专利名称：一种油、水界面测量方法
技术领域：
本发明涉及一种油水混合介质储罐中的油、水界面的测量方法，特别涉及使用电 容进行油、水界面测量的方法。
背景技术：
在石油工业中，确定油、水界面是在原油分离、存贮过程中经常遇到的问题，由于 一直以来缺乏稳定有效的测量手段，在联合站的大型沉降罐中一直到现在还使用人工捞样 探测油、水界面，以估算储油量。几十年来虽然发展了多种测量方法，但都存在各种各样的 问题，都未能最终解决油、水界面准确测量问题。到目前为止，测量油、水界面的方法有电阻、电容开关法；射频导纳法、射线法、 伺服浮球和浮球霍尔开关法等。其中的电阻、电容开关法的缺点是不能够进行连续测量，一 般只做为液面开关使用。射频导纳法的缺点为，测量误差较大。射线法因为方法中采用放 射性物质进行测量所以有一定危害，尤其是对现场工作人员的身体会造成损害，故并不受 到欢迎。浮球类的目前应用较多，配好体积质量后有一定测量精度，但是，在使用一段时间 后，测量滑杆上的结垢很容易卡死浮球，所以需要经常清理测量滑杆以保证测量精度。目前已有的界面测量技术和产品由于技术难度的限制，至今未能完全满足石油工 业的需求，研制一项实用的电容油水界面测量技术，满足石油工业的需要是我们的目标。所 以，急待研制一种使用方便、测量结果准确，对操作者身体无损害的油水界面测量方法。

发明内容
针对现有技术中油、水界面测量方法和装置中所存在的缺点，本发明提供一种方 便快捷的油、水界面测量方法该方法的具体测量步骤为
A、根据待测量的油、水混合物的深度选择适当长度的双极电容探杆；双极电容探杆长 度最好等于油、水混合物的深度；
B、将双极电容探杆与其测量电路相连；
C、使用所述双极电容探杆分别测试水和油的电容值；
D、将电容探杆插入待测油、水混合物中测量油、水混合物的电容值；
E、通过下列公式计算出待测油、水混合物中油水界面的深度 L i ~ Cmix Lh / ( Cw- C0)
其中，Li为油水液面的深度，Cfflix为油、水混合物的电容值，Cw水的电容值，C0油的电容 值，Lh油、水混合物的总深度。进一步，所述步骤A中所述双极电容探杆长度大于等于油、水混合物的深度。进一步，所述步骤B中对电容的测量采用的是交流电桥的电容测量方法。进一步，所述步骤C具体包括下列步骤
Cl、选择与待测油、水混合物中水质相同的水放入容器中，测定电容探杆全部插入该水 中的电容值，电容探杆插入到水中的深度应与插入到油水混合物中的深度一致；C2、选择与待测油、水混合物中油质相同的油放入容器中，测定电容探杆全部插入该油 中的电容值，所述电容探杆插入到油中的深度应与插入到油水混合物中的深度一致。进一步，所述步骤C中的所述水和所述油为与所述油、水混合物中水和油性质相 同的水和油。本发明应用双电极电容测杆连续测量液体的混合电容，没有运动部件，使用不受 测杆上付着的油垢影响。测量精度较高，测量结果稳定。
具体实施例方式本发明中的油、水界面测量方法主要应用的原理是根据电容杆在油和水中的介电 常数之间的差异，通过公式计算即可得出油、水混合液体的油水界面位置。水的介电常数约 等于80，油的介电常数约为2. 2，将一根双极电容探杆垂直插入储油罐中，双极电容杆的一 端接近储油罐的底部，距储油罐底部20-50mm。然后，测量探杆上的混合电容，即可计算出油 水界面的位置。步骤具体如下
1、根据待测量的油、水混合物的深度选择适当长度的双极电容探杆，双极电容探杆长 度应大于等于待测油、水混合物的深度。2、将双极电容探杆与测量电路相连，本发明中对电容的测量采用的是交流电桥的 电容测量方法。3、选择与待测油、水混合物中水质相同的水放入容器中，测定电容探杆插入该水 中的电容值，注意电容探杆插入到水中的深度应与插入到油水混合物中的深度一致。4、选择与待测油、水混合物中油质相同的油放入容器中，测定电容探杆插入该油 中的电容值，注意电容探杆插入到油中的深度应与插入到油水混合物中的深度一致。5、将电容探杆全部插入待测油、水混合物中测量电容杆的电容值。6、计算通过下列公式计算出油、水界面的深度 L i ~ Cmix Lh / ( Cw- C0)
其中，Li为油水液面的深度，Cfflix为油、水混合物的电容值，Cw水的电容值，C0油的电容 值，Lh油、水混合物的总深度。本发明的适用范围为 测量介质油、水； 界面范围0.5—15米； 测量误差小于士 2%。使用本发明中所公开的方法对油水混合物中油和水的之间的界面进行测量，其测 量结果稳定可靠，并且与介质的温度、压力、密度、容器形状等无关。可广泛应用于石油等行 业中。
权利要求
1.一种油、水界面测量方法，其特征为，该测量方法的包括下列步骤A、根据待测量的油、水混合物的深度选择适当长度的双极电容探杆；双极电容探杆长 度最好等于油、水混合物的深度；B、将双极电容探杆与其测量电路相连；C、使用所述双极电容探杆分别测试水和油的电容值；D、将电容探杆插入待测油、水混合物中，测量电容杆的电容值；E、通过下列公式计算出待测油、水混合物中油、水界面的深度L i ~ Cmix Lh / ( Cw- C0)其中，Li为油水液面的深度，Cfflix为油、水混合物的电容值，Cw水的电容值，C0油的电容 值，Lh油、水混合物的总深度。
2.根据权利要求1中所述测量方法，其特征为，所述步骤A中所述双极电容探杆长度大 于等于油、水混合物的深度。
3.根据权利要求1中所述测量方法，其特征为，所述步骤B中对电容的测量采用的是交 流电桥的电容测量方法。
4.根据权利要求1中所述测量方法，其特征为，所述步骤C具体包括下列步骤Cl、选择与待测油、水混合物中水质相同的水放入容器中，测定电容探杆插入该水中的 电容值，电容探杆插入到水中的深度应与插入到油水混合物中的深度一致；C2、选择与待测油、水混合物中油质相同的油放入容器中，测定电容探杆全部插入该油 中的电容值，所述电容探杆插入到油中的深度应与插入到油水混合物中的深度一致。
5.根据权利要求1中所述测量方法，其特征为，所述步骤C中的所述水和所述油为与所 述油、水混合物中水和油性质相同的水和油。
全文摘要
一种油、水界面测量方法，该测量方法的包括下列步骤A、根据待测量的油、水混合物的深度选择适当长度的双极电容探杆；双极电容探杆长度大于等于油、水混合物的深度。B、将双极电容探杆与其测量电路相连；C、使用所述双极电容探杆分别测试水和油的电容值；D、将电容探杆插入待测油、水混合物中测量电容杆的电容值；E、通过下列公式计算出待测油、水混合物中油水界面的深度Li=CmixLh/(Cw-Co)；其中，Li为油水液面的深度，Cmix为油、水混合物的电容值，Cw水的电容值，Co油的电容值，Lh油、水混合物的总深度。
文档编号G01F23/26GK102109372SQ201110024160
公开日2011年6月29日 申请日期2011年1月21日 优先权日2011年1月21日
发明者吴应湘, 张健, 李东晖, 许晶禹 申请人:中国科学院力学研究所