本技術(shù)屬于數(shù)字化油田，特別涉及一種雙模含水率檢測裝置。

背景技術(shù)：

1、原油含水率是指原油中水分占原油總體積的比例，它是衡量原油質(zhì)量的重要指標(biāo)之一。含水率過高會(huì)影響原油的運(yùn)輸、儲(chǔ)存和使用，因此對(duì)其進(jìn)行準(zhǔn)確的測定是非常重要的。

2、對(duì)于原油含水率測量方法，常見的有放射性方法和微波法，放射性方法通過向原油中注入放射性同位素，根據(jù)放射性同位素與水分子之間的相互作用來確定原油的含水率。雖然該方法測量精度較高，但由于涉及到放射性物質(zhì)，因此存在較大的安全隱患，操作人員需要具備相關(guān)的防護(hù)措施，且監(jiān)管要求相當(dāng)嚴(yán)格。

3、微波法利用原油和水在微波輻射下吸收和反射不同的能量來區(qū)別含水率。該方法在測量速度上有一定優(yōu)勢，但受到原油腐蝕性和雜質(zhì)的干擾，會(huì)導(dǎo)致測量結(jié)果的不準(zhǔn)確性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)上述存在的問題，本實(shí)用新型的目的是提供一種雙模含水率檢測裝置，通過電導(dǎo)傳感器和電磁傳感器實(shí)現(xiàn)原油含水率的雙模測量，含水率的有效采集對(duì)于幫助研究人員合理優(yōu)化生產(chǎn)方案、確定油井產(chǎn)能，依據(jù)其存在率分析、選擇油井開發(fā)模式，發(fā)現(xiàn)油藏水含量超標(biāo)問題及時(shí)改進(jìn)采油措施，對(duì)提高生產(chǎn)效率與減少環(huán)境污染這方面有著極大的改善作用。

2、本實(shí)用新型的技術(shù)方案是：一種雙模含水率檢測裝置，包括：

3、測量管，其為內(nèi)部中空，上端設(shè)有開口的金屬管，所述測量管用于導(dǎo)入待測原油；

4、電導(dǎo)傳感器，其具有設(shè)置在所述測量管內(nèi)部的電極探頭，所述電極探頭用于浸沒在所述待測原油中檢測待測原油的含水率；

5、電磁傳感器，包括間隔設(shè)置在所述測量管外側(cè)壁上的發(fā)射線圈和測量線圈，所述發(fā)射線圈位于測量管外側(cè)壁下部，用于產(chǎn)生正弦交變磁場，所述測量線圈位于所述測量管外側(cè)壁上部，用于接收所述正弦交變磁場作用于待測原油后的變化信號(hào)，從而得到待測原油的含水率；

6、處理器，分別與所述電導(dǎo)傳感器和測量線圈連接，所述處理器搭載加權(quán)融合模型，用于將電導(dǎo)傳感器、測量線圈分別得到的含水率進(jìn)行加權(quán)融合，得到新的含水率。

7、進(jìn)一步地，所述測量管外側(cè)壁中部設(shè)有屏蔽線圈，所述屏蔽線圈位于所述測量線圈與發(fā)射線圈之間，且所述屏蔽線圈與所述發(fā)射線圈串聯(lián)。

8、進(jìn)一步地，所述測量管選用內(nèi)徑為32mm、外徑為36mm、側(cè)壁厚度為2mm、相對(duì)磁導(dǎo)率為6000、內(nèi)外相對(duì)磁導(dǎo)率為1.1的金屬管。

9、進(jìn)一步地，所述發(fā)射線圈選用匝數(shù)為100匝的0.9mm紫銅漆包線。

10、進(jìn)一步地，所述測量線圈選用匝數(shù)為500匝的0.2mm紫銅漆包線。

11、進(jìn)一步地，所述屏蔽線圈選用匝數(shù)為10匝的0.9mm紫銅漆包線。

12、進(jìn)一步地，所述發(fā)射線圈與屏蔽線圈的距離為100mm。

13、進(jìn)一步地，所述屏蔽線圈與測量線圈的距離為10mm。

14、本實(shí)用新型的工作原理：

15、在測量管內(nèi)導(dǎo)入待測原油，將電導(dǎo)傳感器的電極探頭放入待測原油內(nèi)，待測原油中的溶解物質(zhì)會(huì)與電極探頭之間的電流發(fā)生相互作用，產(chǎn)生電阻，電導(dǎo)傳感器會(huì)測量待測原油中的電流和電壓，從而計(jì)算出電導(dǎo)率，根據(jù)電導(dǎo)率推算出待測原油的含水率，記為第一含水率；

16、控制發(fā)射線圈產(chǎn)生正弦交變磁場，該正弦交變磁場穿過測量管的管壁，在測量管內(nèi)與待測原油發(fā)生作用，從而產(chǎn)生一定強(qiáng)度的電渦流，進(jìn)而產(chǎn)生新的交變電磁場，即產(chǎn)生了二次電動(dòng)勢，通過測量線圈測量該二次電動(dòng)勢后計(jì)算得到待測原油的含水率，記為第二含水率；

17、通過處理器搭載的加權(quán)融合模型對(duì)第一含水率和第二含水率進(jìn)行加權(quán)融合，得到更為精確的含水率數(shù)據(jù)，即為最終輸出的含水率結(jié)果。

18、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果在于：

19、(1)借助雙模含水率檢測裝置實(shí)現(xiàn)原油含水率的測量，避免常規(guī)下雜質(zhì)對(duì)含水率數(shù)據(jù)采集的影響，含水率的有效采集對(duì)于幫助研究人員合理優(yōu)化生產(chǎn)方案、確定油井產(chǎn)能，依據(jù)其存在率分析、選擇油井開發(fā)模式，發(fā)現(xiàn)油藏水含量超標(biāo)問題及時(shí)改進(jìn)采油措施，對(duì)提高生產(chǎn)效率與減少環(huán)境污染這方面有著極大的改善作用。

20、(2)利用含水率傳感器所采集到的數(shù)據(jù)，判斷每一層含水率的值，在保障安全的前提下，能夠?qū)τ蛯舆M(jìn)行分層開采，提高了采油效率，降低油層產(chǎn)水，減少天然氣水合物產(chǎn)生。

技術(shù)特征：

1.一種雙模含水率檢測裝置，其特征在于，包括：

2.如權(quán)利要求1所述的一種雙模含水率檢測裝置，其特征在于，所述測量管(1)外側(cè)壁中部設(shè)有屏蔽線圈(33)，所述屏蔽線圈(33)位于所述測量線圈(32)與發(fā)射線圈(31)之間，且所述屏蔽線圈(33)與所述發(fā)射線圈(31)串聯(lián)。

3.如權(quán)利要求1所述的一種雙模含水率檢測裝置，其特征在于，所述測量管(1)選用內(nèi)徑為32mm、外徑為36mm、側(cè)壁厚度為2mm、相對(duì)磁導(dǎo)率為6000、內(nèi)外相對(duì)磁導(dǎo)率為1.1的金屬管。

4.如權(quán)利要求1所述的一種雙模含水率檢測裝置，其特征在于，所述發(fā)射線圈(31)選用匝數(shù)為100匝的0.9mm紫銅漆包線。

5.如權(quán)利要求1所述的一種雙模含水率檢測裝置，其特征在于，所述測量線圈(32)選用匝數(shù)為500匝的0.2mm紫銅漆包線。

6.如權(quán)利要求2所述的一種雙模含水率檢測裝置，其特征在于，所述屏蔽線圈(33)選用匝數(shù)為10匝的0.9mm紫銅漆包線。

7.如權(quán)利要求2所述的一種雙模含水率檢測裝置，其特征在于，所述發(fā)射線圈(31)與屏蔽線圈(33)的距離為100mm。

8.如權(quán)利要求2所述的一種雙模含水率檢測裝置，其特征在于，所述屏蔽線圈(33)與測量線圈(32)的距離為10mm。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)公開了一種雙模含水率檢測裝置，包括測量管、電導(dǎo)傳感器、電磁傳感器和處理器；測量管為內(nèi)部中空，上端設(shè)有開口的金屬管，測量管用于導(dǎo)入待測原油；電導(dǎo)傳感器具有設(shè)置在測量管內(nèi)部的電極探頭；電磁傳感器包括間隔設(shè)置在測量管外側(cè)壁上的發(fā)射線圈和測量線圈，發(fā)射線圈位于測量管外側(cè)壁下部，測量線圈位于測量管外側(cè)壁上部，測量管外側(cè)壁中部設(shè)有屏蔽線圈，屏蔽線圈位于測量線圈與發(fā)射線圈之間，且屏蔽線圈與發(fā)射線圈串聯(lián)；處理器分別與電導(dǎo)傳感器和測量線圈連接，處理器搭載加權(quán)融合模型。本技術(shù)通過電導(dǎo)傳感器和電磁傳感器實(shí)現(xiàn)原油含水率的雙模測量，能夠幫助研究人員合理優(yōu)化生產(chǎn)方案、確定油井產(chǎn)能并及時(shí)改進(jìn)采油措施。

技術(shù)研發(fā)人員：吳凡,張奇志,秦文豪,趙魯諾,史鈺博
受保護(hù)的技術(shù)使用者：西安石油大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：20240417
技術(shù)公布日：2025/1/9