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专利名称：一种油水自动计量装置和方法
技术领域：
本发明涉及石油工业中的室内物理模拟驱油实验领域，具体的说是一种油水自动计量装置和方法。
背景技术：
在石油行业，室内物理模拟驱油实验在油田矿场试验前期发挥着重要的作用。目前室内驱油实验产出液中的油水计量方法一般都采用量筒进行人工计量，由于产出液中油的量较少，水的量较多，用量筒进行计量时，需要工作人员定时更换量筒，产出的油分布在每一个量筒中，因此每个量筒中的盛油量较少，且每次读数都会产生误差，这样多次读数最后累加会产生累积误差。因此，常规计量方法费时费力，油、水计量不准确。目前，在石油开采中公知公用的油水自动计量方法主要是用于工业上的，而用于实验室油水计量的较少。其中专利号为2004200494 . 1的一种用于高含水、低产油的微量计量器和专利号为200520127115. 3的直读式油水分离计量管的计量准确性上有所提高， 但自动化程度较低。而专利号为20101016116. 3的油水计量仪和专利号为20102(^96020. 5 的油气水三相自动计量装置的自动化程度很高，但装置复杂，计量准确性差。

发明内容
为了克服现有的实验室油水计量装置及方法油、水计量不准确的不足，本发明提供一种油水自动计量装置和方法，该油水自动计量装置可以实现自动计量、操作方便，采用该装置的计量方法计量结果准确。本发明的技术方案是一种油水自动计量装置，包括箱体及其内部的油水分离装置，所述的油水分离装置下部设有油水混和进口管线及出水管线，所述的油水分离装置内部设有与电源相连的电极，油水分离装置底部的出水管线连接有密封容器，所述的密封密封容器放置在电子天平上；所述的箱体上固定有摄像机，且所述的摄像机置于油水分离装置的左侧，油水分离装置右侧与摄像机相对应处设有光源。所述的气动阀连接有高压气体管线，且通过电磁阀控制，所述的光源与油水分离装置之间设有白色透光板；所述的电子天平及摄像机均连接计算机。—种应用上述油水自动计量装置的油水自动计量方法，包括以下步骤选择油水分离装置，油水混和物由油水混和进口管线进入油水分离装置使油水分离，当水增加时，电极连通使电源接通，控制气动阀开启，水进入密封容器，通过电子天平定期测量密封容器内水的重量；通过摄像机定期拍摄油的图像，根据图像的灰度分析油的高度，通过计算机计算油的体积。本发明具有如下有益效果由于采取上述方案，本发明采用了原油累积的计量方法，油水分离装置内径可根据产油量的多少选择，且油水混和物由底部进入分离装置，累积的油中含水量较小，油的计量结果准确，摄像机实时控制拍摄累积油量，并自动测量、计算累积油量；水经气动阀控制流出，由电子天平自动计量。综上所述，本发明计量精度高、自动
3化程度高，操作方便。


图1是本发明的原理图。图中1-油水分离装置，2-摄像机，3-光源，4-白色透光板，5-箱体，6-电极，7-气动阀，8-密封容器，9-电磁阀，10-高压气体管线，11-电源，12-电子天平，13-计算机， 14-油水混和进口管线，15-水出管线。
具体实施例方式
下面结合附图对本发明作进一步说明
由图1所示，一种油水自动计量装置，包括箱体5及其内部的油水分离装置1，所述的油水分离装置1下部设有油水混和进口管线14及出水管线15，所述的油水分离装置1内部设有与电源11相连的电极6，电极6的两极分别设在油、水中，其上部电极的高度预先设定，电极6连接电源11，电源11同时又连接电磁阀9，油水分离装置1底部的出水管线15 通过气动阀7连接有密封容器8，所述的密封密封容器8放置在电子天平12上，密封容器8 之所以要密封，是为了防止长时间计量，累积水蒸发影响计量结果。所述的气动阀7还连接高压气体管线10，其启动与关闭由电磁阀9控制；所述的箱体5上固定有摄像机2，且所述的摄像机2置于油水分离装置1的左侧，其位置应保证在拍摄时能够拍到油水分离装置1 的整体，油水分离装置1右侧与摄像机2相对应处设有光源3，光源3与油水分离装置1之间设有白色透光板4，使光线可以均勻地光照在油水分离装置1上。所述的电子天平12及摄像机2均连接计算机13，测量的数据及拍摄的图片通过计算机13处理后得出油、水体积。一种应用上述的油水自动计量装置的油水自动计量方法，包括以下步骤
(1)根据实际需要选择一种内径可满足实验精度要求的油水分离装置1，上述的实验精度要求指的是油水计量精度，实验者根据实验要求自己设定，不同使用者要求不同，一般来说，应根据实验中产油量的多少来选择油水分离装置的内径，同时计量精度要求高则选用直径小的油水分离装置，如油水分离装置的内径可为1. 2cm、1. 6cm、2. 2cm、2. 7cm等，高度为 20cmo(2)油水混和物由油水混和进口管线14进入油水分离装置1使油水分离，当水增加水面到达上部电极时，电极6连通使电源11接通，电磁阀9启动，高压气体管线10内的高压气体与气动阀7接通，气动阀7开启，油水分离装置1底部的水进入密封容器8，当水流出一定量后，油水分离装置1内的水面下降，低于上部电机，使电极6断开，从而断开电源 11，控制气动阀7关闭，水停止向密封容器8流动。(3)通过电子天平12定期测量密封容器8内水的重量，测量周期可根据实际需要预先设定，可以为60S、120S、300S、600S等，由于电极控制水位稳定，且驱油实验过程中产水量较大，通过电子天平对累积水计量结果准确。(4)进入油水分离装置1中的油在水面上累积，首先调整好摄像机2的焦距，使图像达到清晰，然后在计量前标定图像的灰度，以便软件能准确识别图像中的油的边界。计算机13控制摄像机2每隔60s (或120s、300s、600s等根据实际需要进行设定)拍摄一张高清晰黑白图像，图像的分辨率可以为10M*768像素、1观0*960像素、1观0*10对像素，同样是根据实际需要进行设定。以油水界面为基准线，用软件对图像进行处理，根据图像的灰度进行分析油的高度，然后根据油水分离装置的内径计算出不同时刻油的体积。最后计算机输出不同时间油和水的体积。实施例一
实验使用天然岩心，岩心长8. 99cm,直径2. 52cm,气测渗透率0. 873 μ m，空隙体积 12. 7mL，含油饱和度68. 3%。实验过程为水驱一聚驱一后续水驱。实验每隔600s记录一次油、水产量，图像分辨率选用1280*960像素，油水分离装置内径为1.2cm，驱油实验过程中岩心产出水、油计量数据如表1所示。由表1可以看出，驱油实验产出油量较小，采用本发明的装置和方法计量油量准确，没有异常点。实验产水量较大，采用本发明的计量方法可以满足实验要求。
表1产出液油水计量数据
权利要求
1.一种油水自动计量装置，包括箱体(5)及其内部的油水分离装置(1)，所述的油水分离装置(1)下部设有油水混和进口管线(14)及出水管线(15)，其特征在于所述的油水分离装置(1)内部设有与电源(11)相连的电极(6)，油水分离装置(1)底部的出水管线(15) 连接有密封容器(8 )，所述的密封密封容器(8 )放置在电子天平(12 )上；所述的箱体(5 )上固定有摄像机(2)，且所述的摄像机(2)置于油水分离装置(1)的左侧，油水分离装置(1)右侧与摄像机(2 )相对应处设有光源(3 )。
2.根据权利要求1所述的油水分离装置，其特征在于所述的气动阀(7)连接有高压气体管线(10)，且通过电磁阀(9)控制，所述的光源(3)与油水分离装置(1)之间设有白色透光板(4)。
3.根据权利要求2所述的油水分离装置，其特征在于所述的电子天平(12)及摄像机 (2)均连接计算机(13)。
4.一种应用权利要求1所述的油水自动计量装置的油水自动计量方法，其特征在于包括以下步骤选择油水分离装置(1)，油水混和物由油水混和进口管线(14)进入油水分离装置(1)使油水分离，当水增加时，电极(6)连通使电源(11)接通，控制气动阀(7)开启，水进入密封容器(8)，通过电子天平(12)定期测量密封容器(8)内水的重量；通过摄像机(2) 定期拍摄油的图像，根据图像的灰度分析油的高度，通过计算机计算油的体积。
全文摘要
本发明涉及一种油水自动计量装置和方法。主要解决现有的常规注水井口在注气时存在测调难度大、各层的注入量不均衡的问题。其特征在于所述的油水分离装置(1)内部设有与电源(11)相连的电极(6)，油水分离装置(1)底部的出水管线(15)连接有密封容器(8)，所述的密封密封容器(8)放置在电子天平(12)上；所述的箱体(5)上固定有摄像机(2)，且所述的摄像机(2)置于油水分离装置(1)的左侧，油水分离装置(1)右侧与摄像机(2)相对应处设有光源(3)。该油水自动计量装置可以实现自动计量、操作方便，采用该装置的计量方法计量结果准确。
文档编号G01F22/00GK102564520SQ20111030834
公开日2012年7月11日 申请日期2011年10月13日 优先权日2011年10月13日
发明者刘宏生, 姜冬阳, 曾嘉, 杨莉, 罗锋, 许关利 申请人:中国石油天然气股份有限公司, 大庆油田有限责任公司