[发明专利]输油管道内游离水含量在线测量装置及方法

说明书

本发明公开了一种带压输油管路中游离水含量的在线测量装置及其测量方法，属于油气自动化计量技术领域。本发明所述测量装置包括恒压恒速泵、油水分离柱、储气罐、通气盘管、多点位电导率测定仪、温度/压力传感器及相应的自动阀与管线。本发明同时公开了采用所述装置测量游离水含量的方法。本发明结构简单、测试损耗小，能够及时准确地测试出带压输油管道内的游离水含量，且测试过程自动化程度高、降低了人员工作量。

技术领域

本发明属于油气自动化计量技术领域，具体涉及一种带压输油管路中游离水含量的在线测量装置及方法。

背景技术

随着工业发展，我国对于原油的需求量不断增加，相应地原油管道输送的发展也非常迅速。安全、高效地进行管道输油可以降低石油行业的运行成本、节能降耗。对于原油管道输送而言，含水率是一个重要参数，其不仅关系到石油产品运输、处理时的节能降耗问题，还是管道采取相应防腐蚀措施的重要依据。

目前，油田现场对于含水率的测量主要采取的计量方法分为：油水分相后计量和应用多相流量计两大类。采用金属罐、槽车等分相后计量的计量精度较高，但其计量条件受限、计量损耗大、操作稳定性较差；而采用多相流量计则面临价格较高、应用范围受限、缺少标定认证的标准与规范等多方面的挑战。

由此可见，一种经济高效的在线测量输油管道内游离水含量的装置，可以及时掌握管道中含水率的变化趋势，降低人员工作强度，对于保障管道的安全经济运行，具有重要的工程意义，但至今未见有此类装置的报道。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提供一种方便、经济的输油管道内游离水含量在线测量装置及其使用方法，用于实时测量原油管输过程中的含水率。

为了实现本发明的目的，本发明提供一种输油管道内游离水含量的在线测量装置，它包括恒压恒速泵、油水分离柱、储气罐、通气盘管、多点位电导率测定仪、温度/压力传感器及相应的自动阀与管线，其中，所述恒压恒速泵与输油管线相连，以保证实时在线取得样品，所述恒压恒速泵与油水分离柱相连，以控制单位时间内进入油水分离柱内的样品体积，所述通气盘管处于油水分离柱内并与所述储气罐相连，以产生气泡加速油水分层并调节所述油水分离柱内的压力，所述多点位电导率测定仪处于所述油水分离柱内，以反映分离后的油水界面位置，所述油水分离柱底部与输油管线相连，以将测试后的样品回注输油管线，所述温度/压力传感器处于所述油水分离柱内，以监测油水分离过程中温度、压力的变化。

优选地，所述油水分离柱采用“I型”结构，体积≥25升，长径比为4:1～9:1。

优选地，所述通气盘管表面均布通气孔，孔与孔之间相距约1厘米，气孔为圆形或椭圆形，圆形的直径或椭圆形的长轴小于等于0.5厘米。

优选地，所述多点位电导率测定仪有4到9个测量点位，测量点位分布于所述油水分离柱高度1/10至3/5之间。

优选地，所述储气罐内气体为空气或氮气。

本发明所提供的输油管道内游离水含量的在线测量方法，具体包括以下步骤：

1、样品进注：利用所述储气罐调节所述油水分离柱内压力与输油管线压力一致，利用所述恒压恒速泵控制进样流量，从输油管线取得样品注入所述油水分离柱内，利用所述温度/压力传感器测得的压力数据控制自动阀泄压，保证所述油水分离柱内压力恒定；

2、油水分层：样品进注的同时，利用所述储气罐通过所述通气盘管向所述油水分离柱内注气，所述通气盘管产生气泡加速油水分层，利用所述温度/压力传感器测得的压力数据控制阀泄压，保证所述油水分离柱内压力恒定；