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[应用相关] 原油含水率测量方案设计

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 楼主 | 2020-1-23 13:16 | 显示全部楼层 |阅读模式
原油含水率测量方案设计
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 楼主 | 2020-1-23 13:16 | 显示全部楼层
    油田中开采出来的大都是乳化原油,微小的水分子分散融合在油液中使得水珠难以
聚合。依据斯托克斯定律,在油水混合物中水珠的沉降取决于水珠半径的大小。电脱法
就是使高压电场中的水分子发生电极化,使带相反电荷的水分子相互吸引、融合,加大
了水珠半径,进而沉降下来完成油水分离。将计量量筒内添加入取样原油,在由高频脉
冲电源建立的高频电场作用下,使得电场中的油、水混合物反复极化,通过相反电荷之
间的作用力使得水分子界面膜破坏或削弱,在电极化作用下,相近小水滴相互吸引凝聚,
水珠不断聚集,水分子沉降速度变快,从而实现油、水不同组分的分离过程。通过得到
分离后的脱水量进而计算得出取样原油的含水率百分比。电脱法利用高压电场分离乳化
原油中的水分十分有效,但费时且耗能严重,测量随机性大,不能满足在线准确测量的
需要。

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 楼主 | 2020-1-23 13:18 | 显示全部楼层
    目前蒸馏法在我国油水混合物的含水率测量中得到了广泛使用,检测过程为:为增
大待测原油的受热面积使原油液均匀受热,需要在待测原油中加入部分与水不相溶的有
机溶剂,然后将混合均匀的待测原油倒入圆底烧瓶中均匀加热。在回流条件下,根据三
者的沸点不同,用低于原油沸点的温度加热,再冷凝,这样即可将水从原混合液分离出
来。
    通过测量接收器内所得到的水含量,进一步得出所测原油含水率。蒸馏法测量非常
准确,且所测范围可达到满量程,实验简单安全,成本低,为国内各部门离线测量普遍
采用。但它仅适宜于化验室进行,需要进行人工取样,且存在代表性,连续性差,测量
时间长等问题,不能满足现场及时测量的需要。

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 楼主 | 2020-1-23 13:19 | 显示全部楼层
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 楼主 | 2020-1-23 13:20 | 显示全部楼层
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 楼主 | 2020-1-23 13:22 | 显示全部楼层
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 楼主 | 2020-1-23 13:23 | 显示全部楼层
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 楼主 | 2020-1-23 13:23 | 显示全部楼层
    在电场研究中,遵循Maxwell理论可知,油水混合物在交变电场作用下,其内部形
成的电流与原油介质的介电常数、电导率有着正比例关系,因此可以将介电常数和电导
率称之为混合液的电学特性。目前应用较为成功的是利用油水混合物电学特性来测量原
油含水率。油本身是不导电的,油水混合物中含有的矿化水使得原油拥有了导电性,当
原油中的含水量发生变化时,其混合液的总电导率随着含水量的增加而变大,通过测得
油水混合物的总电导率推导即可得到相应的原油含水率。

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 楼主 | 2020-1-23 13:24 | 显示全部楼层
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 楼主 | 2020-1-23 13:24 | 显示全部楼层
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 楼主 | 2020-1-23 13:26 | 显示全部楼层
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 楼主 | 2020-1-23 13:27 | 显示全部楼层
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 楼主 | 2020-1-23 13:28 | 显示全部楼层
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 楼主 | 2020-1-23 13:28 | 显示全部楼层
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 楼主 | 2020-1-23 13:29 | 显示全部楼层
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 楼主 | 2020-1-23 13:29 | 显示全部楼层
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 楼主 | 2020-1-23 13:29 | 显示全部楼层
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 楼主 | 2020-1-23 13:30 | 显示全部楼层
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 楼主 | 2020-1-23 13:30 | 显示全部楼层
    在线含水率测量仪结构由自动取样装置、测量装置、控制及处理装置三部分组成。
自动取样装置主要完成对原油混合液的自动取样,它主要包括并联进出管汇、电控球阀、
循环泵、自动排气阀等部件;测量装置主要由电磁电导测量传感器组件、伴热及搅拌装
置、液位传感器及温度传感器等组成,主要实现液位、温度及原油含水率的信号检测;
控制及处理装置主要由主控制器(C STM32单片机)、信号发生电路及接收电路、A/D转
换采集及无线数传模块等部件组成,它是整个测量系统的控制核心,协调控制自动取样
装置和测量装置,完成原油含水率的在线检测和远程数据传输。该系统的总体结构框图

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 楼主 | 2020-1-23 13:32 | 显示全部楼层
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