多矩陣油水雙界面計(jì)發(fā)展歷史及發(fā)展趨勢(shì)

作者： 2015年11月06日 來(lái)源：互聯(lián)網(wǎng) 瀏覽量：
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國(guó)內(nèi)外在油水界面檢測(cè)方面采用的技術(shù)和產(chǎn)品很多，油水界面檢測(cè)經(jīng)歷了從最簡(jiǎn)單的浮子到電容傳感器、計(jì)算機(jī)等現(xiàn)代技術(shù)，這些技術(shù)在界面檢測(cè)中都得以應(yīng)用。從測(cè)量原理看，目前已經(jīng)有差壓式、電容式、超聲波式、射頻導(dǎo)納
　　國(guó)內(nèi)外在油水界面檢測(cè)方面采用的技術(shù)和產(chǎn)品很多， 油水界面檢測(cè)經(jīng)歷了從最簡(jiǎn)單的浮子到電容傳感器、計(jì)算機(jī)等現(xiàn)代技術(shù)，這些技術(shù)在界面檢測(cè)中都得以應(yīng)用。從測(cè)量原理看，目前已經(jīng)有差壓式、電容式、超聲波式、射頻導(dǎo)納式等不同的界面檢測(cè)儀器，而且眾多國(guó)內(nèi)外研究機(jī)構(gòu)扔在不斷改進(jìn)現(xiàn)有產(chǎn)品，開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品。任何一種界面檢測(cè)儀器都不可能完全取代另外一種，它們都有自己適宜的應(yīng)用范圍和不足之處。

　　在19世紀(jì)末20世紀(jì)初，國(guó)外就已經(jīng)出現(xiàn)丁關(guān)于油水分離的理論，Hazen經(jīng)過(guò)進(jìn)一步的探索，于1904年根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)提出了“淺池理論”，“淺池理論”對(duì)推動(dòng)油水分離技術(shù)的發(fā)展起到了至關(guān)重要的作用。60年代末至80年代初，國(guó)外主要研制和使用的是各種鋼帶浮子液位計(jì)，大多都是對(duì)每個(gè)油罐進(jìn)行獨(dú)立安裝，現(xiàn)場(chǎng)顯示，這糞儀表的主要缺點(diǎn)是機(jī)械摩擦影響了計(jì)量精度，浮子在滑動(dòng)桿上容易被敷住。隨著對(duì)計(jì)量精度要求的不斷提高，出現(xiàn)了伺服式液位計(jì)，由于其使用了伺服馬達(dá)，消除了因機(jī)械摩擦而引起的誤差，提高了靈敏度，其液位的計(jì)量精度也得到極大地提高。這一時(shí)期的典型產(chǎn)品是美國(guó)VAREC公司生產(chǎn)的2500型銅帶浮子液位計(jì)和6500型伺服式液位計(jì)，荷蘭NRAF公司的811型伺服動(dòng)力液位計(jì)等。德國(guó)的ENRAF-NONIUS公司于80年代末期推出了串式電容物位測(cè)量系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用多級(jí)串式電容液位傳感器。90年代中期，曼徹斯特理工大學(xué)的電子工程系成功地研制出了分段電容陣列法，這種方法的電容傳感器不但對(duì)傳感器的制作工藝要求很高，而且對(duì)安裝雛護(hù)的要求也很高。近幾年，美國(guó)研制出了磁致伸縮液位計(jì)，這種傳感器同時(shí)可以測(cè)溫，具有很高的測(cè)最精度，但是它的致命缺點(diǎn)是不適合測(cè)量粘稠的原油。
 
　　在國(guó)內(nèi)，由于起步比較晚，油水分離技術(shù)依然處于初始的研究階段，目前依然普遍采用傳統(tǒng)的重力油水分離方法。重力分離法原理簡(jiǎn)單、成本低，目前不但在國(guó)內(nèi)，在世界上也是最主要的油水分離方法。重力法的關(guān)鍵技術(shù)和難點(diǎn)在于原油與水的界面檢測(cè)技術(shù)，即油水界面檢測(cè)技術(shù)。雖然油水界面檢測(cè)技術(shù)發(fā)展了很多年，但是，由于原油與水混合物成分的復(fù)雜性，到目前為止還沒(méi)有可以十分有效地應(yīng)用于國(guó)內(nèi)各油田的產(chǎn)品推出。
 
　　1、電容式界面儀
 
　　主要利用電介質(zhì)變化引起電容變化的原理，將傳感器放入油罐內(nèi)直接測(cè)量不同高度位置的介質(zhì)電容和阻值，電容值與界面高度成線性關(guān)系。這種方法一般應(yīng)用于低含水（含水率低于30%）、低礦化度的原油含水率測(cè)定，應(yīng)用范圍較小，它不能反映油水乳化帶的狀態(tài)信息。當(dāng)含水率低于30%時(shí)具有良好的測(cè)量精度，但含水率高于30%時(shí)，測(cè)量誤差明顯增大。而且由于掛油的嚴(yán)重影響，其維護(hù)操作很困難。
 
　　2、壓差式界面儀
 
　　由于油水的密度不同，通過(guò)檢測(cè)儲(chǔ)罐不同位置的壓力來(lái)反映不同位置的油水混合物密度。在實(shí)際生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)，由于礦化度、破乳劑及各種聚合物的影響，油和水的密度很接近（特別對(duì)于稠油而言），并且油的密度是變化的，這一變化很難在儀表中實(shí)時(shí)補(bǔ)償，所以，很難滿足儲(chǔ)罐油水界面位置的測(cè)量精度要求。
 
　　3、超聲波界面儀
 
　　在不同密度介質(zhì)中超聲波的傳播速度不同。利用超聲波在油和水中不同的傳播速度來(lái)確定油水分界面的位置。這種方法有效地解決了掛油問(wèn)題，但由于受超聲波發(fā)送和接收距離的限制，其測(cè)量精度下降，而且不能實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)罐原油量的準(zhǔn)確計(jì)算。
 
　　4、射頻導(dǎo)納界面儀
 
　　以射頻阻抗理論為基礎(chǔ)，通過(guò)被測(cè)介質(zhì)呈現(xiàn)的阻抗特性來(lái)確定油水界面的位置。其測(cè)量范圍大，克服了礦化度和掛油的不利影響，但僅通過(guò)導(dǎo)電率一個(gè)參數(shù)很難完整反映油水乳化帶的狀態(tài)。在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用中，其測(cè)量誤差一般為幾十厘米，最大誤差可達(dá)1m左右。
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標(biāo)簽：油水界面檢測(cè)

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