专利名称：非接触油层厚度检测方法
技术领域：
本发明属于工业测量领域，特别是油、气田生产过程涉及的原油脱水 沉降罐、沉降除油罐、污水污油池等的油层厚度及理想的"油/水界面" 物位的 一种非接触油层厚度检测方法。
背景技术：
在油、气田开发过程中有许多工序的设备、容器需要判定油层厚度， 如原油脱水沉降罐、沉降除油罐，污水污油池等；尤其是含油污水处理通 常采用的沉降除油罐，《石油天然气工程设计防火规范》(GB50183-2004) 规定"沉降罐顶部积油厚度不应超过0.8m"，但是从防腐角度考虑，却希 望罐顶保持一定厚度的油层，以利于污水隔绝空气达到防腐目的，因此油 层厚度的检测及理想的"油/水界面"物位与监测控制尤为重要。
目前，含水油罐油层厚度的检测，均通过油/水界面仪来完成，而市面 上己有的油水界面仪一次仪表，均需与物料接触，利用油、水的密度或持 水率或光纤折射率或介电常数或电阻差别较大等来确定油水界面。如较先 进的有利用油、水的密度差特制的能停留在油水界面的浮球传输信号的磁 质伸縮测量仪表；利用物料导电特性制成的射频导纳原理的物位测量仪 表。但是，与物料"接触"的这些一次仪表应用于油、气田生产环节有以 下两个问题无法解决
一是油、气田开发产出的原油普遍含油不同量的游离水和乳化水，储 罐内乳化层的存在使得油/水界面�：馐沟媚壳笆忻嫔弦延械挠退� 面检测无效，不能通过测量油水界面及油气界面(液面)的相对物位来测 算油层厚度，如在原油脱水罐及含油污水处理沉降除油罐内，由于油层和 水层间存在乳化层"油水界f"并不显著。
二是原油或污水中含有的杂质，如有机絮体、沥青质等会使一次检测 仪表"挂料"导致通过物料特性"电容"或"电阻"来测量的误读。因 为、从电学角度来看，挂料层相当于一个电阻，传感电极棒被挂料覆盖的 部分相当于一条由无穷多个无穷小的电阻元件组成的传输线。因此、即使 有清晰油水界面、受导电挂料的影响，物料的导电性越好，造成的误差也
越大；"挂料"也可导致卡死"浮球"，令浮球不随界面(或液面)移动， 使得"浮球"类传感仪表如干簧管、磁质伸縮等界面(或液面)仪表失灵， "挂料"同样会使光纤探头误判、液位误读。
发明内容
本发明的目的是提供一种非接触油层厚度检测方法，以便实现含水油 罐的油层厚度检测及"油/水界面"物位检测，特别是油、气田生产过程 涉及的原油脱水沉降罐、沉降除油罐、污油池等的油层厚度检测及"油/ 水界面"物位检测。
本发明的目的是这样实现的， 一种非接触油层厚度检测方法，其特征 是含水油灌内由上至下垂直固定有油层隔离筒，油层隔离筒的下端口在 含水油灌的水层部位，水层部位的水自然进入油层隔离筒内，两套液位检 测装置分别连接在含水油灌的罐顶上，从含水油灌的顶部检测含水油灌的 液体位置和由油层隔离筒顶部检测油层隔离筒内的液位，控制单元分别与 两套液位检测装置连接，根据油层隔离筒管体内、外的两个液位的差值， 再进一步结合油、水密度值，计算出油层厚度"油/水界面"物位并在控 制箱上显示。
所述的两套液位检测装置是雷达液位计。
所述的两套液位检测装置或是超声波液位计。
所述的两套液位检测装置一台是超声波液位计，另一台是雷达液位计。
所述的油层隔离筒4是内壁光滑的金属圆管，园管直径在50mm-600mm 之间。
所述的计算出油层厚度"油/水界面"物位是依据关系式 h二d.al/(al-a2)， H2=H「h由微电脑求得油层厚度h,"油/水界面"物位 H2。
本发明的特点是由于含水油灌l内由上至下垂直固定有油层隔离筒 4，油层隔离筒4的下端口在含水油灌1的水层部位，水层部位的水自然 进入油层隔离筒4内，两套液位检测装置分别连接在含水油灌1的罐顶上， 从含水油灌1的顶部检测含水油灌1的液体位置和由油层隔离筒4顶部检 测油层隔离筒4内的液位，控制单元分别与两套液位检测装置连接，根据 油层隔离筒4管体内、外的两个液位的差值，再进一步结合油、水密度值，
计算出油层厚度及"油/水界面"物位并在控制箱5上显示。方便实现了 含水油罐的油层厚度检测及"油/水界面"物位检测，特别是油、气田生 产过程涉及的原油脱水沉降罐、沉降除油罐、污油池等的油层厚度检测及 "油/水界面"物位检测。
下面结合实施例附图对本发明作进一步说明。 图1是本发明实施例结构示意图。
图.中1、含水油罐(或滩)；2、第一液位检测仪表；3、第二液位 检测仪表；4、油层隔离筒；5、控制箱；6、仪表电缆。
具体实施例方式
如图1所示，含水油灌l内(可以是卧罐或池子)自上而下分别是气 相空间、油层、乳化层、水层。第一液位检测仪表2和第二液位检测仪表 3分别安装于罐顶(或池顶)，第二液位检测仪表3在罐顶部位。第一液 位检测仪表2安装于油层隔离筒4的顶部。第一液位检测仪表2和第二液 位检测仪表3通过仪表电缆6与控制箱5 (控制单元)连接，控制箱5给 第一液位检测仪表2和第二液位检测仪表3提供电源。控制箱5接通电源 后，第一液位检测仪表2测得油层隔离筒4内水面物位，而第二液位检测 仪表3测得含水油罐1内油面物位，这两个物位信号同时送到控制箱5， 在控制箱5内由微电脑首先计算求得物位差值d，进而依据关系式 h=d.al/(al-a2)， H2=H,_h由微电脑求得油层厚度h，"油/水界面"物位 H2，将d、 h、 H2及在控制箱显示屏上显示，控制箱5还可实现将运算结果 以4 20mA的标准电流信号上传至中控室监控系统。
第一液位检测仪表2和第二液位检测仪表3可以是雷达液位计或超声 波液位计。也可以一台是超声波液位计，另一台是雷达液位计。油层隔离 筒4是内壁光滑的金属圆管，园管直径在50mm-600mm之间。其高度依据 含水油灌1的长度而定。油层隔离筒4的下端口在含水油灌1的水层部位， 水层部位的水自然进入油层隔离筒4内。
初次投入运行罐底需充水，充水至低液位报警线以上。其次通过密度 计测得水的密度al和油的密度a2，并输入到控制箱微电脑；同时在控制 箱上设定高、低液位报警值。
权利要求
1、非接触油层厚度检测方法，其特征是含水油灌(1)内由上至下垂直固定有油层隔离筒(4)，油层隔离筒(4)的下端口在含水油灌(1)的水层部位，水层部位的水自然进入油层隔离筒(4)内，两套液位检测装置分别连接在含水油灌(1)的罐顶上，从含水油灌(1)的顶部检测含水油灌(1)的液体位置和由油层隔离筒(4)顶部检测油层隔离筒(4)内的液位，控制单元分别与两套液位检测装置连接，根据油层隔离筒(4)管体内、外的两个液位的差值，再进一步结合油、水密度值，计算出油层厚度及“油/水界面”物位并在控制箱(5)上显示。
2、 根据权利要求1所述的非接触油层厚度检测方法，其特征是所 述的两套液位检测装置是雷达液位计。
3、 根据权利要求1所述的非接触油层厚度检测方法，其特征是所述的两套液位检测装置或是超声波液位计。
4、 根据权利要求1所述的非接触油层厚度检测方法，其特征是所述的两套液位检测装置一台是超声波液位计，另一台是雷达液位计。
5、 根据权利要求1所述的非接触油层厚度检测方法，其特征是所 述的油层隔离筒(4)是内壁光滑的金属圆管，园管直径在50mm-600mm之 间。
6、 根据权利要求1所述的非接触油层厚度检测方法，其特征是所 述的计算出油层厚度及"油/水界面"物位是依据关系式h=d. al/(al-a2)， H^H厂h由微电脑求得油层厚度h，"油/水界面"物位H2。
全文摘要
本发明属于一种非接触油层厚度检测方法，其特征是含水油罐(1)内由上至下垂直固定有油层隔离筒(4)，油层隔离筒(4)的下端口在含水油罐(1)的水层部位，水层部位的水自然进入油层隔离筒(4)内，两套液位检测装置分别连接在含水油罐(1)的罐顶上，从含水油罐(1)的顶部检测含水油罐(1)的液体位置和由油层隔离筒(4)顶部检测油层隔离筒(4)内的液位，控制单元分别与两套液位检测装置连接，根据油层隔离筒(4)管体内、外的两个液位的差值，再进一步结合油、水密度值，计算出油层厚度及“油/水界面”物位并在控制箱(5)上显示。它能实现含水油罐的油层厚度检测及“油/水界面”物位检测。
文档编号G01F23/296GK101393019SQ20081023191
公开日2009年3月25日 申请日期2008年10月31日 优先权日2008年10月31日
发明者旭 李 申请人:陕西长力石油科技开发有限公司
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