一種原油含水率檢測裝置制造方法及圖紙

本實用新型專利技術實施例提供一種原油含水率檢測裝置，包括：流通池、光源、分光片、硅光電探測器、光譜儀和信號處理電路。可以采用具有連續光譜的光源，在光譜信息的過程中，檢測變量更多，穩定性更好，檢測精度也更高，并且采用光學方法來對原油的含水率進行檢測，不會受到原油密度、乳化程度、鹽度和粘稠度的影響，抗干擾能力更強，可以檢測含水率從0至100％全部范圍內的液體，測量范圍更寬，并且通過采用化學計量學的分析方法，在數據處理過程中穩定性更高，測量結果也更可靠，可以滿足對原油含水率精確測量的要求。

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及原油檢測領域，具體而言，涉及一種原油含水率檢測裝置。
技術介紹
監控油井原油含水率對于試井分離器、集油站、原油處理設備和原油銷售罐區都至關重要。及時掌握并控制原油的含水率可提高采油效率，可以最大限度地減少產出水的處理量，通過改進原油脫水工藝而最大限度地提高原油的質量。原油含水率監測對于油藏管理和生產優化是十分重要的，能夠可靠與連續地估算原油凈產量，對油井出現的問題做出正確的診斷并進行維護，以便對油藏的開采模式進行必要的調整。現有的含水率檢測裝置一般采用稱重法、電容法、微波法或者光學法。但采用這些方法的裝置在檢測過程中容易受到雜質的干擾，檢測范圍有限，且檢測精度低。
技術實現思路
有鑒于此，本技術實施例的目的在于提供一種原油含水率檢測裝置，可以解決上述問題。本技術提供的技術方案如下：一種原油含水率檢測裝置，包括：流通池、光源、分光片、硅光電探測器、光譜儀和信號處理電路，其中：所述流通池浸沒在待測原油中；所述光源用于生成具有連續光譜的檢測光束；所述分光片用于對所述檢測光束進行分光，分光成第一光束和第二光束，所述第一光束傳導至所述硅光電探測器，所述第二光束傳導至所述流通池；所述硅光電探測器用于接收所述第一光束，生成第一光源能量參考值；所述光譜儀用于接收經過所述流通池中的待測原油吸收后的第二光束，并獲取所述第二光束的光譜信息；所述信號處理電路分別與所述硅光電探測器和光譜儀相連接，用于根據所述第一光源能量參考值和所述第二光束的光譜信息計算所述待測原油的含水率。進一步的，所述光譜儀還用于在所述流通池未浸入到所述待測原油中前，預先采集一組空白光譜信息；所述硅光電探測器還用于在所述光譜儀采集空白光譜信息的同時，獲取所述第一光束的光源能量，作為第二光源能量參考值；所述處理器還用于根據所述空白光譜信息、所述第一光源能量參考值和第二光源能量參考值對光源所述光源的光譜信息進行修正。進一步的，所述處理器計算所述含水率的方式為：根據修正后的所述光源的光譜信息和所述第二光束的光譜信息計算待測原油的總吸光度；對所述總吸光度進行光譜吸光度解混合運算，得到水分對所述總吸光度的貢獻值；將所述水分對所述總吸光度的貢獻值轉換為含水率數值。進一步的，還包括：光束準直鏡，用于對所述第二光束進行準直，并控制準直后的第二光束進入所述流通池；進一步的，還包括：光束會聚鏡，用于對經過所述待測原油吸收后的第二光束進行會聚，并傳導至所述光譜儀；進一步的，經過所述光束會聚鏡會聚的第二光束通過傳導光纖傳導至所述光譜儀。優選地，所述光源的光譜范圍為400至2000nm。優選地，所述光源為鹵素燈光源。優選地，所述分光片為鉛晶質玻璃或石英玻璃。優選地，所述流通池為開放式流通池。與現有技術相比，在本申請實施例中，采用具有連續光譜的光源，在光譜信息的過程中，檢測變量更多，穩定性更好，檢測精度也更高，并且采用光學方法來對原油的含水率進行檢測，不會受到原油密度、乳化程度、鹽度和粘稠度的影響，抗干擾能力更強，可以檢測含水率從0至100％全部范圍內的液體，測量范圍更寬，并且通過采用化學計量學的分析方法，在數據處理過程中穩定性更高，測量結果也更可靠，可以滿足對原油含水率精確測量的要求。為使本技術的上述目的、特征和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，并配合所附附圖，作詳細說明如下。附圖說明為了更清楚地說明本技術實施例的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應當理解，以下附圖僅示出了本技術的某些實施例，因此不應被看作是對范圍的限定，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他相關的附圖：圖1為本技術較佳實施例提供的原油含水率檢測裝置的示意圖；圖2為本技術較佳實施例提供的原油和水吸收光譜的示意圖。具體實施方式下面將結合本技術實施例中附圖，對本技術實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本技術一部分實施例，而不是全部的實施例。通常在此處附圖中描述和示出的本技術實施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設計。因此，以下對在附圖中提供的本技術的實施例的詳細描述并非旨在限制要求保護的本技術的范圍，而是僅僅表示本技術的選定實施例。基于本技術的實施例，本領域技術人員在沒有做出創造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本技術保護的范圍。應注意到：相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進行進一步定義和解釋。同時，在本技術的描述中，術語“第一”、“第二”等僅用于區分描述，而不能理解為指示或暗示相對重要性。常用的原油含水率測量方法有稱重法、電容法、微波法和光學法。稱重法根據油和水的密度差來測量含水率，該方法容易受到油水混合液中其它雜物的干擾，特別是存在氣體時，測量準確性低。電容法測量是根據油水混合液的介電常數與含水率之間的相關性來測定含水率，該方法僅適用于低含水率的原油含水率測量，對于含水率較大的原油無法準確測量。微波法測量容易受到鹽度和氣體的影響，并且不適合高含水率原油的測量。采用近紅外吸收特性的光學法，具有不受原油密度、粘稠度、鹽度、氣體等的影響，可測量0～100％含水率范圍等優點，是目前最為先進的測量方法之一。現有的技術采用近紅外 光吸光度測量油水混合液的含水率，該方法存在如下問題：(1)采用光譜波段數量少，定標精度較低，容易受到油水混合液中雜質造成的散射光的干擾；(2)采用分離的光電探測器，多個光電探測器分別采集信號響應不一致性和放大電路不一致性導致測量精度下降。有鑒于此，本申請實施例提供了一種原油含水率檢測裝置，如圖1所示，包括：流通池101、光源102、分光片103、硅光電探測器104、光譜儀105和信號處理電路106。所述光源102用于生成具有連續光譜的檢測光束。光源102可以提供光束作為檢測原油中含水量的光線來源，在本申請實施例中，待測原油中水分含量的不同會對吸光度造成不同程度的影響，并且由于水分和原油組分在不同波長的光束光源102產生的檢測光束被待測原油吸收的程度的不同，從而產生不同的吸光度數據，進而通過信號處理電路106的處理得到相應的含水率數據。所述分光片103用于對所述檢測光束進行分離，形成第一光束和第二光束，所述第一光束傳導至所述硅光電探測器104，所述第二光束傳導至所述流通池101。在本申請實施例中，檢測操作時，流通池101需要浸沒在待測原油中，分光片103將光源發出的檢測光束分成了兩部分，其中一部分(第一光束)傳導至硅光電探測器104，另一部分(第二光束)傳導至流通池101中，第二光束照射經過待測原油后會由于待測原油中不同的含水量而呈現出不同的光譜信息，通過對光譜信息的解析，即可獲知含水率數據。所述硅光電探測器104用于接收所述第一光束，生成第一光源能量參考值。在本申請實施例中，還設置了硅光電探測器104，硅光電探測器104并不接收經過待測原油吸光后的光束，而是接收光源經過分光片103分光后的一部分檢測光束，在光譜儀105采集一次第二光 束的光譜信息的同時，硅光電采集一次第一光束的光源能量參考值，記為Lt。在本申請實施例中，所述光本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種原油含水率檢測裝置，其特征在于，包括：流通池、光源、分光片、硅光電探測器、光譜儀和信號處理電路，其中：所述流通池浸沒在待測原油中；所述光源用于生成具有連續光譜的檢測光束；所述分光片用于對所述檢測光束進行分光，分光成第一光束和第二光束，所述第一光束傳導至所述硅光電探測器，所述第二光束傳導至所述流通池；所述硅光電探測器用于接收所述第一光束，生成第一光源能量參考值；所述光譜儀用于接收經過所述流通池中的待測原油吸收后的第二光束，并獲取所述第二光束的光譜信息；所述信號處理電路分別與所述硅光電探測器和光譜儀相連接，所述信號處理電路包括用于根據所述第一光源能量參考值和所述第二光束的光譜信息計算所述待測原油的含水率的處理器。

【技術特征摘要】
1.一種原油含水率檢測裝置，其特征在于，包括：流通池、光源、分光片、硅光電探測器、光譜儀和信號處理電路，其中：所述流通池浸沒在待測原油中；所述光源用于生成具有連續光譜的檢測光束；所述分光片用于對所述檢測光束進行分光，分光成第一光束和第二光束，所述第一光束傳導至所述硅光電探測器，所述第二光束傳導至所述流通池；所述硅光電探測器用于接收所述第一光束，生成第一光源能量參考值；所述光譜儀用于接收經過所述流通池中的待測原油吸收后的第二光束，并獲取所述第二光束的光譜信息；所述信號處理電路分別與所述硅光電探測器和光譜儀相連接，所述信號處理電路包括用于根據所述第一光源能量參考值和所述第二光束的光譜信息計算所述待測原油的含水率的處理器。2.根據權利要求1所述的原油含水率檢測裝置，其特征在于，所述光譜儀還用于在所述流通池未浸入到所述待測原油中前，預先采集一組空白光譜信息；所述硅光電探測器還用于在所述光譜儀采集空白光譜信息的同時，獲取所述第一光束的光源能量，作為第二光源能量參考值；所述處理器還用于根據所述空白光譜信息、所述第一光源能量參考值和第二光源能量參考值對光源所述光源的光譜信息進行修正。3.根據權利要求2所述的原油含...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王新全，齊敏珺，
申請(專利權)人：青島市光電工程技術研究院，
類型：新型
國別省市：山東;37