1 緒論11研究意義在原油的開采、計量、集輸、銷售等環節中，原油的含水率和產量都是影響原油生產的重要參數，因此，原油含水率的測量準確性十分重要。我國油田開采的原油大多數都含有水分，原油水分主要以游離水、乳化水、懸浮水和溶解水等形態存在。在石油開采過程中，原油含水率過高會造成含油污水量變大；由于水中帶人了無機鹽(如CaCl：、MgCl：等)，它們會對設備造成嚴重的腐蝕，當油品含水率過高時，就會破環機械設備的潤滑膜，使機械設備磨損和腐蝕加劇，嚴重時甚至造成機械設備不能運轉。在石油加工過程中，原油含水過多會造成蒸餾塔操作不穩定，甚至造成“突沸”沖塔事故；在常減壓裝置中，原油含水會導致對水加熱而做了無用功，不僅耗能，而且增大了冷卻器和蒸餾塔的負荷，冷卻水消耗量也隨之增大。因此，在石油生產、運輸和加工過程中都要進行原油含水率的測定。12發展現狀近十多年來，隨著改革開放和科學技術的迅猛發展，國外先進的儀表大量涌入國內，不斷豐富和促進了國內儀表市場的發展。尤其是近幾年來大規模集成電路和計算機技術的飛速發展與廣泛應用，更是大幅地提高了國內外儀表的產品質量、技術性能，含水分析儀表也隨之進入了快速發展時期。目前市場上標稱計量準確度可以達到國標要求的國內外含水分析儀就近! 種，不僅計量準確性和運行穩定性較以往大為提高，而且日趨輕便化、智能化、自動化，菜單提示式的軟件設置技術已經廣為采用。在這些含水計量儀表中，有利用數字電路技術克服模擬電路漂移老化問題的，有利用界面友好的菜單提示式窗口軟件簡化儀表調試過程的，有利用計算機或智能芯片實現溫度、密度等參數在線自動補償的，所有這些都說明含水計量技術正在進入新的發展期。與國外產品的制造質量和技術水平相比，國內還有較大差距。例如目前還沒有標稱分辨率可達# $%的產品，但生產廠家及其產品品種都在逐漸增多，現已形成了十余種產品系列，越來越多的國內高科技公司也開始關注這塊尚未充分開發的儀表市場。 隨著油田的多年開采, 油井的高壓注水使原油輸油管線中含水率增高, 含水率直接影響原油的開采、脫水集輸、計量、銷售、提煉等, 而含水率的精確測量又十分困難, 因此研制高含水率計量儀表以實現其在輸油管線中的在線精確測量, 對于確定出水、出油層位, 估計產量和預測油井的開發壽命以及油田的產量質量制、油井狀態檢測、減少能耗、降低成本和采油管理自動化具有重要的意義和實用價值目前, 檢測原油含水率的方法很多有傳統的定時取樣蒸餾化驗的人工方法, 這種檢測方法取樣時間長, 取樣隨機性大, 無法進行在線測量, 不能滿足油生產自動化管理的要求 、可用于在線測量的方法有射線法、短波法、微波法電容法等2. 原油含水的基本知識2.1原油含水基本理論2.2原油乳化液理論2.3含水計量儀表的選型1、 含水率檢測的方法1、射線法一般情況下, 原油和地層水對于低能丫射線的線性吸收系數不同, 利用兩種介質對同一射線的線性吸收系數的差別可計算出原油含水量的百分比.此方法可用于在線儀表, 提高生產過程和生產管理的自動化程度但由于對60 Me v 的y 射線來說, 油和水的吸收系數僅差20 %因此測量精度不高, 且存在射線輻射, 造價高, 使用和維修困難等問題.2 短波吸收法將電能以電磁波的形式輻射到以乳化狀態在的油水介質中, 根據油、水對短波吸收能力的不同來檢測油水乳化液中的含水量微波法對原油的溫度及含鹽量不感, 測量范圍寬。但采用高技術的微波技術, 成本高, 且對使用和維護造成了困難.3 電容法電容傳感器的優點是: 測量范圍大; 靈敏度高; 動態響應時間短; 機械損失小; 結構簡單, 適應性強, 低成本.利用電容傳感器測量的方法:1 測電容傳感器的阻抗對于一個電容傳感器來說, 其電容量的大小取決于傳感器的幾何尺寸、制造材料及傳感器中被測介質的介電常數。當電容傳感器的幾何尺