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专利号: 2019102880140
申请人: 燕山大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种陆面井口动态阻抗油水两相含水率测量装置,其特征在于,包括:冲洗系统、含水率实时测量系统和电路控制系统三个部分;

所述含水率实时测量系统包括出口管道和测量管道;所述测量管道与所述出口管道相连通;所述出口管道与石油主管道相连通;所述含水率实时测量系统用于测量含水率;

所述冲洗系统的第一端与所述石油主管道相连通;所述冲洗系统的第二端及第三端均与所述测量管道相连通;所述冲洗系统的第一端与所述测量管道之间设有上管道电磁阀;

所述冲洗系统的第三端与所述测量管道之间设有下管道电磁阀;所述测量管道内部设有电导传感器;所述冲洗系统用于更新全水测量管道内的水相;

所述电路控制系统分别与所述上管道电磁阀、所述下管道电磁阀、所述电导传感器相连接;所述电路控制系统通过控制所述上管道电磁阀以及所述下管道电磁阀的开启或关闭,接收所述电导传感器的测量信号,并对信号进行处理传输。

2.根据权利要求1所述的陆面井口动态阻抗油水两相含水率测量装置,其特征在于,所述冲洗系统具体包括:入口管道、冲洗管道和冲洗阀;

所述冲洗管道为方环管道,所述方环管道包括上管道、下管道、旁竖管道和所述测量管道中的全水测量管道;

所述入口管道一端与法兰焊接,所述入口管道的另一端与所述上管道、所述旁竖管道的一端通过等径三通焊接;其中,水平方向为所述入口管道和所述上管道,竖直方向为所述旁竖管道;所述旁竖管道的另一端与所述下管道的一端相连通;所述下管道的另一端与所述全水测量管道相连通;

所述上管道、所述测量管道中的混相测量管道以及所述全水测量管道通过等径三通焊接;其中,竖直方向为所述混相测量管道和所述全水测量管道,水平方向为所述上管道;所述上管道与所述混相测量管道的连接端为所述冲洗系统的第二端;所述下管道与所述全水测量管道的连接端为所述冲洗系统的第三端;所述冲洗阀包括上管道电磁阀和下管道电磁阀;所述上管道电磁阀螺纹在上管道内部,所述下管道电磁阀螺纹在下管道内部。

3.根据权利要求2所述的陆面井口动态阻抗油水两相含水率测量装置,其特征在于,所述旁竖管道和所述下管道通过90度等径弯头焊接;其中,竖直方向为所述旁竖管道,水平方向为所述下管道;所述全水测量管道和所述下管道通过90度等径弯头焊接;其中,竖直方向为所述全水测量管道,水平方向为所述下管道。

4.根据权利要求3所述的陆面井口动态阻抗油水两相含水率测量装置,其特征在于,所述含水率实时测量系统具体包括:出口管道和测量管道;

所述出口管道的一端与法兰焊接,所述出口管道的另一端通过90度等径弯头与所述测量管道中的混相测量管道焊接;

所述测量管道包括全水测量管道和混相测量管道;所述全水测量管道以及所述混相测量管道实时同步进行混相和全水测量。

5.根据权利要求4所述的陆面井口动态阻抗油水两相含水率测量装置,其特征在于,所述电导传感器具体包括:全水电导传感器、混相第一电导传感器以及混相第二电导传感器;

所述全水电导传感器设于所述全水测量管道的内部;所述混相第一电导传感器以及所述混相第二电导传感器设于所述混相测量管道的内部;所述电导传感器和所述测量管道均采用螺纹连接。

6.根据权利要求5所述的陆面井口动态阻抗油水两相含水率测量装置,其特征在于,所述混相测量管道的侧壁上设有测量管道引线口。

7.根据权利要求6所述的陆面井口动态阻抗油水两相含水率测量装置,其特征在于,所述电导传感器包括一个带有两个引线口的绝缘管和四个叠加的环状金属电极;所述环状金属电极嵌于所述绝缘管的管壁内部,通过所述引线口中的导线将所述环状金属电极连接到所述电路控制系统。

8.根据权利要求7所述的陆面井口动态阻抗油水两相含水率测量装置,其特征在于,所述环状金属电极中最上端和最下端的两个电极为激励电极,中间的两个电极作为测量电极;所述激励电极用于建立敏感电流场;所述测量电极用于获取内部流体流场信息。

9.根据权利要求8所述的陆面井口动态阻抗油水两相含水率测量装置,其特征在于,所述绝缘管的材质为有机玻璃;所述绝缘管用于防止所述环状金属电极与所述测量管道的不锈钢管壁接触,造成短路。

10.根据权利要求9所述的陆面井口动态阻抗油水两相含水率测量装置,其特征在于,所述电路控制系统具体包括:主控制器、传感器激励模块、信号处理模块、定时工作模块以及无线传输接口模块;

所述传感器激励模块以及所述信号处理模块分别与所述电导传感器相连接;所述传感器激励模块产生激励恒流源激励所述电导传感器;所述信号处理模块接收所述电导传感器采集的信号,并对所述信号进行处理,将处理后的信号发送至所述主控制器;

所述无线传输接口模块以及所述定时工作模块分别与所述主控制器相连接;

所述传感器激励模块用于产生20KHz的激励恒流源;所述信号处理模块用于对所述测量电极的电压信号进行调理、压频转换以及脉宽调制;所述定时工作模块用于利用所述主控制器对传感器进行定时供电;无线传输模块用于采用低功耗局域网协议ZigBee自组网进行参数传输。