原油含水含氣分析儀的研究與應(yīng)用
 

　　摘要 原油含水含氣分析儀是利用介質(zhì)對某一低能γ射線的吸收而引起強(qiáng)度的變化，與介質(zhì)的質(zhì)量吸收系數(shù)和密度有關(guān)外，還與組成介質(zhì)的成分和各種成分所占的比例有關(guān)。通過測量γ射線穿過被測介質(zhì)前后強(qiáng)度的變化獲取有關(guān)信息，經(jīng)過分析與計(jì)算，得到組成介質(zhì)的各種組分的含量。再輸入流量計(jì)信號，實(shí)現(xiàn)原油在線連續(xù)自動測量。這種儀表是核機(jī)電一體化的高科技產(chǎn)品，保證了較高的測量精度，避免了人工計(jì)量工作量大、計(jì)量誤差大的現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)了分隊(duì)計(jì)量，方便了生產(chǎn)管理。
 

　　主題詞 原油分析儀 原理 現(xiàn)場應(yīng)用
 

　　原油再生產(chǎn)過程中，從油井中采出的原油是油、水、氣和含有其它雜質(zhì)成分的三相流體。由于工藝狀況的限制，經(jīng)罐油氣分離或脫水后的原油中仍含有不同程度的水和溶解氣或輕質(zhì)成分，在集輸過程中的各個(gè)環(huán)節(jié)，原油含水、含氣都是隨時(shí)變化的，而且波動較大，用定時(shí)取樣化驗(yàn)原油含水率和容積式流量計(jì)進(jìn)行交接計(jì)量的方式，不能反映集輸過程中原油含水、含氣的瞬時(shí)變化，因此而產(chǎn)生的一些統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，如平均含水率、含氣率、產(chǎn)量等均不代表實(shí)際生產(chǎn)狀況，也無法解決因原油含水率、含氣率的波動等因素所造成原油交接計(jì)量誤差大的問題，經(jīng)常造成原油交接計(jì)量糾紛及人財(cái)物的浪費(fèi)。為消除以上因素的影響，采用技術(shù)先進(jìn)、精度高、質(zhì)量可靠的YSQF型原油含水含氣在線計(jì)量分析儀，實(shí)現(xiàn)了原油在集輸過程中含水率、含氣率、液量、油量、水量和油溫、油壓在線自動檢測計(jì)量，有效地解決原油交接計(jì)量中存在的問題。
 

　　原油含水含氣分析儀的原理及結(jié)構(gòu)
 

　　YSQF型原油含水含氣在線計(jì)量分析儀是利用不同介質(zhì)對低能γ射線的吸收不同而研制的。放射性同位素放出低能的γ射線，當(dāng)它穿過介質(zhì)時(shí)，其強(qiáng)度要衰減，且衰減的大小隨介質(zhì)的不同而不同，即取決于介質(zhì)對γ射線的質(zhì)量吸收系數(shù)和介質(zhì)的密度。對于多項(xiàng)介質(zhì)，介質(zhì)對γ射線的吸收而帶來的γ射線強(qiáng)度的變化除與介質(zhì)的種類有關(guān)外，還與組成介質(zhì)的各種組份所占的比例有關(guān)。因此通過測量穿過介質(zhì)的γ射線的強(qiáng)度變化，來獲得一些重要信息，經(jīng)過對這些信息的科學(xué)合理的分析、處理與計(jì)算，便可得到組成介質(zhì)的各種組分的含量。在油田原油集輸計(jì)量中，可測量管道中原油的含水率、含氣率和含油率，再輸入流量計(jì)脈沖信息和溫度壓力信號，運(yùn)用科學(xué)合理的計(jì)算公式和數(shù)學(xué)算法，經(jīng)計(jì)算機(jī)計(jì)算，便可測量集輸管道中原油含水率、含氣率、產(chǎn)液量、產(chǎn)油量、產(chǎn)水量、產(chǎn)氣量、油溫、油壓等統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的在線自動檢測計(jì)量的生產(chǎn)報(bào)表，可利用網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)與計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng) 。
 

　　YSQF型原油含水分析儀Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三種型號，均由一次儀表和二次儀表構(gòu)成。一次儀表包括測量管道、探測器和放射源。測量管道由鋼材加工而成，兩端焊有標(biāo)準(zhǔn)法蘭。探測器采用高性能的閃爍γ探測器，探測器與原油介質(zhì)采用高分子耐溫、耐壓材料隔離，并用高強(qiáng)度法蘭固定密封。探測器封裝在一密閉的鋼質(zhì)外套之內(nèi)，兩端裝有防護(hù)套，電源和信號線通過防爆引線端子引出。放射源采用長半衰期的低能γ射線源，它被密閉在具有良好防護(hù)措施的源室內(nèi)，保證了測量管道外的射線計(jì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國家劑量標(biāo)準(zhǔn)(約為本 底劑量)，對環(huán)境和工作人員無任何不良影響。
 

　　二次儀表有數(shù)字信號處理單元、模擬信號處理單元、計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)及有關(guān)外部設(shè)備組成，二次儀表所有部件全部上架安裝在標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)機(jī)柜內(nèi)，整機(jī)布局合理，美觀大方。