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密度法测量原油含水率

作　者: 石晶
导　师: 高宗海
学　校: 西安理工大学
专　业: 测试计量技术及仪器
关键词: 密度法原油含水率测量装置误差分析
分类号: TE81
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 55次
引　用: 1次
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内容摘要

原油含水率是石油开采、石油化工行业中的一个重要参数,是油田生产和油品交易中的关键数据,对原油的开采、脱水、储运销售及原油炼制加工等都具有重要的意义。若原油含水量检测不准,则对于确定油井出水、出油层位,估计原油产量,预测油井的开发寿命等将直接造成影响。本课题来源于陕西星辰石油科技有限公司。本文以长庆油田井口外输原油为研究对象,在参阅国内外相关文献的基础上,对现有的几种原油含水率测试方法进行了归纳总结和比较,分析了各种测试方法的基本原理、应用范围和优缺点。为更好的利用该公司已有的设备,并结合当地油井的生产现状,用质量体积法在线实时的测量原油含水率,实现了在动态测量中用静态测量的方法取得实时的数据,由此测量方法而带来的测量方式是全新的。根据所建数学模型公式,本论文由所测得的原油混合液密度值计算出外输原油的含水率,并对该测量方法进行了误差分析,评估了该测量装置所适用的范围。测量装置使用以ADμC812芯片为核心的测量电路,用以实现对信号的采集、计算、显示任务。该测量装置既能动态的实时测量、又能静态的测量外输原油含水率,通过实验,该系统所测量的原油含水率的精确度小于±5%,符合陕西星辰石油科技有限公司所提出的要求。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-7
1 绪论  7-13
  1.1 课题的研制意义  7
  1.2 课题来源和目的  7
  1.3 原油含水率检测仪器的国内外发展现状  7-8
  1.4 测量原油含水率的几种常见方法  8-13
    1.4.1 电容法  8
    1.4.2 射频法  8-9
    1.4.3 短波法  9-10
    1.4.4 γ射线法  10-11
    1.4.5 密度法  11-13
2 测量模型及传感器的选型  13-26
  2.1 测量系统的工作原理  13-14
  2.2 测量计算模型  14-15
  2.3 所用变送器的选型及介绍  15-26
    2.3.1 所用变送器的精度选择  15-16
    2.3.2 液位变送器  16-20
    2.3.3 压力变送器  20-23
    2.3.4 温度传感器  23-26
3 测量装置的硬件与软件  26-33
  3.1 ADuC812芯片介绍  26-28
  3.2 硬件电路介绍  28-31
    3.2.1 硬件测量原理图  28-29
    3.2.2 电源电路  29
    3.2.3 信号采集  29
    3.2.4 程序写入  29-30
    3.2.5 显示电路  30
    3.2.6 测量电路实物图  30-31
  3.3 PCB板的抗干扰设计  31-32
  3.4 软件流程图  32-33
4 实验测得数据  33-41
  4.1 不含水原油密度值的测定  33-35
  4.2 测量原油含水率实验数据  35-41
    4.2.1 液位变送器出厂值的直线拟合  35-36
    4.2.2 压力变送器出厂值的直线拟合  36-37
    4.2.3 实验测得数据  37-41
5 误差分析  41-47
  5.1 各变送器的极限误差确定  41
    5.1.1 液位变送器极限误差的确定  41
    5.1.2 压力变送器极限误差的确定  41
    5.1.3 温度变送器极限误差的确定  41
  5.2 测量模型的误差分析  41-44
    5.2.1 模型的误差传递公式  41-42
    5.2.2 模型中各个参数对含水率测量误差的影响  42-44
  5.3 原油成分对测量结果的影响  44
    5.3.1 原油含气、含砂所带来的误差  44
    5.3.2 油水乳化液相变对测量结果的影响  44
    5.3.3 温度、压力变化时对测量结果的影响  44
  5.4 测量装置带来的误差  44-45
    5.4.1 测量模型所带来的误差  44-45
    5.4.2 测量装置自身的工作稳定性所带来的误差  45
    5.4.3 传感器结垢所带来的误差  45
    5.4.4 测量装置标定所带来的误差  45
  5.5 测量结果误差处理  45-47
6 总结  47-48
  6.1 测量系统总结  47
  6.2 测量系统存在的不足  47-48
附录  48-50
致谢  50-51
参考文献  51-52

密度法测量原油含水率

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