和與所述電磁閥電連接的上探針和下探針，所述上探針和下探針設 置在所述接收器試管的內部；接收裝置，所述接收裝置設置在所述接收器試管的下端。 所述探針端部尖銳，形成針狀，尖端方向向下。 所述上探針和下探針均包括兩個探針，所述相鄰兩個上探針之間的間距和相鄰兩 個下探針之間的間距均是10mm，所述的上探針和下探針的上下間距為下探針在所述接收 器試管刻度3ml處、上探針在15ml以上的10mm處。 採用了上述技術方案後，本實用新型取得的有益效果是將採取的乳化原油油樣倒入容器內加一定量的釋劑，然後通過控制面板操作控制加熱系統對其進行加熱，電加熱 功率可根據沸騰速度調節，以防止爆沸和系統的水分損失，提高了原油含水率的精確度和 操作的安全；在加熱過程中通過磁力攪拌器進行攪拌，從而防止爆沸，快速破乳，使油水分 離更快更徹底，提高了測定的精確度和化驗速度；再通過冷卻系統對其進行冷卻，使蒸餾冷 凝下來的釋劑和水在接收器試管中連續分離，通過乳化原油含水接收器部分包括的油水界 面控制系統可實現油水的自動分離，水迅速沉降到接收器試管內，而稀釋劑則返回到容器 中，這樣連續分液從而準確地讀錄，計算出油井產液的含水率，進而得到該油井的產液量， 通過控制部分可實現全自動控制。本實用新型計量準確，精度極高，對探清地下地質狀況， 掌握油井狀態，計算單井產量，決斷下步生產提供有效、可靠的數據。

圖1是本實用新型實施例的結構示意圖； 圖2是本實用新型接收部分電磁閥的電路原理圖； 圖3是本實用新型乳化原油含水接收器部分的結構示意圖。
具體實施方式如圖1所示，高精數控乳化原油含水測定儀，包括控制部分、蒸餾部分和乳化原油
含水接收器部分。其中，所述的控制部分是控制面板及驅動模塊，控制面板為該機的控制系 統，控制系統由控制面板、控制軟體模塊、驅動模塊組成。 上述的蒸餾部分包括容器、加熱系統和冷卻系統。其中，容器是玻璃材質的圓底蒸 餾燒瓶l，通過蒸餾燒瓶1可以用來盛裝乳化原油油樣，在測定乳化原油油樣時不剝離游離 水，一次性倒入，全程蒸餾。 而加熱系統又包括電加熱套2，電加熱套2設置在所述蒸餾燒瓶1的下方，通過電 加熱套2可以用來加熱蒸餾燒瓶l，從而實現乳化原油油樣汽化，其中電加熱功率可根據沸 騰速度調節，以防止爆沸和系統的水分損失，從而提高了原油含水率的精確度和操作的安 全。在冷凝管3上設有溫度傳感器，這樣可以控制電加熱溫度，從而防止爆沸、衝樣，溫度一 到設定值，加熱系統自動停止加熱，控制蒸餾氣體進入自然空氣，確保空間(自然環境)不 汙染，不產生人體傷害，既環保又安全。 上述的冷卻系統包括冷凝管3和冷卻循環水裝置。其中，在冷凝管3的上下兩端 分別設有出水咀31和進水咀32，通過冷凝管3可以實現乳化原油油樣從氣體到液體的過程。 冷卻循環水裝置包括水泵4、水箱5、冷卻器6和壓縮機7。它採用強制冷方式，水 泵4的一端與水箱5連接在一起，另一端通過管體與冷凝管3的進水咀32連接，冷凝管3 的出水咀31與所述水箱5連通；在水箱5內設置有溫度傳感器，通過溫度傳感器可以控制 流入冷凝管3內的水的溫度(恆溫設置20-25°C )，從而將冷凝管3的溫度測定出傳送到控 制系統。根據所需按標準恆溫控制，採用純淨水和不生鏽動力系統保證冷凝水管路系統永 久清潔，低溫恆溫運行。並且設計一次加水35-50kg，長期使用可節約用水。 上述的乳化原油含水接收器部分包括接收器試管8、油水界面控制系統和接收裝 置。其中，接收器試管8通過導管與蒸餾燒瓶1連通，冷凝管3設在所述接收器試管8的上丄山順。 如圖2和圖3所示，油水界面控制系統包括設置在所述接收器試管8下端的電磁 閥9和與所述電磁閥9電連接的上探針10和下探針ll，所述上探針10和下探針11設置在 所述接收器試管8的內部，上探針IO和下探針11的材質為不鏽鋼絲，直徑O. 7-lmm，其端 部尖銳，形成針狀，尖端方向向下。其中，上探針10和下探針11均包括兩組探針，即設置在 接收器試管8內的上探針10是2個，下探針11也是2個，其中兩個上探針IO之間的間距 是10mm，兩個下探針11之間的間距也是10mm，而上探針10和下探針11的上下間距為下 探針11在所述接收器試管刻度3ml處、上探針10在15ml以上的10mm處。 接收裝置設置在接收器試管8的下方，接收裝置是錐形容器瓶12，錐形容器瓶12 是錐形燒瓶，錐形容器瓶12和所述接收器試管8上均設有刻度，通過錐形容器瓶12可以用 來盛裝分離出來的水。根據需要可以在錐形容器瓶12的下方設置電子天平15，方便計量。 乳化原油含水接收器部分的工作原理是通過加熱變成氣體的油水混合氣上升進 入接收器試管8內，然後通過冷凝管冷凝後的油水混合液沿接收器試管壁流入帶有刻度和 上、下探針的接收器試管8中，從而在接收器試管8中形成明顯的油水分離界面(油在上 邊，水在下邊)。為了保證水能進入錐形容器瓶12內且油不從下部閥門流出，則要設油水界 面控制糸統。油水界面控制糸統是通過探針來檢測介質的電容，由於油、水兩介質介電常數 差別較大，從而通過檢測電容的不同即可識別油水界面的位置，利用此界位信號控制電磁 閥開閉，達到控制油水界位目的，通過這種方式可實現乳化原油樣品在化驗含水率之前不 需要撥出遊離水，能夠避免撥游離水過程中的損失和輕組分的揮發，提高了精確度。隨著加 熱蒸餾過程的進行，油水混合液不斷進入接收器試管，油水界面不斷增高(向上)，溶劑油 流入接收器試管8，水位上升，油水界面上移，當油水界面到達上探針10時，控制系統發出 信號，驅動接收器試管8下部電磁閥9打開，水液流入帶有刻度的大容量錐形容器瓶12中， 當油水界面接近下探針11時，控制系統發出信號驅動電磁閥9關閉。連續蒸餾連續分液， 直至樣品中無水。計量錐形容器瓶12和殘留接收器試管8中的水量刻度，也可手動按控制 鍵打開電磁閥9開關放淨水、餘油存在接收器試管中，即可計算出所測原油的含水率。通過 計算機單片機控制，其技術方便靈活、準確、精度高。 上述的蒸餾部分還包括磁力攪拌器13，所述磁力攪拌器13設置在所述圓底燒瓶 中，磁力攪拌驅動系統設置在電加熱套2的下方，通過磁力攪拌器13可防止爆沸，快速破 乳，油水分離更快更徹底，提高了測定精確度和化驗速度。 上述的蒸餾部分還包括乾燥管14，所述裝有乾燥劑的乾燥管14設置在所述冷凝 管3的上方，通過乾燥管14可防止自然空氣中的水分進入直式冷凝管3中，從而保證測定 含水率的精確度。 針對原油(特別是稠油)流動性差，本實用新型在蒸餾前還可以設置紅外線熱氣 流恆溫原油稀釋系統，採用自動控制和熱氣流稀釋，安全可靠。稀釋箱的結構由控制室和稀 釋室兩部分組成，控制室由交流接觸器、電加熱器、鼓風機和熱電阻組成恆溫電加熱系統。 恆溫電加熱系統為已知技術，在此不再贅述。使用時，可以將冷卻循環水裝置放置在機體 內，將控制面板設置在機體上，使用方便。 一臺儀器可實現多個油樣同時測定(1-12個)，提 高了工作效率。 本實用新型蒸餾乳化原油油樣前無需剝離游離水，可實現全自動控制，含水率計量準確，精度極高，對探清地下地質狀況，掌握油井狀態，計算單井產量，決斷下步生產提供 有效、可靠的數據。 當然，本實用新型不局限於上述具體實施方式
，總之，本領域的技術人員從上述啟 示出發，所想到的其它替換結構均屬於本實用新型的保護範圍之內。
權利要求高精數控乳化原油含水測定儀，包括控制部分、蒸餾部分和乳化原油含水接收器部分，其特徵在於所述控制部分是控制面板及驅動模塊，所述蒸餾部分包括用於盛裝乳化原油油樣的容器；加熱系統，所述加熱系統包括用於對所述容器加熱的電加熱套，所述電加熱套設置在所述容器的下方；冷卻系統，所述冷卻系統包括用於對加熱的乳化原油油樣進行冷卻的冷凝管和與所述冷凝管連通的冷卻循環水裝置；所述乳化原油含水接收器部分包括用於與所述容器連通的接收器試管，所述冷凝管設在所述接收器試管的上端；油水界面控制系統，所述油水界面控制系統包括設置在所述接收器試管下端的電磁閥和與所述電磁閥電連接的上探針和下探針，所述上探針和下探針設置在所述接收器試管的內部；接收裝置，所述接收裝置設置在所述接收器試管的下端。
2. 根據權利要求1所述的高精數控乳化原油含水測定儀，其特徵在於所述探針端部 尖銳，形成針狀，尖端方向向下。
3. 根據權利要求2所述的高精數控乳化原油含水測定儀，其特徵在於所述上探針和 下探針均包括兩個探針，所述相鄰兩個上探針之間的間距和相鄰兩個下探針之間的間距均 是10mm，所述的上探針和下探針的上下間距為下探針在所述接收器試管刻度3ml處、上探 針在15ml以上的10mm處。
4. 根據權利要求1所述的高精數控乳化原油含水測定儀，其特徵在於所述蒸餾部分 還包括用於攪拌容器內的乳化原油油樣的磁力攪拌器，所述磁力攪拌器設置在容器內，磁 力攪拌器驅動系統設置在所述電加熱套的下方。
5. 根據權利要求4所述的高精數控乳化原油含水測定儀，其特徵在於所述蒸餾部分 還包括乾燥管，所述乾燥管設置在所述冷凝管的上方。
6. 根據權利要求1所述的高精數控乳化原油含水測定儀，其特徵在於所述冷卻循環水裝置包括水泵，與所述泵連接的水箱、設置在冷凝管內的溫度傳感器、設置在所述水箱內 的冷卻器及溫度傳感器和與所述冷卻器連接的壓縮機。
7. 根據權利要求1所述的高精數控乳化原油含水測定儀，其特徵在於所述接收裝置是錐形容器瓶，所述錐形容器瓶和所述接收器試管上均設有刻度。
8. 根據權利要求1所述的高精數控乳化原油含水測定儀，其特徵在於所述冷凝管上 下兩端分別設有出水咀和進水咀，所述進水咀與所述水泵連通，所述出水咀與所述水箱連 通。
專利摘要本實用新型公開了一種高精數控乳化原油含水測定儀，包括控制部分、蒸餾部分和乳化原油含水接收器部分，控制部分是控制面板及驅動模塊，蒸餾部分包括容器；加熱系統包括電加熱套，電加熱套設置在容器的下方；冷卻系統包括用於對加熱的乳化原油油樣進行冷卻的冷凝管和與冷凝管連通的冷卻循環水裝置；乳化原油含水接收器部分包括與所述容器連通的接收器試管，冷凝管設在接收器試管的上端；油水界面控制系統包括電磁閥和與電磁閥電連接的上探針和下探針，上探針和下探針設置在接收器試管的內部；接收裝置設置在接收器試管的下端。蒸餾前無需剝離游離水，含水率計量準確，精度極高。
文檔編號B01L3/16GK201464467SQ20092003101
公開日2010年5月12日 申請日期2009年8月4日 優先權日2009年8月4日
發明者劉崇信, 宋玉章, 熊兆軍, 薛善強, 郭志東, 陳鳳軒 申請人:東營同博石油電子儀器有限公司