便攜式數(shù)字化油水界面檢測(cè)儀的研制.pdf

1、從油田開(kāi)采出的原油中含有一定水份，因此在原油生產(chǎn)和儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程中，由于油和水密度不同，在重力作用下會(huì)出現(xiàn)油水分層。儲(chǔ)油罐底部沉聚的水會(huì)占據(jù)大量的儲(chǔ)存空間，增加不必要的儲(chǔ)運(yùn)成本。及時(shí)將罐底的水排出，以實(shí)現(xiàn)油水分離，對(duì)減少原油含水率，提高儲(chǔ)運(yùn)效率十分重要。而實(shí)現(xiàn)油水分離的關(guān)鍵環(huán)節(jié)在于油水界面的檢測(cè)。準(zhǔn)確檢測(cè)儲(chǔ)油罐的油水界面位置是實(shí)現(xiàn)油水分離的重要保障，也是計(jì)量油罐內(nèi)部?jī)?chǔ)油量的重要依據(jù)。
　　由于油水分界面特性復(fù)雜，尤其是存在油水乳化層會(huì)給

2、測(cè)量帶來(lái)一定的誤差，為此本文在詳細(xì)研究國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有油水界面檢測(cè)的理論與技術(shù)基礎(chǔ)上，取長(zhǎng)補(bǔ)短，根據(jù)原油生產(chǎn)和儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程中油水界面現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)的需要，設(shè)計(jì)了一款便攜式數(shù)字化油水界面檢測(cè)儀。將近紅外檢測(cè)技術(shù)與超聲波檢測(cè)技術(shù)相結(jié)合應(yīng)用到油水界面的檢測(cè)中，根據(jù)超聲波在空氣和液體中衰減特性的不同可以有效區(qū)分儲(chǔ)罐內(nèi)部介質(zhì)是空氣還是液體（油和水），在此基礎(chǔ)上根據(jù)近紅外光譜吸收原理，通過(guò)檢測(cè)油水分層間含油濃度變化，以確定有效的油水分界點(diǎn)，減少測(cè)量誤差。
　

3、　檢測(cè)儀由上位機(jī)手持端和下位機(jī)檢測(cè)探頭兩部分組成，并通過(guò)特制的測(cè)量尺相連，內(nèi)置有導(dǎo)線，為數(shù)據(jù)傳輸提供媒介。探頭通過(guò)超聲波和近紅外檢測(cè)電路確定介質(zhì)屬性，并設(shè)計(jì)有溫度測(cè)量模塊，實(shí)現(xiàn)介質(zhì)溫度的實(shí)時(shí)測(cè)量，以便分析介質(zhì)狀態(tài)。手持端設(shè)置有檢測(cè)結(jié)果顯示和報(bào)警模塊，以及探頭位置自動(dòng)測(cè)量裝置，配合探頭介質(zhì)屬性檢測(cè)結(jié)果實(shí)現(xiàn)油水界面具體位置的測(cè)量。
　　論文對(duì)檢測(cè)儀的軟硬件系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)與調(diào)試，并在江蘇遠(yuǎn)望儀器有限公司搭建的試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)

4、果表明，設(shè)計(jì)的油水界面檢測(cè)儀對(duì)于黏度相對(duì)低的油品，位置測(cè)量誤差在±3mm以內(nèi)，油水界面變化反應(yīng)時(shí)間≤1s，對(duì)于黏度相對(duì)高的油品測(cè)量誤差在±6mm以內(nèi)，反映時(shí)間≤2s，且溫度的變化和不同礦化度的水對(duì)其性能的影響很小。與油水界面檢測(cè)儀的國(guó)家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，即測(cè)量誤差在油水界面實(shí)際位置±25mm范圍內(nèi)，油水界面變化的反應(yīng)時(shí)間≤3s，以及常見(jiàn)的檢測(cè)儀測(cè)量誤差(±10mm)相比較，設(shè)計(jì)的便攜式數(shù)字化油水界面檢測(cè)儀具有精度高和性能穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)，可以很好滿足