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专利名称：测量混合流体的密度及组元含有率的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种在线测量流体密度、成分的装置，具体来说是一种测量输油管线中原油的密度及含水率的装置。
背景技术：
在开采原油的生产管理工作中，决策者必须认真考虑的问题之一是如何确定原油开采的方案？如何保证油田长期稳定高产？如何合理开发油田、提高最终采收率？…而解决这些问题的关键之一是，必须掌握采出原油的混合密度及其组分含有率等情况，以便根据原油中油、水、天然气等混合物的成份和含量的组成，作出分析和判断。长期以来，我国原油组分的计量工作，一直沿用手工计量的方法，即，取小量原油装在气液分离罐中，依靠气体与液体(油水混合物)的不同比重，将气体和液体分离开，然后以人工的方法计量气、液量；原油的含水率则采用人工取样化验的方法测得。这种人工计量方法的缺点是不仅需要大量的人力及庞杂的计量和化验设备，更重要的是，由于不能长时间连续计量和在线计量，因此不能及时反映油井出油的变化情况，导致计量资料不完整、不准确，特别是在油井中的油、水、气产量不稳定的情况下，这种手工方法计量出的数值往往存在较大的偏差，不能反映油井生产的实际情况，难以作出正确判断。

发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种在线测量混合流体的密度及其组分含有率的新方法、新装置。
本发明主要由竖直管、水平管和压力测量仪表、信号处理系统组成。竖直管与水平管的一端相互连通并呈90°±10°夹角；竖直管和水平管上各有一组用于测量压力信号的两个采集点，每组采集点的距离均大于200mm；四个压力测量仪表分别安装在四个信号采集点上，并与处理系统电路连接。竖直管与水平管之间的连接方式，可以是竖直管和水平管间首尾串联连接，混合流体从该串联管的一端流进，从另一端流出；竖直管与水平管之间的连接方式，也可以是竖直管和水平管之间的并联连接，混合流体从其连接处流进，从并联管之未端流出。压力测量仪表将从竖直管、水平管上采集的信号传送到信号处理系统中，经自动化数据处理后，便自动显示出来。
本发明能够在线测量出混合流体的成份和含量，具有自动、准确、及时、随时给出测量结果的优点，大大节省了人力物力，提高了工作效率，保证了测量数据的可靠性。本发明广泛适用于石油、化工、环保等领域的流体测量工作，具有结构简单、造价低廉、测量准确及安全无污染等优点。采集点上，并与


附图1，串联式整体结构示意图(流体正向流动时)；附图2，串联式整体结构示意图(流体反向流动时)；附图3，并联式整体结构示意图；附图4，电路结构方框示意图。
图中，1是竖直管，2是水平管，3、4、5、6分别是四个压力测量仪表，7是流体流向，8是信号处理系统。
具体实施例方式
下面结合附图叙述三个实施例，对本发明作进一步描述。
实施例1，一台在串联式结构中混合液体呈正向流动的测量装置。
如图1、图4所示。本装置由竖直管1、水平管2串联而成，并呈90度垂直连接，水平管、竖直管的长度均为800mm，内径均为32mm。流体流向7沿水平管的端口流进，从竖直管的端口流出。四个压力测量仪表3、4、5、6采用压阻式压力传感器，分别安装在水平管和竖直管上的四个采集点B1、B2、A1、A2上，A1、A2之间和B1、B2之间的距离均为400mm。信号处理系统8采用工业控制计算机，并与四个压力测量仪表3、4、5、6电路连接。
本发明工作时，电路部分以下述程序进行1)混合流体在竖直管、水平管流过时，安装在管壁上的四个压力测量仪表3、4、5、6分别在采集点B1、B2、A1、A2处获取压力信号p1、p2、p3、p4；2)然后，由信号处理系统计算出竖直管压力差ΔPB＝p1-p2和水平管压力差ΔPA＝p3-p4；3)信号处理系统根据混合流体在竖直管1和水平管2流过时产生的压力差ΔPB和ΔPA，计算出混合流体的密度ρ及组元含有率xρ=ΔPB-ΔPAgh]]>x＝k(ΔPB-ΔPA)式中g为重力加速度h为采集点B1、B2之间的距离k为综合系数，根据被测流体的温度、粘度、密度等因素而确定。
实施例2，一台在串联式结构中混合流体呈反向流动的测量装置。
如图2、图4所示。本测量装置与上述实施例1基本相同，不同之处仅仅在于混合液体之液体流向7在串联管中的流向与实施例1相反，即液体流向为竖直管—→水平管。
实施例3，一台并联式结构的混合流体测量装置。
如图3、图4所示。本测量装置与上述实施例1基本相同，不同之处仅仅在于混合液体之液体流向7从竖直管1和水平管2的连接处进入，从并联管的两个伸出的端口流出。
权利要求
1.测量混合流体的密度及组元含有率的装置，其特征在于由竖直管(1)，水平管(2)，压力测量仪表(3、4、5、6)和信号处理系统(7)组成，竖直管与水平管之间呈串联或并联连接，竖直管和水平管上各有一组用于测量压力信号的采集点，压力测量仪表分别安装在四个采集点上并与信号处理系统(8)电路连接。
2.按照权利要求1所说的测量混合流体的密度及组元含有率的装置，其特征在于竖直管(1)和水平管(2)上各有一组用于测量压力信号的采集点，每组采集点有两个(B1、B2)和(A1、A2)，每组两个采集点之间的距离均大于200毫米。
3.按照权利要求1所说的测量混合流体的密度及组元含有率的装置，其特征在于竖直管(1)与水平管(2)之间的夹角为90°±10°。
4.按照权利要求1所说的测量混合流体的密度及组元含有率的装置，其特征在于当竖直管(1)与水平管(2)呈串联连接时，进液和出液的两个端口位于该装置的两端，
5.按照权利要求1所说的测量混合流体的密度及组元含有率的装置，其特征在于当竖直管(1)与水平管(2)呈并联连接时，流体入口位于该两个管子的连接处，流体出口分别位于竖直管(1)与水平管(2)的伸出端。
全文摘要
测量混合流体的密度及组元含有率的装置，主要由水平管、竖直管、压力测量仪表、数据处理系统组成。竖直管、水平管之间呈串联或关联连接；竖直管和水平管上各有一组(两个)采集点，压力测量仪表安装在采集点上，并与数据处理系统相连。本发明适用于在线测定各种工况下混合流体密度及各组元的含有率，广泛适用于石油、化工、环保等领域的混合流体的测量工具，具有测量连续、快捷、准确，结构简单、造价低廉、安全无污染等优点。
文档编号G01N9/36GK1632514SQ20041007354
公开日2005年6月29日 申请日期2004年12月30日 优先权日2004年12月30日
发明者仇小琦 申请人:仇小琦