[实用新型]一种油井含水率测量传感器

说明书

技术领域

本发明涉及一种测量传感器，尤其涉及一种油井含水率测量传感器。

背景技术：

目前，在原油开采过程中,为确定各油井的原油及天然气产量,了解地层油气含量及地层结构的变化,需对油井产出液中各组分的体积流量进行连续计量并提供实时计量数据,以优化生产参数,提高采收率。

同类技术：（1）中子辐射法：结构复杂、调试繁琐、价格昂贵、管理严格，分辨率不高，油的固体含量对其影响比较大。（2）射频电容法：结构简单、调试方便、价格低廉，灵敏度高。低含水测量精度高、但是对油质要求比较高，油的矿化度对测试精度影响大，气体等影响比较大，一般应用于低含水、低矿化度的油井测量使用。（3）射频频移法：结构简单，实用性比较好，但是油井气体含量影响比较大，油乳化度影响大，高含水测量精度较差。（4）密度、质量等其他方法：结构复杂、价格较贵、调试繁琐、单相液体测量精度较高，在原油（油、水、气三相液体）测量时精度差。（5）卡尔·费休法：测油品微水含量。（6）微波法（本项目研究成果）：结构简单、调试方便、价格适中、精度高（原油含水0～100%范围内误差3%以内）。

发明内容

    为了解决上述问题，本发明的目的是提供一种结构简单、调试方便、精度高 的油井含水率测量传感器。

本发明的技术方案是：油井含水率测量传感器，该传感器包括 振荡器、耦合器、微波探头、第一放大器、第二放大器、I/Q解调器、第一滤波放大器、第二滤波放大器、ADC转换器、微处理器和接口电路；

 其中，所述振荡器与所述耦合器连接，所述耦合器与所述微波探头连接，所述耦合器通过所述第一放大器与所述I/Q解调器连接，所述微波探头通过所述第二放大器与所述I/Q解调器连接，所述I/Q解调器通过所述第一滤波放大器和第二滤波放大器与所述ADC转换器连接，所述ADC转换器与所述微处理器连接，所述微处理器与所述接口电路连接。

本发明的有益效果是：该传感器是利用微波的穿透能力强，它所检测的不仅仅是物质表层的水分，还可检测物质内部的水分含量，而且具有测量时间短、效率高等显著优点。微波测量原油含水率的依据是油水介电常数差别较大。含水率不同的油水混合物介电常数不同，因而对微波信号的吸收也不同。根据透过油水混合物后的微波信号大小及相移，可以测知油水混合物的含水率。

附图说明

图1为本发明油井含水率测量传感器的结构框图。

具体实施方式

 下面结合具体实施例对本发明的技术方案做进一步说明。

如图1所示，本发明油井含水率测量传感器，该传感器包括 振荡器、耦合器、微波探头、第一放大器、第二放大器、I/Q解调器、第一滤波放大器、第二滤波放大器、ADC转换器、微处理器和接口电路；

 其中，所述振荡器与所述耦合器连接，所述耦合器与所述微波探头连接，所述耦合器通过所述第一放大器与所述I/Q解调器连接，所述微波探头通过所述第二放大器与所述I/Q解调器连接，所述I/Q解调器通过所述第一滤波放大器和第二滤波放大器与所述ADC转换器连接，所述ADC转换器与所述微处理器连接，所述微处理器与所述接口电路连接。

本发明的工作原理是：将该传感器的探头插入介质中，供电采用±15V，被激励信号通过振荡器产生固定频率的方波信号，方波信号通过耦合器处理后，分别通过微波探头和第一放大器，发送给第一放大器的信号经过第一放大器放大的信号发送给I/Q解调器进行处理，处理后信号通过第一滤波器滤波后，经ADC转换器转换后发送给微处理器，发送给微波探头的方波信号经微波探头发出通过介质，返回微波探头，返回后的方波信号通过第二放大器放处理，再发送给I/Q解调器进行处理，处理后信号通过第二滤波器滤波后经ADC转换器转换后发送给微处理器，微处理器将接收到的信号做进一步处理，再通过接口电路将处理后信号发送出去。

以上说明对本实用新型而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可做出许多修改、变化或等效，但都将落入本实用新型的保护范围之内。