原油含水含氣分析儀的研究與應用
 

　　摘要 原油含水含氣分析儀是利用介質(zhì)對某一低能γ射線的吸收而引起強度的變化，與介質(zhì)的質(zhì)量吸收系數(shù)和密度有關外，還與組成介質(zhì)的成分和各種成分所占的比例有關。通過測量γ射線穿過被測介質(zhì)前后強度的變化獲取有關信息，經(jīng)過分析與計算，得到組成介質(zhì)的各種組分的含量。再輸入流量計信號，實現(xiàn)原油在線連續(xù)自動測量。這種儀表是核機電一體化的高科技產(chǎn)品，保證了較高的測量精度，避免了人工計量工作量大、計量誤差大的現(xiàn)象，實現(xiàn)了分隊計量，方便了生產(chǎn)管理。
 

　　主題詞 原油分析儀 原理 現(xiàn)場應用
 

　　原油再生產(chǎn)過程中，從油井中采出的原油是油、水、氣和含有其它雜質(zhì)成分的三相流體。由于工藝狀況的限制，經(jīng)罐油氣分離或脫水后的原油中仍含有不同程度的水和溶解氣或輕質(zhì)成分，在集輸過程中的各個環(huán)節(jié)，原油含水、含氣都是隨時變化的，而且波動較大，用定時取樣化驗原油含水率和容積式流量計進行交接計量的方式，不能反映集輸過程中原油含水、含氣的瞬時變化，因此而產(chǎn)生的一些統(tǒng)計數(shù)據(jù)，如平均含水率、含氣率、產(chǎn)量等均不代表實際生產(chǎn)狀況，也無法解決因原油含水率、含氣率的波動等因素所造成原油交接計量誤差大的問題，經(jīng)常造成原油交接計量糾紛及人財物的浪費。為消除以上因素的影響，采用技術先進、精度高、質(zhì)量可靠的YSQF型原油含水含氣在線計量分析儀，實現(xiàn)了原油在集輸過程中含水率、含氣率、液量、油量、水量和油溫、油壓在線自動檢測計量，有效地解決原油交接計量中存在的問題。
 

　　原油含水含氣分析儀的原理及結構
 

　　YSQF型原油含水含氣在線計量分析儀是利用不同介質(zhì)對低能γ射線的吸收不同而研制的。放射性同位素放出低能的γ射線，當它穿過介質(zhì)時，其強度要衰減，且衰減的大小隨介質(zhì)的不同而不同，即取決于介質(zhì)對γ射線的質(zhì)量吸收系數(shù)和介質(zhì)的密度。對于多項介質(zhì)，介質(zhì)對γ射線的吸收而帶來的γ射線強度的變化除與介質(zhì)的種類有關外，還與組成介質(zhì)的各種組份所占的比例有關。因此通過測量穿過介質(zhì)的γ射線的強度變化，來獲得一些重要信息，經(jīng)過對這些信息的科學合理的分析、處理與計算，便可得到組成介質(zhì)的各種組分的含量。在油田原油集輸計量中，可測量管道中原油的含水率、含氣率和含油率，再輸入流量計脈沖信息和溫度壓力信號，運用科學合理的計算公式和數(shù)學算法，經(jīng)計算機計算，便可測量集輸管道中原油含水率、含氣率、產(chǎn)液量、產(chǎn)油量、產(chǎn)水量、產(chǎn)氣量、油溫、油壓等統(tǒng)計數(shù)據(jù)的在線自動檢測計量的生產(chǎn)報表，可利用網(wǎng)絡實現(xiàn)與計算機聯(lián)網(wǎng) 。
 

　　YSQF型原油含水分析儀Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三種型號，均由一次儀表和二次儀表構成。一次儀表包括測量管道、探測器和放射源。測量管道由鋼材加工而成，兩端焊有標準法蘭。探測器采用高性能的閃爍γ探測器，探測器與原油介質(zhì)采用高分子耐溫、耐壓材料隔離，并用高強度法蘭固定密封。探測器封裝在一密閉的鋼質(zhì)外套之內(nèi)，兩端裝有防護套，電源和信號線通過防爆引線端子引出。放射源采用長半衰期的低能γ射線源，它被密閉在具有良好防護措施的源室內(nèi)，保證了測量管道外的射線計量遠遠低于國家劑量標準(約為本 底劑量)，對環(huán)境和工作人員無任何不良影響。
 

　　二次儀表有數(shù)字信號處理單元、模擬信號處理單元、計算機數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)及有關外部設備組成，二次儀表所有部件全部上架安裝在標準工業(yè)機柜內(nèi)，整機布局合理，美觀大方。