便攜式數字化油水界面檢測儀的研制.pdf

1、從油田開采出的原油中含有一定水份，因此在原油生產和儲運過程中，由于油和水密度不同，在重力作用下會出現油水分層。儲油罐底部沉聚的水會占據大量的儲存空間，增加不必要的儲運成本。及時將罐底的水排出，以實現油水分離，對減少原油含水率，提高儲運效率十分重要。而實現油水分離的關鍵環(huán)節(jié)在于油水界面的檢測。準確檢測儲油罐的油水界面位置是實現油水分離的重要保障，也是計量油罐內部儲油量的重要依據。
　　由于油水分界面特性復雜，尤其是存在油水乳化層會給

2、測量帶來一定的誤差，為此本文在詳細研究國內外現有油水界面檢測的理論與技術基礎上，取長補短，根據原油生產和儲運過程中油水界面現場檢測的需要，設計了一款便攜式數字化油水界面檢測儀。將近紅外檢測技術與超聲波檢測技術相結合應用到油水界面的檢測中，根據超聲波在空氣和液體中衰減特性的不同可以有效區(qū)分儲罐內部介質是空氣還是液體（油和水），在此基礎上根據近紅外光譜吸收原理，通過檢測油水分層間含油濃度變化，以確定有效的油水分界點，減少測量誤差。
　

3、　檢測儀由上位機手持端和下位機檢測探頭兩部分組成，并通過特制的測量尺相連，內置有導線，為數據傳輸提供媒介。探頭通過超聲波和近紅外檢測電路確定介質屬性，并設計有溫度測量模塊，實現介質溫度的實時測量，以便分析介質狀態(tài)。手持端設置有檢測結果顯示和報警模塊，以及探頭位置自動測量裝置，配合探頭介質屬性檢測結果實現油水界面具體位置的測量。
　　論文對檢測儀的軟硬件系統進行了設計與調試，并在江蘇遠望儀器有限公司搭建的試驗臺進行了現場試驗，試驗結

4、果表明，設計的油水界面檢測儀對于黏度相對低的油品，位置測量誤差在±3mm以內，油水界面變化反應時間≤1s，對于黏度相對高的油品測量誤差在±6mm以內，反映時間≤2s，且溫度的變化和不同礦化度的水對其性能的影響很小。與油水界面檢測儀的國家行業(yè)標準，即測量誤差在油水界面實際位置±25mm范圍內，油水界面變化的反應時間≤3s，以及常見的檢測儀測量誤差(±10mm)相比較，設計的便攜式數字化油水界面檢測儀具有精度高和性能穩(wěn)定的優(yōu)點，可以很好滿足