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多矩陣油水雙界面計(jì)發(fā)展歷史及發(fā)展趨勢

作者： 2015年11月06日 來源：互聯(lián)網(wǎng) 瀏覽量：
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國內(nèi)外在油水界面檢測方面采用的技術(shù)和產(chǎn)品很多，油水界面檢測經(jīng)歷了從最簡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)在界面檢測中都得以應(yīng)用。從測量原理看，目前已經(jīng)有差壓式、電容式、超聲波式、射頻導(dǎo)納
　　國內(nèi)外在油水界面檢測方面采用的技術(shù)和產(chǎn)品很多， 油水界面檢測經(jīng)歷了從最簡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)在界面檢測中都得以應(yīng)用。從測量原理看，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儀器，而且眾多國內(nèi)外研究機(jī)構(gòu)扔在不斷改進(jìn)現(xiàn)有產(chǎn)品，開發(fā)新產(chǎn)品。任何一種界面檢測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，國外就已經(jīng)出現(xiàn)丁關(guān)于油水分離的理論，Hazen經(jīng)過進(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”對推動油水分離技術(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)，大多都是對每個油罐進(jìn)行獨(dú)立安裝，現(xiàn)場顯示，這糞儀表的主要缺點(diǎn)是機(jī)械摩擦影響了計(jì)量精度，浮子在滑動桿上容易被敷住。隨著對計(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。這一時期的典型產(chǎn)品是美國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型伺服動力液位計(jì)等。德國的ENRAF-NONIUS公司于80年代末期推出了串式電容物位測量系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用多級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傳感器的制作工藝要求很高，而且對安裝雛護(hù)的要求也很高。近幾年，美國研制出了磁致伸縮液位計(jì)，這種傳感器同時可以測溫，具有很高的測最精度，但是它的致命缺點(diǎn)是不適合測量粘稠的原油。
 
　　在國內(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。重力分離法原理簡單、成本低，目前不但在國內(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技術(shù)，即油水界面檢測技術(shù)。雖然油水界面檢測技術(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，到目前為止還沒有可以十分有效地應(yīng)用于國內(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%時具有良好的測量精度，但含水率高于30%時，測量誤差明顯增大。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，通過檢測儲罐不同位置的壓力來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)時補(bǔ)償，所以，很難滿足儲罐油水界面位置的測量精度要求。
 
　　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確定油水分界面的位置。這種方法有效地解決了掛油問題，但由于受超聲波發(fā)送和接收距離的限制，其測量精度下降，而且不能實(shí)現(xiàn)儲罐原油量的準(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)，通過被測介質(zhì)呈現(xiàn)的阻抗特性來確定油水界面的位置。其測量范圍大，克服了礦化度和掛油的不利影響，但僅通過導(dǎo)電率一個參數(shù)很難完整反映油水乳化帶的狀態(tài)。在現(xiàn)場應(yīng)用中，其測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

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