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原文传递一种稠油含水率测量装置及其标定方法

专利名称：	一种稠油含水率测量装置及其标定方法
摘要：	本发明提供了一种稠油含水率测量装置的标定方法，属于原油含水率测量技术领域。本发明包括如下步骤采用稠油含水率测量装置进行稠油含水率信息采集，含水率信息包括油膜吸附量、含水率和输出电流；根据油膜吸附量与含水率之间的关系，建立稠油含水率与输出电流之间的计算模型。本发明在测量探针被油相吸附的情况下，对稠油的含水率进行试验标定，使测量探针在实际应用时保持稳定、可靠的测量稠油含水率，对稠油开发具有重要意义。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	中国石油天然气股份有限公司
发明人：	张锋;白博峰;高根英;李珊珊;张瑛;汪洋;马尧;马能亮;张银;祝玉松;刘炜;栾明煜
专利状态：	有效
申请日期：	2022-05-19T00:00:00+0800
发布日期：	2023-11-28T00:00:00+0800
申请号：	CN202210556966.8
公开号：	CN117129412A
代理机构：	北京精金石知识产权代理有限公司
代理人：	杨兰兰;朱宝莉
分类号：	G01N19/04;G01N27/00;G;G01;G01N;G01N19;G01N27;G01N19/04;G01N27/00
申请人地址：	100007 北京市东城区东直门北大街9号中国石油大厦
主权项：	1.一种稠油含水率测量装置的标定方法，其特征在于，包括如下步骤：采用稠油含水率测量装置进行稠油含水率信息采集，含水率信息包括油膜吸附量、含水率和输出电流；根据油膜吸附量与含水率之间的关系，建立稠油含水率与输出电流之间的计算模型。 2.根据权利要求1所述的稠油含水率测量装置的标定方法，其特征在于，通过进行稠油油膜吸附标定试验和稠油含水率测量实验进行稠油含水率信息采集。 3.根据权利要求2所述的稠油含水率测量装置的标定方法，其特征在于，通过进行稠油油膜吸附标定试验得到油膜吸附量随温度的变化曲线。 4.根据权利要求3所述的稠油含水率测量装置的标定方法，其特征在于，采用稠油含水率测量装置进行稠油油膜吸附标定试验，将油井采出稠油加热至流动状态，分别标定不同温度下稠油油膜吸附厚度，得到油膜吸附量随温度的变化曲线。 5.根据权利要求4所述的稠油含水率测量装置的标定方法，其特征在于，通过进行稠油含水率测量实验得到不同含水率αV对应的输出电流I。 6.根据权利要求5所述的稠油含水率测量装置的标定方法，其特征在于，采用稠油含水率测量装置进行稠油含水率测量实验，根据油膜吸附量随温度的变化曲线，确定使吸附量保持稳定的温度值，将该温度值作为设定温度；将油井采出稠油加热至设定温度，分别配置不同体积含水率αV的油水混合物，将稠油与油井采出水充分混合，使用原油含水率在线测量装置进行标定，采集不同含水率αV对应的输出电流I。 7.根据权利要求6所述的稠油含水率测量装置的标定方法，其特征在于，所述根据油膜吸附量与含水率之间的关系，建立稠油含水率与输出信号之间的计算模型包括如下步骤：根据油膜吸附量qe与含水率αV之间的关系，计算油膜吸附后测量装置电极的外径d3；计算测量装置形成的柱状电容C；根据得到的柱状电容C及电容C与输出电流I之间的线性关系，建立稠油含水率αV与输出电流I之间的关联式；根据采集的含水率和输出电流拟合得到稠油含水率αV与输出电流I之间的关联式中的常数值，获得稠油含水率与输出电流的标定关联式。 8.根据权利要求7所述的稠油含水率测量装置的标定方法，其特征在于，根据油膜吸附量qe与含水率αV之间的关系，采用如下公式计算油膜吸附后测量装置电极的外径： qe＝k(1-αV)1/n 其中， k为表征吸附的常数； l为探针表面附着液膜的长度，单位为mm； n为常数； d3为油膜吸附后测量装置电极的外径，单位为mm； d2为油膜吸附前测量电极的外径，单位为mm； ρoil为稠油密度，单位为kg/m3。 9.根据权利要求8所述的稠油含水率测量装置的标定方法，其特征在于，采用如下公式计算测量装置形成的柱状电容C：其中， εr为电介质的介电常数，F/m； ε0为真空绝对介电常数，ε0＝8.85×10-12F/m； k0，k1，k2，k3为表示线性关系的常数； d1为无涂层电极直径，单位为mm。 10.根据权利要求9所述的稠油含水率测量装置的标定方法，其特征在于，根据得到的柱状电容C及电容C与输出电流I之间的线性关系，建立的稠油含水率αV与输出电流I之间的关联式如下：其中， k4为纯油工况下对应的输出电流值大小。 11.根据权利要求10所述的稠油含水率测量装置的标定方法，其特征在于，根据采集的含水率和输出电流拟合得到稠油含水率αV与输出电流I之间的关联式中的常数值，具体为拟合得到常数k1、k2、k3和k4的值。 12.一种稠油含水率测量装置，其特征在于，用于权利要求1-11任一项所述的稠油含水率测量装置的标定方法，包括：导线电极、测量电极和数据采集处理系统；导线电极和测量电极均与数据采集处理系统连接；导线电极和测量电极输出的电流信号通过数据采集处理系统进行分析计算，输出稠油含水率。 13.根据权利要求12所述的稠油含水率测量装置，其特征在于，导线电极和测量电极通过壳体与数据采集处理系统连接。 14.根据权利要求13所述的稠油含水率测量装置，其特征在于，测量电极和导线电极位于壳体的下方，测量电极和导线电极为圆柱形，测量电极和导线电极平行设置，测量电极和导线电极均垂直于壳体下表面。 15.根据权利要求14所述的稠油含水率测量装置，其特征在于，测量电极包括测量探针和绝缘介质，绝缘介质包裹测量探针侧壁和底壁。