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专利名称：测油井含水率的分离器及测量方法
技术领域：
本发明涉及一种测含水率的器具和方法，特别涉及一种测油井含水率的分离器及测量方法。
背景技术：
目前各油田油井含水率的获得一般沿用大庆油田60年代会战初期采用的人工取样化验，由采油工人在井口取得油样，经过化验员运用蒸馏法化验得出。随着油田开发进入中后期，绝大多数油井产出液中存在大量游离水，由于油井管线中流体的非均质性，取得的样品不可能真实反映管线中液体的成分，这样化验获得的油井含水率数据必然存在较大的误差。据研究，这个误差可以达到20％——30％，而目前的分离器包括分离器主体、一个液位计和进口、出口、排气口，只能实现油气分离作用。

发明内容
本发明的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种简便、准确获得测油井含水率的分离器及测量方法。
本发明的技术方案是该测油井含水率的分离器，包括分离器主体、第一液位计和进口、出口、排气口，分离器主体顶部与第一液位计的顶部连通到气平衡器，尤其是在分离器主体的第一液位计上刻度处开孔，并与水包连通，在水包顶面上安装第二个液位计，第二个液位计的顶部与气平衡器连通。在气平衡器与第一液位计和第二个液位计的连通管上分别装置有控制阀。
测量步骤如下(1)将待测液倒入分离器，关闭平衡阀门，把分离器液位压到最低；(2)打开平衡阀门，分离器液位上升，当液位上升至量油玻璃管上限a时，记下第二液位计上升高度b，将待测液倒出分离器；(3)向分离器倒入另一口井的待测液，重复上述两个步骤，测的第二液位计上升高度b；(4)根据测油井含水率公式求出含水率。
其中，测油井含水率公式为g＝e/[e+f*(1-e)]，其中，e＝(a/(a+b/y)-f)/(1-f)，式中g-油井的质量含水率、e-体积含水率、a-原量油玻璃管水柱上升高度、b-第二玻璃管水柱高度、f-原油密度、y-分离器上部液体密度。
本发明的有益效果是该测油井含水率的分离器及测量方法简单、测量过程简便、测算结果符合生产需要，并且测算结果最大误差是1.9％，从而大大提高了含水率的测量精度。
四

附图是本发明的分离器的结构示意图五具体实施例方式实施例，结合附图，该分离器，包括分离器主体1、第一液位计2和进口7、出口6、排气口8、气平衡器3。在分离器主体1的第一液位计2上刻度处开孔，并与水包4连通，在水包4顶面上安装第二个液位计5，分离器主体1顶部的排气口与第一液位计2、第二个液位计5通过气平衡器3连通。在气平衡器3与第一液位计2和第二个液位计5的连通管上分别装置有控制阀9。
本发明中的分离器是在油田用的原600mm分离器的基础上，按照连通器原理改造在距离分离器最低液位720mm处开孔将其连接在特制的水包顶面，然后从水包底部50mm处引出一四分管，接上四分考克和第二玻璃管液位计，玻璃管得高部位置在分离器进口管底部。在玻璃管液位计上部装上考克并用四分管将其连接在玻璃管的气平衡上，这样，一个普通的分离器就改装成了可以测油井产出液含水率的双玻璃管分离器了。
本发明的测量方法的步骤如下(1)将待测液倒入分离器，关闭平衡阀门，把分离器液位压到最低；(2)打开平衡阀门，分离器液位上升，当液位上升至量油玻璃管上限a时，计下第二液位计上升高度b，将待测液倒出分离器；(3)向分离器倒入另一口井的待测液，重复上述两个步骤，测的第二液位计上升高度b；(4)根据测油井含水率公式求出含水率。
其中，测油井含水率公式为g＝e/[e+f*(1-e)]，其中，e＝(a/(a+b/y)-f)/(1-f)，式中g-油井的质量含水率、e-体积含水率、a-原量油玻璃管水柱上升高度、b-第二玻璃管水柱高度、f-原油密度、y-分离器上部液体密度。
当分离器内的油水完全分离时，则分离器上部液体是纯油，测油井含水率公式中密度y1等于原油密度f，根据公式求出完全分离下的体积含水率e1和油井的质量含水率g。
当分离器内上部液体完全乳化时，乳化油含水率e1，则分离器上部液体密度y2＝e1+(1-e1)*f，根据公式求出完全乳化下的体积含水率e2和油井的质量含水率g。
根据分离器内油水完全分离和液体完全乳化时，计算出液体的平均密度y＝(y1+y2)/2，从而根据公式求出体积含水率e和油井的质量含水率g。
数据处理如下


根据公式，按照改装过程，a取720mm，根据临盘地质研究所的有分析数据确定f取值。分离器上部液体密度y取值分三种情况讨论当分离器内的油水完全分离时，则分离器上部液体是纯油，测油井含水率公式中密度y1等于原油密度f，根据公式求出完全分离下的体积含水率e1和油井的质量含水率g。
当分离器内上部液体完全乳化时，乳化油含水率e1，则分离器上部液体密度y2＝e1+(1-e1)*f，根据公式求出完全乳化下的体积含水率e2和油井的质量含水率g。
根据分离器内油水完全分离和液体完全乳化时，计算出液体的平均密度y＝(y1+y2)/2，从而根据公式求出体积含水率e和油井的质量含水率g，数据处理如上表。
误差分析1、实际操作中不可能使a精确达到720mm，但是将a控制在720mm左右10mm值内是完全可能的，由此产生的最大误差仅为1.5％
2、玻璃管液位计读数可精确到毫米，b读书在上下波动1mm情况下产生的最大误差为1％。
3、分离器上部液体密度y是不确定的，不乳化和完全乳化两种情况下计算的质量含水率率与用平均值计算出的质量含水率之间的最大误差为1.9％，在误差允许的范围内，如下表误差分析表

权利要求
1.一种测油井含水率的分离器，包括分离器主体(1)、第一液位计(2)和进口(7)、出口(6)、排气口(8)，在分离器主体(1)顶部的排气口(8)与第一液位计(2)的顶部连通有气平衡器(3)，其特征是在分离器主体(1)的第一液位计(2)上刻度处开孔，并与水包(4)连通，在水包(4)顶部上安装第二个液位计(5)，第二个液位计(5)的顶部与气平衡器(3)连通，在气平衡器(3)与第一液位计(2)和第二个液位计(5)的连通管上分别装置有控制阀(9)。
2.一种测油井含水率的测量方法，其特征是方法如下(1)将待测液倒入所述测油井含水率的分离器，关闭平衡控制阀(9)，把分离器液位压到最低；(2)打开平衡控制阀(9)，分离器液位上升，当液位上升至第一液位计(2)上限a时，记下第二液位计(5)上升高度b，将待测液倒出分离器；(3)向分离器倒入另一口井的待测液，重复上述两个步骤，测的第二液位计(5)上升高度b；其中测油井含水率公式为g＝e/[e+f*(1-e)]，其中，e＝(a/(a+b/y)-f)/(1-f)，式中g-油井的质量含水率、e-体积含水率、a-原量油玻璃管水柱上升高度、b-第二玻璃管水柱高度、f-原油密度、y-分离器上部液体密度。
3.根据权利要求2所述的测油井含水率的测量方法，其特征是分离器内的油水完全分离，则分离器上部液体是纯油，所述的测油井含水率公式中密度y1等于原油密度f，根据公式求出完全分离下的体积含水率e1和油井的质量含水率g。
4.根据权利要求2所述的测油井含水率的测量方法，其特征是分离器内上部液体完全乳化，乳化油含水率e1，则分离器上部液体密度y2＝e1+(1-e1)*f，根据公式求出完全乳化下的体积含水率e2和油井的质量含水率g。
5.根据权利要求3或4所述的测油井含水率的测量方法，其特征是分离器内上部液体的平均密度y＝(y1+y2)/2，从而根据公式求出体积含水率e和油井的质量含水率g。
全文摘要
本发明涉及一种测油井含水率的分离器及测量方法。测量方法如下(1)将待测液倒入分离器，关闭平衡阀门，把分离器液位压到最低；(2)打开平衡阀门，分离器液位上升，当液位上升至量油玻璃管上限a时，记下第二液位计上升高度b，将待测液倒出分离器；(3)向分离器倒入另一口井的待测液，重复上述两个步骤，测的第二液位计上升高度b；(4)根据测油井含水率公式求出含水率。其有益效果是该测油井含水率的分离器及测量方法简单、测量过程简便、测算结果符合生产需要，并且测算结果最大误差是1.9％，从而大大提高了含水率的测量精度。
文档编号G01N5/04GK1598530SQ20041003565
公开日2005年3月23日 申请日期2004年9月7日 优先权日2004年9月7日
发明者王良明, 殷红霞, 刘京烜, 李伟, 李兆祥 申请人:王良明