[實(shí)用新型]便攜式原油水分測(cè)定工具

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201420568637.6
• 申請(qǐng)日: 2014-09-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN204129002U
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-01-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 于振東;牛麗娟;蔣凱軍;李文君;郭權(quán);楊勤學(xué);于書(shū)新;呂玢
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)石油天然氣股份有限公司;大慶油田有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): G01N27/22
• 分類號(hào): G01N27/22
• 代理公司: 大慶知文知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 23115
• 代理人: 米萬(wàn)澤

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種原油含水量測(cè)定工具，具體是一種便攜式原油水分測(cè)定工具。

背景技術(shù)

已有技術(shù)對(duì)原油樣品中含水率的測(cè)量是在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)通過(guò)使用水浴鍋、天平、離心機(jī)等設(shè)備來(lái)一步一步完成的，其不足是：需要將原油樣品送到實(shí)驗(yàn)室內(nèi)來(lái)完成，這樣樣品從現(xiàn)場(chǎng)取出來(lái)到送到實(shí)驗(yàn)室內(nèi)化驗(yàn)出結(jié)果就需要2～3天的時(shí)間，隨著大慶探區(qū)縫網(wǎng)體積壓裂施工的不斷開(kāi)展，壓后對(duì)返排液處理過(guò)程中要求對(duì)原油含水率化驗(yàn)及時(shí)、準(zhǔn)確，需要在施工現(xiàn)場(chǎng)對(duì)原油含水率進(jìn)行化驗(yàn)。

實(shí)用新型內(nèi)容

???????為解決背景技術(shù)中存在的問(wèn)題，本實(shí)用新型提出了一種整體安裝在主機(jī)箱內(nèi)，探頭結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，方便攜帶，滿足現(xiàn)場(chǎng)對(duì)原油含水量測(cè)定的便攜式原油水分測(cè)定工具。

???????本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:?所述的探頭棒為耐高溫、耐腐蝕、抗磨的絕緣柱狀體，外部并排纏繞兩根經(jīng)絕緣處理的導(dǎo)線，內(nèi)部安裝有溫度傳感器，探頭棒及其內(nèi)部溫度傳感器均通過(guò)導(dǎo)線連接主機(jī)主機(jī)箱內(nèi)的電容-電壓轉(zhuǎn)換電路;所述的主機(jī)箱內(nèi)包括主機(jī)，主機(jī)分別連接打印機(jī)、觸摸屏、電源、放大電路，放大電路另一端連接電容-電壓轉(zhuǎn)換電路。

??????本實(shí)用新型的有益效果是：本實(shí)用新型整體可以裝在主機(jī)箱內(nèi)，便于攜帶，滿足了現(xiàn)場(chǎng)對(duì)原油含水率的測(cè)定要求，節(jié)省大量工作時(shí)間，同時(shí)操作簡(jiǎn)單，現(xiàn)場(chǎng)工作人員可以獨(dú)立操作完成測(cè)定。

附圖說(shuō)明

??????圖1為本實(shí)用新型構(gòu)造示意圖。

??????圖2為本實(shí)用新型主機(jī)箱內(nèi)部電路框圖。

??????圖中，1-探頭棒，2-主機(jī)箱，3-經(jīng)絕緣處理的導(dǎo)線，4-溫度傳感器。

具體實(shí)施方式

??????下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說(shuō)明。

??????由圖1、圖2所示，一種便攜式原油水分測(cè)定工具，所述的探頭棒1為耐高溫、耐腐蝕、抗磨的絕緣柱狀體，總長(zhǎng)18cm，有效長(zhǎng)度（測(cè)量時(shí)須插入原油長(zhǎng)度）8cm，外部并排以雙螺紋結(jié)構(gòu)纏繞兩根經(jīng)絕緣處理的導(dǎo)線3作為線圈，內(nèi)部安裝有溫度傳感器4，探頭棒1及其內(nèi)部溫度傳感器均通過(guò)導(dǎo)線連接主機(jī)主機(jī)箱2內(nèi)的電容-電壓轉(zhuǎn)換電路;所述的主機(jī)箱2內(nèi)包括主機(jī)，主機(jī)分別連接打印機(jī)、觸摸屏、電源、放大電路，放大電路另一端連接電容-電壓轉(zhuǎn)換電路，電源為能夠提供±15V直流電的電源轉(zhuǎn)換器，電容-電壓轉(zhuǎn)換電路型號(hào)為CAV424，主機(jī)信息采集、處理、顯示功能均由主機(jī)內(nèi)單片機(jī)固有程序配合硬件完成，屬于現(xiàn)有技術(shù)，不在本實(shí)用新型保護(hù)范圍之內(nèi)。

本實(shí)用新型工作原理：由于水和油的介電常數(shù)相差很大（水：80，油：2～2.7），所以油和水以不同的比例混合時(shí)，含水率越高，混合液體的介電常數(shù)越大。同時(shí)，在測(cè)量條件一定的前提下，混合液體的介電常數(shù)越大，電容也越大，含水原油作為混合流體，當(dāng)電容探頭放置到原油中時(shí)，含水率高電容大，含水率低電容小。這樣就可以通過(guò)測(cè)量原油的電容獲得原油的含水率。

電容的大小除主要受含水率控制外，還與傳感器的尺寸有關(guān)，因探頭的結(jié)構(gòu)而異，公式的表達(dá)方式也不同。我們采用的是雙螺紋結(jié)構(gòu)的探頭，電容值C?的近似計(jì)算公式為：

式中：N:為線圈的匝數(shù)；

ε:為線間介質(zhì)的介電常數(shù)；

??????r:為線圈的中心半徑；

??????R:為導(dǎo)線的線直徑；?

??????δ:為線間距；

可見(jiàn)在線圈的匝數(shù)、線圈的中心半徑、導(dǎo)線的線直徑、線間距一定的條件下，電容與原油的介電常數(shù)成正比，這就是測(cè)定原油含水率的理論依據(jù)。

具體的，操作時(shí)，先檢查各種線纜、電源是否正常，在正常的條件下，開(kāi)通電源，預(yù)熱5分鐘準(zhǔn)備測(cè)量，通常先將樣品水浴加熱至70℃左右，然后進(jìn)行樣品均化，攪拌樣品使氣泡逸散，然后將探頭插入樣品，開(kāi)始測(cè)量，探頭測(cè)得原油電容，經(jīng)電容-電壓轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換成電壓，通過(guò)放大電路是主機(jī)測(cè)得電壓大小，從而測(cè)得原油含水率，直至觸摸屏上顯示穩(wěn)定的溫度及含水率示數(shù)，需要時(shí)可以將測(cè)得數(shù)據(jù)通過(guò)打印機(jī)打印出來(lái)，方便記錄，測(cè)量完畢后取出探頭，用棉紗等擦干凈探頭表面，準(zhǔn)備下一次測(cè)量。