專利名稱：井口原油含水率在線測量裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及油田采油技術領域，特別涉及一種采出原油檢測設備，是一種能應用 于油田單井井口的原油含水率在線測量裝置。
背景技術：
原油含水率實時測量是油井生產(chǎn)的一項重要工作。含水率的測量對象又分為含水 原油和脫水原油?，F(xiàn)有油井井口原油含水率測量方法一般分為兩種，即人工測量法和在線 測量法。目前對于含水原油各油田大部分采用的是人工取樣測量法。人工取樣測量法根據(jù) 油水分離手段的不同分為蒸餾法、電脫法、卡爾_費休法。在線測量的方法又分為密度法、射線法、短波吸收法、微波法、電容法。密度法是確 定含水原油密度值后，根據(jù)純油密度和純水密度計算含水率。射線法是利用原油和水對射 線的吸收能力不同，以此計算出原油含水率。短波吸收法是將電能以電磁波的形式輻射到 以乳化狀態(tài)存在的油水介質(zhì)中，根據(jù)油、水對短波吸收能力的不同來檢測油水乳化液中的 含水率。微波法的原理是根據(jù)油、水對微波能量的吸收能力的差別，采用微波反射式結構來 測量含水率。國外在測量較低含水率的原油時，主要采用電容法含水分析儀，這類儀表分辨率 較高，并具有較高的測量穩(wěn)定性，通過內(nèi)置的溫度傳感器可實現(xiàn)實時溫度補償。在含水率較 高時，則采用微波法的含水分析儀。這些儀表基本都能通過RS232端口與計算機進行通訊 和聯(lián)機調(diào)試，人機界面采用菜單提示，因而其調(diào)試過程非常簡單?，F(xiàn)有技術的缺點人工測量法的取樣時間較長，無法用于在線測量系統(tǒng)實時測量， 取樣隨機性大，且人為誤差大，費時費力，不能滿足油田生產(chǎn)自動化管理的要求。而在線測量法的微波和短波方法測量原油含水的儀表，其測量不能全面反映混合 兩相流的情況，因而實驗室條件下測量精度能達到要求，但在具體現(xiàn)場工況條件下不能滿 足精度要求。由于油包水或水包油等因素，容易發(fā)生零點漂移而導致測量范圍不準，非線性 誤差大。同時由于原油的腐蝕、結垢、結蠟等原因，致使儀表長期運行的可靠性較差。傳統(tǒng)電 容法測含水率較準確，但量程范圍小、可調(diào)性差，且僅適用于含水率低于30%以下的油井。由此可見，缺乏一種成本低廉、安裝使用方便，測量精確度高，適用于油田油井井 口含水率測量裝置，是目前油井井口含水率在線測量技術發(fā)展的主要障礙?，F(xiàn)有類近的專利有一種防纏繞式高溫偏心井口測試儀(公開號CN201232546)； 一種原油含水率測定儀雙探頭傳感器(公開號CN2349574)；微波諧振法生產(chǎn)油井產(chǎn) 液剖面測井儀(公開號CN2809215)；油中含水在線測量儀及測量顯示裝置(公開號 CN201016974)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種井口原油含水率在線測量裝置，能夠?qū)崟r在線對井口 的原油含水率進行精確測量，并且測量范圍較寬。
本發(fā)明采用的技術方案是井口原油含水率在線測量裝置的原理是采用電容探 針直接接觸測量含水原油中油水兩相流與探針接觸形成的電容信號，將電容信號送入測量 電路，經(jīng)轉換電路將電容信號轉換成電流信號，通過計算軟件計算出原油含水率。井口原油含水率在線測量裝置，主要由電容測量前端、數(shù)據(jù)采集電路組成。其特征 在于電容測量前端是原油含水率測量裝置最重要的環(huán)節(jié)，它把原油含水率的變化轉變 為可測量的電容信號。電容測量前端主要由罩筒、過渡塊、管螺紋螺母、連接柱、基體、電極座、導線管、電 容管、壓板、鎖緊螺釘和螺母組成。連接關系為導線管和電容管均采用不銹鋼毛細管。電容管表面涂有絕緣涂層，導 線管與電容管之間的距離在3 6mm。導線管和電容管中心孔內(nèi)均有電加熱絲。導線管和 電容管的兩端分別固定在絕緣材料制的長方體形電極座上。兩個電極座分別嵌在基體內(nèi)壁 凹槽中并用密封膠進行灌封?；w外壁為圓柱體形，基體內(nèi)為長方形孔；基體下端內(nèi)壁對稱 分布有兩個鑲嵌電極座的槽?；w有四個軸向孔，連接柱穿過基體壁上的軸向孔，在連接柱 下端部通過螺母固定有環(huán)形壓板。導線管和電容管內(nèi)加熱絲的兩端分別連接有加熱導線； 導線管和電容管分別連接有測量電容輸出電極導線，加熱導線和測量電容輸出電極導線通 過連接柱中心孔引出。加熱導線和測量電容輸出電極導線連接在電路板上的接線端子上。 連接柱的上端穿過管螺紋螺母和圓形過渡塊并由螺母固定。管螺紋螺母與圓形過渡塊焊接 在一起，管螺紋螺母為圓柱體形，在管螺紋螺母的下端有外螺紋，上端為正六方體。圓形過 渡塊的邊沿分布有螺孔。在圓形過渡塊的上部有罩筒，罩筒與過渡塊之間通過連接螺栓固 定。把導線管和電容管和電加熱絲采用灌封的工藝封裝于基體內(nèi)，加工成一體化封裝 的結構。井口原油含水率在線測量裝置的電容測量前端安裝在采油井口的出油管線上，具 體位置是出油管線連接在三通的中間端口和一個直端口上。在三通的另一個直端口上固 定有電容測量前端。簡述電容傳感器的原理。參閱圖1。電容傳感器為接觸式測量，與被測介質(zhì)接觸的 是導線管7和電容管8。導線管7和電容管8的材料為0. 6mm不銹鋼管，采用雙管結構，其 中電容管8不銹鋼管表面有一層厚度均勻的電介質(zhì)(絕緣涂層)，構成電容器的主要部分， 導線管7是表面無涂層的“裸絲”，其作用是構成電容器的另一電極。導線管7和電容管8 內(nèi)均有一根電加熱絲。電加熱絲為導線管7和電容管8表面提供一定的熱量，使表面溫度 高于原油析蠟點，從而解決原油結蠟問題。電容管8表面的涂層用性能穩(wěn)定、高介電常數(shù)的 高性能特種材料制作，可以較好的解決探針電極表面的結垢、油或水不易脫落等問題。把導 線管7和電容管8和電加熱絲采用灌封的工藝封裝于基體5內(nèi)。傳感器探頭采用一體化封 裝結構后，一方面消除了無效加熱，另一方面能夠大大減小雜散電容，使得加熱對測量電容 基本沒有影響。數(shù)據(jù)采集電路主要包括CAV444芯片和AM462芯片，構成數(shù)據(jù)采集電路的電容電壓 轉換電路和電壓電流轉換電路兩部分；CAV444芯片的第一和第二管腳分別于測量振蕩器電阻Rqi和電流源調(diào)準電阻Rcw相連，并且測量振蕩器電阻Rai和電流源調(diào)整電阻Rcw連同CAV444芯片的第十管腳接地； CAV444芯片的外接第三管腳與外接第十一管腳相連通；CAV444芯片的外接第四管腳輸出 級電阻R2、R5及滿度校準電阻禮相連接，輸出級電阻R2另一端與外接第六管腳相連，輸出級 電阻R5的另一端與輸出級電阻R4及零點校準電阻R3相連，輸出級電阻R4另一端接地，該零 點校準電阻R3的另一端與CAV444芯片外接第十一管腳相連，滿度校準電阻R1另一端與外 接第五管腳相連接；同時CAV444芯片外接第五管腳還與AM462芯片外接第三管腳相連接， CAV444芯片的外接第六管腳還與參考電壓電容Cvkef相連接，該電容的另一端接地；CAV444 芯片的外接第七、第八和第九管腳均空置；從CAV444芯片的外接第十二管腳引出導線到 外接電容探針CM的一端，同時電容探針CM的另一端接地線；CAV444芯片的外接第十三、 十四、十五及十六管腳分別與低通濾波器電容Cf2、工作電源電阻Ra、另一個低通濾波器電容 Cfi及頻率電壓轉換電容Cw相連接，這些元件的另一端均接地。AM462芯片外接第一管腳與 調(diào)壓電阻&相連接，該電阻另一端與AM462芯片外接第二管腳相連接，同時AM462芯片外 接第二管腳與另一個調(diào)壓電阻R8相連，且調(diào)壓電阻R8另一端連同AM462芯片外接第十四 管腳接地；AM462芯片外接第四管腳與兩個增益電阻R6和R7相連接，增益電阻R7另一端與 AM462芯片外接第一管腳相連，另一個增益電阻R6另一端與AM462芯片外接第五管腳相連 接；AM462芯片外接第六管腳與負載電阻R13相連，該負載電阻另一端接地；AM462芯片外接 第八管腳依次與三極管T1、二極管D1及穩(wěn)定電阻R12相連，該穩(wěn)定電阻R12另一端接地，三極 管1\的集電極與AM462芯片外接第九管腳及第十管腳相連，且該芯片的第九與第十管腳是 連通的，同時該第九與第十管腳與檢測電阻Rtl相連，該檢測電阻另一端與AM462芯片外接 第十一管腳及輸出電容C2相連接，C2另一端接地；AM462芯片外接第十五管腳與CAV444芯 片外接第十一管腳及Vkef電壓參考電容C1相連，該參考電容另一端接地；AM462芯片外接第 十六管腳與兩個調(diào)零電阻R1(l、R11相連接，調(diào)零電阻Rltl另一端與AM462芯片外接第十五管 腳相連，R11另一端接地；AM462芯片外接第七、第十二、第十三管腳空置。從AM462芯片外 接第十一管腳為測量電路輸入24V直流電源，經(jīng)過電路轉換AM462芯片外接第十五管腳為 CAV444芯片提供5V直流電流由CAV444芯片外接第十一管腳輸入。探針電容值由Cm輸入 經(jīng)過轉換形成的電流值Iot由負載電阻&一端輸出。所述的電容探針(CM)是導線管7和電容管8，把導線管7和電容管8當作一個電 容?？梢圆扇AV444芯片的外接第十二管腳引出導線接導線管7，同時電容管8連接的導 線地線；也可以采取CAV444芯片的外接第十二管腳引出導線接電容管8，同時導線管7連 接的導線地線。數(shù)據(jù)采集電路原理數(shù)據(jù)采集電路由電容電壓轉換電路和電壓電流轉換電路兩部 分構成，分別基于CAV444芯片和AM462芯片進行設計。數(shù)據(jù)采集電路的電容電壓轉換電路 (C-V)，能將反映原油中含水率大小的電容信號轉化為電壓信號；數(shù)據(jù)采集電路的電壓電流 轉換電路(V-I)，能將反映原油中含水率大小的電壓信號轉化為標準電流信號(4-20mA)。 CAV444芯片是一個可測量多種電容式傳感器信號的線性轉換比例電壓輸出的接口集成電 路。該芯片檢測電容靈敏度高，并且不受集成電路和電路環(huán)境所產(chǎn)生的寄生電容的影響。 它同時具有信號采集、處理和差分電壓輸出的功能，并且電容信號和輸出電壓是線性關系。 采用該芯片可以實現(xiàn)對電容管8電容值的檢測并將電容信號轉換成電壓信號線性輸出。 AM462芯片是一個多用途的放大和電壓電流轉換的帶有多種保護功能的集成電路。它由一個可調(diào)增益的放大電路和一個電壓電流轉換電路組成，有一個恒壓源可用于為CAV444電 路提供5V的直流穩(wěn)壓電源，另外，還有一個運算放大器可作為可調(diào)的恒流/恒壓源，可以給 外接電路供電。應用AM462芯片能將反映原油中含水率大小的電壓信號轉換成4-20mA的 工業(yè)標準電流信號線性輸出。CAV444芯片和AM462芯片市場有銷售。本發(fā)明的有益效果本發(fā)明井口原油含水率在線測量裝置，實現(xiàn)了在油井井口對 原油含水率進行在線準確測量，能滿足油井生產(chǎn)動態(tài)分析的需求并滿足了數(shù)據(jù)遠傳要求。 計量準確度高，最大相對偏差在士5%范圍以內(nèi)；符合油田防爆要求。而相對于目前在線測 量方法的微波、短波方法以及傳統(tǒng)電容法，則解決了誤差大、可靠性較差、測量范圍小、成本 高等缺陷。解決了目前油田單井井口無法實時在線監(jiān)測含水率的問題。


圖1是本發(fā)明井口原油含水率在線測量裝置的使用整體框圖；圖2a是本發(fā)明井口原油含水率在線測量裝置的電容傳感器結構剖面示意圖；圖2b是圖2a的左視剖面圖；圖3是本發(fā)明井口原油含水率在線測量裝置的數(shù)據(jù)采集電路圖；圖4是本發(fā)明井口原油含水率在線測量裝置的安裝示意圖。圖中，1.罩筒，2.過渡塊，3.管螺紋螺母，4.連接柱，5.基體，6.電極座，7.導線 管，8.電容管，9.壓板，10.緊鎖螺釘，11.螺母，12.連接螺栓，13.電容測量前端，14.數(shù)據(jù) 采集電路，15.數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，16.采油井口，17.出油管線。
具體實施例方式實施例1 以一個井口原油含水率在線測量裝置為例，對本發(fā)明作進一步詳細說 明。參閱圖1，本發(fā)明的井口原油含水率測量裝置包括電容測量前端13和電容采集電 路14 ；電容采集電路14與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)15連接。電容采集電路包括電容電壓轉換電路和 電壓電流轉換電路，電容采集電路14將電容測量前端13測量的反映原油含水率變化值的 電容值轉化為直流電流，并將該直流電流值傳給數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)15，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集、顯示及 存儲。參閱圖4。電容測量前端13安裝在采油井口 16的出油管線17上，具體位置是 出油管線17連接在三通的中間端口和一個直端口上。在三通的另一個直端口上固定有電 容測量前端13。參閱圖2a。電容測量前端13主要由罩筒1、過渡塊2、管螺紋螺母3、連接柱4、基 體5、電極座6、導線管7、電容管8、壓板9、鎖緊螺釘10和螺母11組成。具體連接關系為導線管7和電容管8均采用外徑0. 6mm、內(nèi)徑0. 3mm的不銹鋼毛 細管。導線管7是表面無絕緣涂層，電容管8表面涂有厚度為30 μ m的絕緣涂層作為形成 的電容器電介質(zhì)層，導線管7與電容管8之間的距離為5mm，并且導線管7在電容管8上面。 導線管7的作用是與包覆于其表面上的水一起形成的電容的一個電極，電容管8是電容傳 感器中電容的產(chǎn)生極；導線管7和電容管8中心孔內(nèi)均有直徑為0. 15mm的電加熱絲，保證 表面的溫度高于析蠟點而不會在其表面結蠟。導線管7和電容管8的兩端分別固定在絕緣材料制的長方體形電極座6上，并通過鎖緊螺釘10將導線管7和電容管8的兩端固定在電 極座6上，使測量流體的沖擊下導線管7和電容管8不容易脫落。兩個電極座6分別嵌在 基體5內(nèi)壁凹槽中并用密封膠進行灌封，使導線管7、電容管8、鎖緊螺釘10以及加熱絲成 為一體而不會產(chǎn)生松動?；w5外壁為圓柱體形，基體5內(nèi)為長方形孔；基體5下端內(nèi)壁對 稱分布有兩個鑲嵌電極座6的槽?；w5有四個軸向孔，連接柱4穿過基體5壁上的軸向 孔，參閱圖2b。在連接柱4下端部通過螺母11固定有環(huán)形壓板9。參閱圖2a。導線管7和 電容管8內(nèi)加熱絲的兩端分別連接有加熱導線；導線管7和電容管8分別連接有測量電容 輸出電極導線(材質(zhì)為純銅)，加熱導線和測量電容輸出電極導線通過連接柱4中心孔(內(nèi) 徑為3mm)引出。加熱導線和測量電容輸出電極導線連接在電路板上的接線端子上。連接 柱4的上端穿過管螺紋螺母3和圓形過渡塊2并由螺母固定。管螺紋螺母3與圓形過渡塊 2焊接在一起，管螺紋螺母3為圓柱體形，在管螺紋螺母3的下端有外螺紋，上端為正六方 體。圓形過渡塊2的邊沿分布有螺孔。在圓形過渡塊2的上部有罩筒1，罩筒1與過渡塊2 之間通過連接螺栓12固定。罩筒1上有兩個防爆管接口，接口尺寸為M25X2. 0mm。加熱導 線和測量電容輸出電極導線從防爆管接口穿出。完成了電容測量前端封裝。導線管7和電容管8總長度35mm，有效長度25mm，即兩個電極座6之間的距離為 25mm。導線管7和電容管8所在的矩形流道橫截面為20 X 25mm，流道總長度60mm。采用4_20mA電流輸出信號所需要的電路。電路器件的供電電壓為24V直流電壓。參閱圖3。包括電容電壓轉換電路和電壓電流轉換電路，分別基于CAV444芯片和 AM462芯片進行設計。CAV444芯片的外接第一和第二管腳分別與測量振蕩器電阻Rai和電流源調(diào)準電阻 Rcff相連，并且測量振蕩器電阻R 和電流源調(diào)整電阻Rcw連同CAV444芯片的第十管腳接地； CAV444芯片的外接第三管腳與外接第十一管腳相連通；CAV444芯片的外接第四管腳輸出 級電阻R2、R5及滿度校準電阻R1相連接，輸出級電阻R2另一端與外接第六管腳相連，輸出 級電阻R5的另一端與輸出級電阻R4及零點校準電阻R3相連，輸出級電阻R4另一端接地， 該零點校準電阻R3的另一端與CAV444芯片外接第十一管腳相連，滿度校準電阻R1另一端 與外接第五管腳相連接；同時CAV444芯片外接第五管腳還與AM462芯片外接第三管腳相 連接，CAV444芯片的外接第六管腳還與參考電壓電容Cvkef相連接，該電容的另一端接地； CAV444芯片的外接第七、第八和第九管腳均空置；從CAV444芯片的外接第十二管腳引出導 線到外接電容探針CM的一端，同時電容探針CM的另一端接地線；即CAV444芯片的外接第 十二管腳引出導線接導線管7，同時電容管8連接的導線地線；CAV444芯片的外接第十三、 十四、十五及十六管腳分別與低通濾波器電容Cf2、工作電源電阻Ra、另一個低通濾波器電容 Cfi及頻率電壓轉換電容Cw相連接，這些元件的另一端均接地。AM462芯片外接第一管腳與 調(diào)壓電阻&相連接，該電阻另一端與AM462芯片外接第二管腳相連接，同時AM462芯片外 接第二管腳與另一個調(diào)壓電阻R8相連，且調(diào)壓電阻R8另一端連同AM462芯片外接第十四 管腳接地；AM462芯片外接第四管腳與兩個增益電阻R6和R7相連接，增益電阻R7另一端與 AM462芯片外接第一管腳相連，另一個增益電阻R6另一端與AM462芯片外接第五管腳相連 接；AM462芯片外接第六管腳與負載電阻R13相連，該負載電阻另一端接地；AM462芯片外接 第八管腳依次與三極管T1、二極管D1及穩(wěn)定電阻R12相連，該穩(wěn)定電阻R12另一端接地，三極 管1\的集電極與AM462芯片外接第九管腳及第十管腳相連，且該芯片的第九與第十管腳是
8連通的，同時該第九與第十管腳與檢測電阻Rtl相連，該檢測電阻另一端與AM462芯片外接 第十一管腳及輸出電容C2相連接，C2另一端接地；AM462芯片外接第十五管腳與CAV444芯 片外接第十一管腳及Vkef電壓參考電容C1相連，該參考電容另一端接地；AM462芯片外接第 十六管腳與兩個調(diào)零電阻R1(l、R11相連接，調(diào)零電阻Rltl另一端與AM462芯片外接第十五管 腳相連，R11另一端接地；AM462芯片外接第七、第十二、第十三管腳空置。從AM462芯片外 接第十一管腳為測量電路輸入24V直流電源，經(jīng)過電路轉換AM462芯片外接第十五管腳為 CAV444芯片提供5V直流電流由CAV444芯片外接第十一管腳輸入。探針電容值由Cm輸入 經(jīng)過轉換形成的電流值Iot由負載電阻&一端輸出。 在使用該測量裝置前，首先在空氣中，對測量電路中的CAV444電容電壓轉換芯片 采用外圍的電容、電阻進行調(diào)零設置，消除加工過程中引入的雜散電容，使得此時對應的電 壓值最小。然后在放入純水中，使得此時測量的最大電容轉換成最大電壓。然后經(jīng)過AM462 電壓電流轉換芯片結合一些外接元件，把最小電壓轉化對應的4mA電流輸出，最大電壓轉 化成20mA輸出。這樣就完成了對測量裝置的初始化設置。由于本發(fā)明的測量裝置不受流 體介電常數(shù)的影響，從而不需要對測量裝置進行再設置，即可按初始的電容電流轉換曲線， 根據(jù)測得電容通過計算即可得到原油的含水率值。
權利要求
一種井口原油含水率在線測量裝置，主要由電容測量前端、數(shù)據(jù)采集電路組成，其特征在于電容測量前端主要由罩筒(1)、過渡塊(2)、管螺紋螺母(3)、連接柱(4)、基體(5)、電極座(6)、導線管(7)、電容管(8)、壓板(9)、鎖緊螺釘(10)和螺母(11)組成；導線管(7)和電容管(8)均采用不銹鋼毛細管，電容管(8)表面涂有絕緣涂層，導線管(7)與電容管(8)之間的距離在3～6mm，導線管(7)和電容管(8)中心孔內(nèi)均有電加熱絲，導線管(7)和電容管(8)的兩端分別固定在絕緣材料制的長方體形電極座(6)上，兩個電極座(6)分別嵌在基體(5)內(nèi)壁凹槽中并用密封膠灌封；基體(5)外壁為圓柱體形，基體(5)內(nèi)為長方形孔；基體(5)下端內(nèi)壁對稱分布有兩個鑲嵌電極座(6)的槽，基體(5)有四個軸向孔，連接柱(4)穿過基體(5)壁上的軸向孔，在連接柱(4)下端部通過螺母(11)固定有環(huán)形壓板(9)，導線管(7)和電容管(8)內(nèi)加熱絲的兩端分別連接有加熱導線；導線管(7)和電容管(8)分別連接有測量電容輸出電極導線，加熱導線和測量電容輸出電極導線通過連接柱(4)中心孔引出，加熱導線和測量電容輸出電極導線連接在電路板上的接線端子上，連接柱(4)的上端穿過管螺紋螺母(3)和圓形過渡塊(2)并由螺母固定，管螺紋螺母(3)與圓形過渡塊(2)焊接在一起，管螺紋螺母(3)為圓柱體形，在管螺紋螺母(3)的下端有外螺紋，上端為正六方體，圓形過渡塊(2)的邊沿分布有螺孔，在圓形過渡塊(2)的上部有罩筒(1)，罩筒(1)與過渡塊(2)之間通過連接螺栓(12)固定；數(shù)據(jù)采集電路主要包括電路芯片CAV444芯片和AM462芯片，構成數(shù)據(jù)采集電路的電容電壓轉換電路和電壓電流轉換電路兩部分；CAV444芯片的第一和第二管腳分別于測量振蕩器電阻RCM和電流源調(diào)準電阻RCW相連，并且測量振蕩器電阻RCM和電流源調(diào)整電阻RCW連同CAV444芯片的第十管腳接地；CAV444芯片的外接第三管腳與外接第十一管腳相連通；CAV444芯片的外接第四管腳輸出級電阻R2、R5及滿度校準電阻R1相連接，輸出級電阻R2另一端與外接第六管腳相連，輸出級電阻R5的另一端與輸出級電阻R4及零點校準電阻R3相連，輸出級電阻R4另一端接地，該零點校準電阻R3的另一端與CAV444芯片外接第十一管腳相連，滿度校準電阻R1另一端與外接第五管腳相連接；同時CAV444芯片外接第五管腳還與AM462芯片外接第三管腳相連接，CAV444芯片的外接第六管腳還與參考電壓電容CVREF相連接，該電容的另一端接地；CAV444芯片的外接第七、第八和第九管腳均空置；從CAV444芯片的外接第十二管腳引出導線到外接電容探針CM的一端，同時電容探針CM的另一端接地線；CAV444芯片的外接第十三、十四、十五及十六管腳分別與低通濾波器電容CF2、工作電源電阻RA、另一個低通濾波器電容CF1及頻率電壓轉換電容CW相連接，這些元件的另一端均接地；AM462芯片外接第一管腳與調(diào)壓電阻R9相連接，該電阻另一端與AM462芯片外接第二管腳相連接，同時AM462芯片外接第二管腳與另一個調(diào)壓電阻R8相連，且調(diào)壓電阻R8另一端連同AM462芯片外接第十四管腳接地；AM462芯片外接第四管腳與兩個增益電阻R6和R7相連接，增益電阻R7另一端與AM462芯片外接第一管腳相連，另一個增益電阻R6另一端與AM462芯片外接第五管腳相連接；AM462芯片外接第六管腳與負載電阻R13相連，該負載電阻另一端接地；AM462芯片外接第八管腳依次與三極管T1、二極管D1及穩(wěn)定電阻R12相連，該穩(wěn)定電阻R12另一端接地，三極管T1的集電極與AM462芯片外接第九管腳及第十管腳相連，且該芯片的第九與第十管腳是連通的，同時該第九與第十管腳與檢測電阻R0相連，該檢測電阻另一端與AM462芯片外接第十一管腳及輸出電容C2相連接，C2另一端接地；AM462芯片外接第十五管腳與CAV444芯片外接第十一管腳及VREF電壓參考電容C1相連，該參考電容另一端接地；AM462芯片外接第十六管腳與兩個調(diào)零電阻R10、R11相連接，調(diào)零電阻R10另一端與AM462芯片外接第十五管腳相連，R11另一端接地；AM462芯片外接第七、第十二、第十三管腳空置；從AM462芯片外接第十一管腳為測量電路輸入24V直流電源，經(jīng)過電路轉換AM462芯片外接第十五管腳為CAV444芯片提供5V直流電流由CAV444芯片外接第十一管腳輸入；探針電容值由CM輸入經(jīng)過轉換形成的電流值IOUT由負載電阻RL一端輸出。
2.如權利要求1所述的井口原油含水率在線測量裝置，其特征在于把導線管(7)和 電容管(8)和電加熱絲采用灌封的工藝封裝于基體(5)內(nèi)，成為一體化封裝結構。
3.如權利要求1或2所述的井口原油含水率在線測量裝置，其特征在于所述的電容 測量前端(18)安裝在采油井口(16)的出油管線(17)上，具體位置是出油管線(17)連接 在三通的中間端口和一個直端口上，在三通的另一個直端口上固定有電容測量前端(18)。
全文摘要
井口原油含水率在線測量裝置，應用于油田采油單井井口原油含水率在線測量。主要由電容測量前端、數(shù)據(jù)采集電路組成。一、電容測量前端是原油含水率測量裝置最重要的環(huán)節(jié)，它把原油含水率的變化轉變?yōu)榭蓽y量的電容信號。二、數(shù)據(jù)采集電路由兩部分構成，即電容電壓轉換電路和電壓電流轉換電路，分別基于CAV444芯片和AM462芯片進行設計。效果是實現(xiàn)了在油井井口對原油含水率進行在線準確測量，能滿足油井生產(chǎn)動態(tài)分析的需求并滿足了數(shù)據(jù)遠傳要求。計量準確度高，最大相對偏差在±5％范圍以內(nèi)；符合油田防爆要求。在線測量的誤差小、可靠性較高。
文檔編號G01N27/22GK101907594SQ20101020523
公開日2010年12月8日 申請日期2010年6月11日 優(yōu)先權日2010年6月11日
發(fā)明者于世春, 徐勇, 徐永高, 操紅梅, 曹宗熊, 李麗, 李永清, 楊倉海, 楊華, 白博峰, 白曉紅, 穆謙益, 賀登輝, 魏小林 申請人:中國石油天然氣股份有限公司