[发明专利]光学吸收法测原油含水率的方法、应用及误差检测方法

说明书

本发明涉及原油含水率检测技术领域，具体公开了一种光学吸收法测原油含水率的方法、应用及误差检测方法，本发明利用激光光源发射器和红外光检谱仪能够应用到井下，对高含水原油的含水率进行测量，测量数据相对于目前所用设备具有更高的准确性，另外激光光源发射器和红外光检谱仪在检测数据时，可以通过实验进行误差检测，通过检测数据将误差修正，从而使检测更加的准确。

技术领域

本发明涉及原油含水率检测技术领域，具体涉及一种光学吸收法测原油含水率的方法、应用及误差检测方法。

背景技术

随着油田的开发，普遍进入高含水开发阶段，含水率90%，高含水开发给油井开采带来了很大的技术难题，实现对油井井下含水率的检测并采取科学有效的高含水治理手段是提高高含水油井开发的关键。

含水率检测的方法随着石油工业的发展和原子物理的进步也在慢慢更新，由传统的提取样本人工测量发展出多种在线测量方法，并在使用过程中逐步改进、成熟、推广。现今油田生产上常用的方法有：机械测量或利用伽马密度计的密度计法，基于油气水电阻差异较大的电导率法，利用油和水的介电常数差异较大来检测的电容法和射频法，还有利用利用射线检测原油中碳元素和水中氧元素比例来计算含水率的射线法等方法。

伽马密度计主要是利用放射性物质作为放射源，将其封入不锈钢容器或铝屏蔽罐中，和探测器、信号处理机一同构成检测系统。由于放射源稳定，不会被高温、高压、高腐蚀环境影响。但是伽马密度计在检测时需要覆盖整个流体空间来确保精度，局部采样或流型产生变化都会对精度产生明显影响，且由于需要达到一定射线强度保证其精度，即使是低能放射源会有泄漏辐射的危险。

机械式密度计是利用波纹管感压传感器来检测混合物密度，从而计算出混合物的油水比例。但是由于油水密度相差不大，如有样本中有气体或其他物质干扰，就会出现较大误差。如果在检测过程中受振动或传感器结垢的影响，误差会更大。此种方法一般用于检测油气水混合物中的气体含量，不适合在井下高含水条件下使用。

由于原油的介电常数约为 2-4，地层水的介电常数是 81，相差了一个数量级，电容法就是利用此种差异来检测高含水原油含水率。但是油和水在不同温度下介电常数差别较大，并且杂散电容严重影响测量结果，通常适用于测量含水率低于 30%的原油，不适用目前产区普遍为高含水油田的情况。

电导法是利用井下水电导率远大于气体和原油的原理进行测量。电导探针与水接触时，电阻较小，会产生高电压，与气体或油接触时电阻较大，会检测到低电压。通过这些高低电压信号即可计算出一段时间内的含水率。电导法与电容法传感器原理结构基本相同，只是在电容极板和电导探针结构方面有所区别。

可见，上述在线测量方法受到油水矿化度、温度、压力、振动、游离气和油水乳化液相变等因素的影响，导致仪表会出现测量误差较大，在高含水条件下传感器失效等问题，不适合在井下高温、高压的复杂环境下工作。由此可见，采用新的方法了解和掌握石油各产层的生产状况十分必要。光学吸收法测试含水率是一种利用油和水在不同比例下，光穿透后的吸收效果不同而进行含水率测试的方法，在水平井测试中亦有较好的效果；可准确获得混合液的含水量信号，通过标准曲线获得相应的含水率数据。

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术存在的缺陷，提供一种光学吸收法测原油含水率的方法、应用及误差检测方法，本发明利用激光光源发射器和红外光检谱仪能够应用到井下，对高含水原油的含水率进行测量，测量数据相对于目前所用设备具有更高的准确性。

本发明的技术方案是：

光学吸收法测油井含水率的方法，包括以下步骤：将激光光源发射器和红外光检谱仪安装在油井内，激光光源发射器的发射端对应红外光检谱仪的接收端。

优选的，所述激光光源发射器的激光光源红外波长1550nm。

优选的，所述激光光源的光强度在0-10mv之间。