專利名稱：一種油水自動(dòng)計(jì)量裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及石油工業(yè)中的室內(nèi)物理模擬驅(qū)油實(shí)驗(yàn)領(lǐng)域，具體的說是一種油水自動(dòng)計(jì)量裝置和方法。
背景技術(shù)：
在石油行業(yè)，室內(nèi)物理模擬驅(qū)油實(shí)驗(yàn)在油田礦場試驗(yàn)前期發(fā)揮著重要的作用。目前室內(nèi)驅(qū)油實(shí)驗(yàn)產(chǎn)出液中的油水計(jì)量方法一般都采用量筒進(jìn)行人工計(jì)量，由于產(chǎn)出液中油的量較少，水的量較多，用量筒進(jìn)行計(jì)量時(shí)，需要工作人員定時(shí)更換量筒，產(chǎn)出的油分布在每一個(gè)量筒中，因此每個(gè)量筒中的盛油量較少，且每次讀數(shù)都會(huì)產(chǎn)生誤差，這樣多次讀數(shù)最后累加會(huì)產(chǎn)生累積誤差。因此，常規(guī)計(jì)量方法費(fèi)時(shí)費(fèi)力，油、水計(jì)量不準(zhǔn)確。目前，在石油開采中公知公用的油水自動(dòng)計(jì)量方法主要是用于工業(yè)上的，而用于實(shí)驗(yàn)室油水計(jì)量的較少。其中專利號(hào)為2004200494 . 1的一種用于高含水、低產(chǎn)油的微量計(jì)量器和專利號(hào)為200520127115. 3的直讀式油水分離計(jì)量管的計(jì)量準(zhǔn)確性上有所提高， 但自動(dòng)化程度較低。而專利號(hào)為20101016116. 3的油水計(jì)量儀和專利號(hào)為20102(^96020. 5 的油氣水三相自動(dòng)計(jì)量裝置的自動(dòng)化程度很高，但裝置復(fù)雜，計(jì)量準(zhǔn)確性差。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)室油水計(jì)量裝置及方法油、水計(jì)量不準(zhǔn)確的不足，本發(fā)明提供一種油水自動(dòng)計(jì)量裝置和方法，該油水自動(dòng)計(jì)量裝置可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)計(jì)量、操作方便，采用該裝置的計(jì)量方法計(jì)量結(jié)果準(zhǔn)確。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種油水自動(dòng)計(jì)量裝置，包括箱體及其內(nèi)部的油水分離裝置，所述的油水分離裝置下部設(shè)有油水混和進(jìn)口管線及出水管線，所述的油水分離裝置內(nèi)部設(shè)有與電源相連的電極，油水分離裝置底部的出水管線連接有密封容器，所述的密封密封容器放置在電子天平上；所述的箱體上固定有攝像機(jī)，且所述的攝像機(jī)置于油水分離裝置的左側(cè)，油水分離裝置右側(cè)與攝像機(jī)相對(duì)應(yīng)處設(shè)有光源。所述的氣動(dòng)閥連接有高壓氣體管線，且通過電磁閥控制，所述的光源與油水分離裝置之間設(shè)有白色透光板；所述的電子天平及攝像機(jī)均連接計(jì)算機(jī)?！N應(yīng)用上述油水自動(dòng)計(jì)量裝置的油水自動(dòng)計(jì)量方法，包括以下步驟選擇油水分離裝置，油水混和物由油水混和進(jìn)口管線進(jìn)入油水分離裝置使油水分離，當(dāng)水增加時(shí)，電極連通使電源接通，控制氣動(dòng)閥開啟，水進(jìn)入密封容器，通過電子天平定期測量密封容器內(nèi)水的重量；通過攝像機(jī)定期拍攝油的圖像，根據(jù)圖像的灰度分析油的高度，通過計(jì)算機(jī)計(jì)算油的體積。本發(fā)明具有如下有益效果由于采取上述方案，本發(fā)明采用了原油累積的計(jì)量方法，油水分離裝置內(nèi)徑可根據(jù)產(chǎn)油量的多少選擇，且油水混和物由底部進(jìn)入分離裝置，累積的油中含水量較小，油的計(jì)量結(jié)果準(zhǔn)確，攝像機(jī)實(shí)時(shí)控制拍攝累積油量，并自動(dòng)測量、計(jì)算累積油量；水經(jīng)氣動(dòng)閥控制流出，由電子天平自動(dòng)計(jì)量。綜上所述，本發(fā)明計(jì)量精度高、自動(dòng)
3化程度高，操作方便。


圖1是本發(fā)明的原理圖。圖中1-油水分離裝置，2-攝像機(jī)，3-光源，4-白色透光板，5-箱體，6-電極，7-氣動(dòng)閥，8-密封容器，9-電磁閥，10-高壓氣體管線，11-電源，12-電子天平，13-計(jì)算機(jī)， 14-油水混和進(jìn)口管線，15-水出管線。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明
由圖1所示，一種油水自動(dòng)計(jì)量裝置，包括箱體5及其內(nèi)部的油水分離裝置1，所述的油水分離裝置1下部設(shè)有油水混和進(jìn)口管線14及出水管線15，所述的油水分離裝置1內(nèi)部設(shè)有與電源11相連的電極6，電極6的兩極分別設(shè)在油、水中，其上部電極的高度預(yù)先設(shè)定，電極6連接電源11，電源11同時(shí)又連接電磁閥9，油水分離裝置1底部的出水管線15 通過氣動(dòng)閥7連接有密封容器8，所述的密封密封容器8放置在電子天平12上，密封容器8 之所以要密封，是為了防止長時(shí)間計(jì)量，累積水蒸發(fā)影響計(jì)量結(jié)果。所述的氣動(dòng)閥7還連接高壓氣體管線10，其啟動(dòng)與關(guān)閉由電磁閥9控制；所述的箱體5上固定有攝像機(jī)2，且所述的攝像機(jī)2置于油水分離裝置1的左側(cè)，其位置應(yīng)保證在拍攝時(shí)能夠拍到油水分離裝置1 的整體，油水分離裝置1右側(cè)與攝像機(jī)2相對(duì)應(yīng)處設(shè)有光源3，光源3與油水分離裝置1之間設(shè)有白色透光板4，使光線可以均勻地光照在油水分離裝置1上。所述的電子天平12及攝像機(jī)2均連接計(jì)算機(jī)13，測量的數(shù)據(jù)及拍攝的圖片通過計(jì)算機(jī)13處理后得出油、水體積。一種應(yīng)用上述的油水自動(dòng)計(jì)量裝置的油水自動(dòng)計(jì)量方法，包括以下步驟
(1)根據(jù)實(shí)際需要選擇一種內(nèi)徑可滿足實(shí)驗(yàn)精度要求的油水分離裝置1，上述的實(shí)驗(yàn)精度要求指的是油水計(jì)量精度，實(shí)驗(yàn)者根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求自己設(shè)定，不同使用者要求不同，一般來說，應(yīng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)油量的多少來選擇油水分離裝置的內(nèi)徑，同時(shí)計(jì)量精度要求高則選用直徑小的油水分離裝置，如油水分離裝置的內(nèi)徑可為1. 2cm、1. 6cm、2. 2cm、2. 7cm等，高度為 20cmo(2)油水混和物由油水混和進(jìn)口管線14進(jìn)入油水分離裝置1使油水分離，當(dāng)水增加水面到達(dá)上部電極時(shí)，電極6連通使電源11接通，電磁閥9啟動(dòng)，高壓氣體管線10內(nèi)的高壓氣體與氣動(dòng)閥7接通，氣動(dòng)閥7開啟，油水分離裝置1底部的水進(jìn)入密封容器8，當(dāng)水流出一定量后，油水分離裝置1內(nèi)的水面下降，低于上部電機(jī)，使電極6斷開，從而斷開電源 11，控制氣動(dòng)閥7關(guān)閉，水停止向密封容器8流動(dòng)。(3)通過電子天平12定期測量密封容器8內(nèi)水的重量，測量周期可根據(jù)實(shí)際需要預(yù)先設(shè)定，可以為60S、120S、300S、600S等，由于電極控制水位穩(wěn)定，且驅(qū)油實(shí)驗(yàn)過程中產(chǎn)水量較大，通過電子天平對(duì)累積水計(jì)量結(jié)果準(zhǔn)確。(4)進(jìn)入油水分離裝置1中的油在水面上累積，首先調(diào)整好攝像機(jī)2的焦距，使圖像達(dá)到清晰，然后在計(jì)量前標(biāo)定圖像的灰度，以便軟件能準(zhǔn)確識(shí)別圖像中的油的邊界。計(jì)算機(jī)13控制攝像機(jī)2每隔60s (或120s、300s、600s等根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行設(shè)定)拍攝一張高清晰黑白圖像，圖像的分辨率可以為10M*768像素、1觀0*960像素、1觀0*10對(duì)像素，同樣是根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行設(shè)定。以油水界面為基準(zhǔn)線，用軟件對(duì)圖像進(jìn)行處理，根據(jù)圖像的灰度進(jìn)行分析油的高度，然后根據(jù)油水分離裝置的內(nèi)徑計(jì)算出不同時(shí)刻油的體積。最后計(jì)算機(jī)輸出不同時(shí)間油和水的體積。實(shí)施例一
實(shí)驗(yàn)使用天然巖心，巖心長8. 99cm,直徑2. 52cm,氣測滲透率0. 873 μ m，空隙體積 12. 7mL，含油飽和度68. 3%。實(shí)驗(yàn)過程為水驅(qū)一聚驅(qū)一后續(xù)水驅(qū)。實(shí)驗(yàn)每隔600s記錄一次油、水產(chǎn)量，圖像分辨率選用1280*960像素，油水分離裝置內(nèi)徑為1.2cm，驅(qū)油實(shí)驗(yàn)過程中巖心產(chǎn)出水、油計(jì)量數(shù)據(jù)如表1所示。由表1可以看出，驅(qū)油實(shí)驗(yàn)產(chǎn)出油量較小，采用本發(fā)明的裝置和方法計(jì)量油量準(zhǔn)確，沒有異常點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)產(chǎn)水量較大，采用本發(fā)明的計(jì)量方法可以滿足實(shí)驗(yàn)要求。
表1產(chǎn)出液油水計(jì)量數(shù)據(jù)
權(quán)利要求
1.一種油水自動(dòng)計(jì)量裝置，包括箱體(5)及其內(nèi)部的油水分離裝置(1)，所述的油水分離裝置(1)下部設(shè)有油水混和進(jìn)口管線(14)及出水管線(15)，其特征在于所述的油水分離裝置(1)內(nèi)部設(shè)有與電源(11)相連的電極(6)，油水分離裝置(1)底部的出水管線(15) 連接有密封容器(8 )，所述的密封密封容器(8 )放置在電子天平(12 )上；所述的箱體(5 )上固定有攝像機(jī)(2)，且所述的攝像機(jī)(2)置于油水分離裝置(1)的左側(cè)，油水分離裝置(1)右側(cè)與攝像機(jī)(2 )相對(duì)應(yīng)處設(shè)有光源(3 )。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油水分離裝置，其特征在于所述的氣動(dòng)閥(7)連接有高壓氣體管線(10)，且通過電磁閥(9)控制，所述的光源(3)與油水分離裝置(1)之間設(shè)有白色透光板(4)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的油水分離裝置，其特征在于所述的電子天平(12)及攝像機(jī) (2)均連接計(jì)算機(jī)(13)。
4.一種應(yīng)用權(quán)利要求1所述的油水自動(dòng)計(jì)量裝置的油水自動(dòng)計(jì)量方法，其特征在于包括以下步驟選擇油水分離裝置(1)，油水混和物由油水混和進(jìn)口管線(14)進(jìn)入油水分離裝置(1)使油水分離，當(dāng)水增加時(shí)，電極(6)連通使電源(11)接通，控制氣動(dòng)閥(7)開啟，水進(jìn)入密封容器(8)，通過電子天平(12)定期測量密封容器(8)內(nèi)水的重量；通過攝像機(jī)(2) 定期拍攝油的圖像，根據(jù)圖像的灰度分析油的高度，通過計(jì)算機(jī)計(jì)算油的體積。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種油水自動(dòng)計(jì)量裝置和方法。主要解決現(xiàn)有的常規(guī)注水井口在注氣時(shí)存在測調(diào)難度大、各層的注入量不均衡的問題。其特征在于所述的油水分離裝置(1)內(nèi)部設(shè)有與電源(11)相連的電極(6)，油水分離裝置(1)底部的出水管線(15)連接有密封容器(8)，所述的密封密封容器(8)放置在電子天平(12)上；所述的箱體(5)上固定有攝像機(jī)(2)，且所述的攝像機(jī)(2)置于油水分離裝置(1)的左側(cè)，油水分離裝置(1)右側(cè)與攝像機(jī)(2)相對(duì)應(yīng)處設(shè)有光源(3)。該油水自動(dòng)計(jì)量裝置可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)計(jì)量、操作方便，采用該裝置的計(jì)量方法計(jì)量結(jié)果準(zhǔn)確。
文檔編號(hào)G01F22/00GK102564520SQ20111030834
公開日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2011年10月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月13日
發(fā)明者劉宏生, 姜冬陽, 曾嘉, 楊莉, 羅鋒, 許關(guān)利 申請(qǐng)人:中國石油天然氣股份有限公司, 大慶油田有限責(zé)任公司