多矩陣油水雙界面計發(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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國內外在油水界面檢測方面采用的技術和產(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、計算機等現(xiàn)代技術，這些技術在界面檢測中都得以應用。從測量原理看，目前已經(jīng)有差壓式、電容式、超聲波式、射頻導納

　　國內外在油水界面檢測方面采用的技術和產(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、計算機等現(xiàn)代技術，這些技術在界面檢測中都得以應用。從測量原理看，目前已經(jīng)有差壓式、電容式、超聲波式、射頻導納式等不同的界面檢測儀器，而且眾多國內外研究機構扔在不斷改進現(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用范圍和不足之處。

　　在19世紀末20世紀初，國外就已經(jīng)出現(xiàn)丁關于油水分離的理論，Hazen經(jīng)過進一步的探索，于1904年根據(jù)實踐經(jīng)驗提出了“淺池理論”，“淺池理論”對推動油水分離技術的發(fā)展起到了至關重要的作用。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，大多都是對每個油罐進行獨立安裝，現(xiàn)場顯示，這糞儀表的主要缺點是機械摩擦影響了計量精度，浮子在滑動桿上容易被敷住。隨著對計量精度要求的不斷提高，出現(xiàn)了伺服式液位計，由于其使用了伺服馬達，消除了因機械摩擦而引起的誤差，提高了靈敏度，其液位的計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型銅帶浮子液位計和6500型伺服式液位計，荷蘭NRAF公司的811型伺服動力液位計等。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，而且對安裝雛護的要求也很高。近幾年，美國研制出了磁致伸縮液位計，這種傳感器同時可以測溫，具有很高的測最精度，但是它的致命缺點是不適合測量粘稠的原油。

　　在國內，由于起步比較晚，油水分離技術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，在世界上也是最主要的油水分離方法。重力法的關鍵技術和難點在于原油與水的界面檢測技術，即油水界面檢測技術。雖然油水界面檢測技術發(fā)展了很多年，但是，由于原油與水混合物成分的復雜性，到目前為止還沒有可以十分有效地應用于國內各油田的產(chǎn)品推出。

　　1、電容式界面儀

　　主要利用電介質變化引起電容變化的原理，將傳感器放入油罐內直接測量不同高度位置的介質電容和阻值，電容值與界面高度成線性關系。這種方法一般應用于低含水（含水率低于30%）、低礦化度的原油含水率測定，應用范圍較小，它不能反映油水乳化帶的狀態(tài)信息。當含水率低于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。而且由于掛油的嚴重影響，其維護操作很困難。

　　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時補償，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，而且不能實現(xiàn)儲罐原油量的準確計算。

　　4、射頻導納界面儀

　　以射頻阻抗理論為基礎，通過被測介質呈現(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)場應用中，其測量誤差一般為幾十厘米，最大誤差可達1m左右。

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標簽：油水界面檢測

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