專利名稱：一種自學(xué)習(xí)機(jī)制的在線光電油水氣三相流量度量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于傳感技術(shù)領(lǐng)域，具體地說涉及一種自學(xué)習(xí)機(jī)制的在線光電油水氣
三相流量度量裝置。
背景技術(shù)：
目前在油田生產(chǎn)中，不能準(zhǔn)確地對(duì)油田抽油機(jī)的混合流體輸出管道中，實(shí)時(shí)在線 監(jiān)測抽油機(jī)所抽出的油水氣比例和流量，為優(yōu)化控制采油區(qū)系統(tǒng)的運(yùn)行和油藏的數(shù)字化管 理帶來困難。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型提出一種自學(xué)習(xí)機(jī)制的在線光電油水氣三相流量度量裝置，可安裝在 每一個(gè)油田抽油機(jī)的混合流體輸出管道中，實(shí)時(shí)在線監(jiān)測抽油機(jī)所抽出的油水氣比例和流 量，為優(yōu)化控制采油區(qū)系統(tǒng)的運(yùn)行和油藏的數(shù)字化管理提供具體的真實(shí)有效的數(shù)據(jù)。修正現(xiàn)行以每個(gè)抽油機(jī)的載荷和位移作為變量的示功圖求出油水氣比例的誤差， 本實(shí)用新型可安裝在每一個(gè)油田抽油機(jī)的混合流體輸出管道中，實(shí)時(shí)在線監(jiān)測抽油機(jī)所抽 出的油水氣比例和流量，為進(jìn)一步優(yōu)化控制每個(gè)采油區(qū)系統(tǒng)的運(yùn)行和油藏的數(shù)字化管理提 供具體的真實(shí)有效的數(shù)據(jù)。本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的一種自學(xué)習(xí)機(jī)制的在線光電油水氣三相流量度量裝置，其特征在于，油井管和抽 出并充滿油井管的油為介質(zhì)的構(gòu)成的油圓筒電容(101)，油井管和抽出并充滿油井管的水 為介質(zhì)的構(gòu)成的水圓筒電容(102)，油井管和抽出并充滿油井管的氣為介質(zhì)的構(gòu)成的氣圓 筒電容(103)，油圓筒電容、水圓筒電容和氣圓筒電容分別與第一電子開關(guān)(106)的輸入端 1、2、3相連；油井抽出的實(shí)時(shí)油水氣混合物為介質(zhì)的構(gòu)成的油水圓筒電容(104)和IOPF的 精密基準(zhǔn)電容(105)，分別與第二電子開關(guān)(107)的輸入端1、2相連，第一電子開關(guān)和第二 電子開關(guān)的輸出端分別與精密電容測試模塊(108)的標(biāo)準(zhǔn)電容端1、電容測試端2相連，精 密電容測試模塊與控制器(110)相連，第一電子開關(guān)、第二電子開關(guān)與控制器(110)相連， 數(shù)據(jù)輸出口(111)與控制器相連，光纖流量及組份傳感器(109)與控制器相連。第一、第二電子開關(guān)為CC4051或CC4069 ；控制器為C8051F。本實(shí)用新型特點(diǎn)本實(shí)用新型提出一種在線的基于自學(xué)習(xí)機(jī)制的油水氣三相流量度量裝置，修正現(xiàn) 行以每個(gè)抽油機(jī)的載荷和位移作為變量的示功圖求出油水氣比例的誤差?？砂惭b在我國每 一個(gè)油田進(jìn)行二次采油的抽油機(jī)的混合流體輸出管道中，實(shí)時(shí)在線監(jiān)測抽油機(jī)所抽出的油 水氣比例和流量，為優(yōu)化控制采油區(qū)系統(tǒng)的運(yùn)行和油藏的數(shù)字化管理提供具體的真實(shí)有效 的數(shù)據(jù)，達(dá)到節(jié)能減排、提高單產(chǎn)油井的產(chǎn)量和效率的目的，將容器內(nèi)的水換成三次采油的 化學(xué)溶劑也適用三次采油的抽油機(jī)的流量監(jiān)測。
圖1是在線的基于自學(xué)習(xí)機(jī)制的油水氣三相流量度量裝置結(jié)構(gòu)圖圖中101為油井管和抽出并充滿油井管的油為介質(zhì)的構(gòu)成的油圓筒電容，102為 油井管和抽出并充滿油井管的水為介質(zhì)的構(gòu)成的水圓筒電容，103為油井管和抽出并充滿 油井管的氣為介質(zhì)的構(gòu)成的氣圓筒電容，104為油井抽出的實(shí)時(shí)油水氣混合物為介質(zhì)的構(gòu) 成的油水圓筒電容，這四個(gè)電容腔體的尺寸相等，105為IOPF的精密基準(zhǔn)電容，106為第一 電子開關(guān)，107為第二電子開關(guān)，108為精密電容測試模塊，分辨率為0. OlPF, 109為光纖流 量及組份傳感器，110為控制器，111為數(shù)據(jù)輸出口。
具體實(shí)施方式
一種在線的基于自學(xué)習(xí)機(jī)制的油水氣三相流量度量裝置，本井抽出的充滿油為介 質(zhì)的構(gòu)成的電容101，本井抽出的充滿水為介質(zhì)的構(gòu)成的電容102，本井抽出的充滿氣為介 質(zhì)的構(gòu)成的電容103，分別與電子開關(guān)106的輸入端1、2、3相連；本井抽出的實(shí)時(shí)油水氣混 合物為介質(zhì)的構(gòu)成的電容104，IOPF的精密基準(zhǔn)電容105，分別與電子開關(guān)107的輸入端1、 2相連，電子開關(guān)106、107的輸出端分別與精密電容測試模塊108的標(biāo)準(zhǔn)電容端1、電容測 試端2相連，精密電容測試儀108與控制器110相連，電子開關(guān)106、107與控制器110相連， 光纖流量及組份傳感器109與控制器110相連，數(shù)據(jù)輸出口 111與控制器110相連。其中， 電子開關(guān)106、107為CC4051或CC4069 ；控制器110為C8051F。本井抽出的實(shí)時(shí)油水氣混合物為介質(zhì)的構(gòu)成的電容104以連同器的方式連接在 油田每一個(gè)抽油機(jī)的混合流體輸出管道中，當(dāng)控制器110發(fā)起一個(gè)測量命令時(shí)，電子開關(guān) 106和107在控制器110的命令下，將電子開關(guān)106的輸入端1和107的輸入端2分別與 精密電容測試模塊108的電容測試端2和標(biāo)準(zhǔn)電容端1導(dǎo)通，精密電容測試模塊108測量 出油為介質(zhì)的構(gòu)成的電容量m(l)，并輸出到控制器110的內(nèi)存存儲(chǔ)；將電子開關(guān)106的輸 入端2和107的輸入端2分別與精密電容測試模塊108的電容測試端2和標(biāo)準(zhǔn)電容端1導(dǎo) 通，精密電容測試模塊108測量出水為介質(zhì)的構(gòu)成的電容量m(2)，并輸出到控制器110的內(nèi) 存存儲(chǔ)；將電子開關(guān)106的輸入端3和107的輸入端2分別與精密電容測試模塊108的電 容測試端2和標(biāo)準(zhǔn)電容端1導(dǎo)通，精密電容測試模塊108測量出氣為介質(zhì)的構(gòu)成的電容量 m(3)，并輸出到控制器110的內(nèi)存存儲(chǔ)；然后，將電子開關(guān)107的輸入端1、2分別與精密電 容測試模塊108的電容測試端2和標(biāo)準(zhǔn)電容端1導(dǎo)通，精密電容測試模塊108測量出油水 氣為介質(zhì)的構(gòu)成的電容量πΚ4)，并輸出到控制器110的內(nèi)存存儲(chǔ)；反復(fù)進(jìn)行這樣的程序運(yùn) 行十次，并在控制器110的內(nèi)部存有本油井的油水氣的介電常數(shù)6(1)、42)^(；3)和接收到 的光纖流量及組份基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，加上10組m (1)、m O)、m (3)、m (4)數(shù)據(jù)，控制器110進(jìn)行自學(xué) 習(xí)判斷，從而逼近在一個(gè)時(shí)間段At的油水氣的比例，又因?yàn)楣軓绞且粋€(gè)已知數(shù)d，以此很 容易計(jì)算出在一個(gè)時(shí)間段At的油水氣含量和流量。將容器內(nèi)的水102換成三次采油的化 學(xué)溶劑也適用三次采油的抽油機(jī)的流量監(jiān)測。應(yīng)用實(shí)例下面的例子進(jìn)一步說明應(yīng)用，所舉的例子不影響本實(shí)用新型專利的進(jìn)一步保護(hù)。本井抽出的實(shí)時(shí)油水氣混合物為介質(zhì)的構(gòu)成的電容104以連同器的方式連接在 每一個(gè)油田抽油機(jī)的輸出管道中，當(dāng)控制器110發(fā)起一個(gè)測量命令時(shí)，電子開關(guān)106和107在控制器110的命令下，將電子開關(guān)106的輸入端1和107的輸入端2分別與精密電容測 試模塊108的電容測試端2和標(biāo)準(zhǔn)電容端1導(dǎo)通，精密電容測試模塊108測量出油為介質(zhì) 的構(gòu)成的電容量m(l)，并輸出到控制器110的內(nèi)存存儲(chǔ)；將電子開關(guān)106的輸入端2和107 的輸入端2分別與精密電容測試模塊108的電容測試端2和標(biāo)準(zhǔn)電容端1導(dǎo)通，精密電容 測試模塊108測量出水為介質(zhì)的構(gòu)成的電容量m(2)，并輸出到控制器110的內(nèi)存存儲(chǔ)；將 電子開關(guān)106的輸入端3和107的輸入端2分別與精密電容測試模塊108的電容測試端2 和標(biāo)準(zhǔn)電容端1導(dǎo)通，精密電容測試模塊108測量出氣為介質(zhì)的構(gòu)成的電容量m(3)，并輸 出到控制器110的內(nèi)存存儲(chǔ)；然后，將電子開關(guān)107的輸入端1、2分別與精密電容測試模塊 108的電容測試端2和標(biāo)準(zhǔn)電容端1導(dǎo)通，精密電容測試模塊108測量出油水氣為介質(zhì)的構(gòu) 成的電容量m (4)，并輸出到控制器110的內(nèi)存存儲(chǔ)；反復(fù)進(jìn)行這樣的程序運(yùn)行十次，并在控 制器110的內(nèi)部存有本油井的油水氣的介電常數(shù)e(l)、42)、e(3)和接收到的光纖流量及 組份基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，加上10組m(l)、m⑵、m(3)、m(4)數(shù)據(jù)，控制器110進(jìn)行自學(xué)習(xí)判斷，從而 逼近在一個(gè)時(shí)間段At的油水氣的比例，又因?yàn)楣軓绞且粋€(gè)已知數(shù)d，以此很容易計(jì)算出在 一個(gè)時(shí)間段At的油水氣含量和流量。
權(quán)利要求1.一種自學(xué)習(xí)機(jī)制的在線光電油水氣三相流量度量裝置，其特征在于，油井管和抽出 并充滿油井管的油為介質(zhì)的構(gòu)成的油圓筒電容(101)，油井管和抽出并充滿油井管的水為 介質(zhì)的構(gòu)成的水圓筒電容(102)，油井管和抽出并充滿油井管的氣為介質(zhì)的構(gòu)成的氣圓筒 電容(103)，油圓筒電容、水圓筒電容和氣圓筒電容分別與第一電子開關(guān)(106)的輸入端1、 2、3相連；油井抽出的實(shí)時(shí)油水氣混合物為介質(zhì)的構(gòu)成的油水圓筒電容(104)和IOPF的精 密基準(zhǔn)電容(105)，分別與第二電子開關(guān)(107)的輸入端1、2相連，第一電子開關(guān)和第二電 子開關(guān)的輸出端分別與精密電容測試模塊(108)的標(biāo)準(zhǔn)電容端1、電容測試端2相連，精密 電容測試模塊與控制器(110)相連，第一電子開關(guān)、第二電子開關(guān)與控制器(110)相連，數(shù) 據(jù)輸出口(111)與控制器相連，光纖流量及組份傳感器(109)與控制器相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自學(xué)習(xí)機(jī)制的在線光電油水氣三相流量度量裝置，其特 征在于，第一、第二電子開關(guān)為CC4051或CC4069 ；控制器為C8051F。
專利摘要一種自學(xué)習(xí)機(jī)制的在線光電油水氣三相流量度量裝置，油井管和充滿的油為介質(zhì)的構(gòu)成的油圓筒電容，油井管和充滿的水為介質(zhì)的構(gòu)成的水圓筒電容，油井管和充滿的氣為介質(zhì)的構(gòu)成的氣圓筒電容，油、水和氣圓筒電容分別與第一電子開關(guān)的輸入端相連；油井抽出的實(shí)時(shí)油水氣混合物為介質(zhì)的構(gòu)成的油水圓筒電容和10PF的精密基準(zhǔn)電容，分別與第二電子開關(guān)的輸入端相連，第一、二電子開關(guān)的輸出端分別與精密電容測試模塊的標(biāo)準(zhǔn)電容端、電容測試端相連，精密電容測試模塊與控制器相連，第一、二電子開關(guān)與控制器相連。實(shí)時(shí)在線監(jiān)測抽油機(jī)的油水氣比例和流量，為優(yōu)化控制采油區(qū)系統(tǒng)的運(yùn)行和油藏的數(shù)字化管理提供有效的數(shù)據(jù)，達(dá)到節(jié)能減排、提高油井單產(chǎn)和效率。
文檔編號(hào)E21B47/00GK201884020SQ20102052404
公開日2011年6月29日 申請(qǐng)日期2010年9月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月10日
發(fā)明者崔建成, 崔錦廷, 張強(qiáng), 肖淑明 申請(qǐng)人:北京中科博為科技有限公司