单井含水远程计量装置及单井含水率数据传输方法

摘要

一种单井含水远程计量装置及单井含水率数据传输方法，可满足现场单井在线连续计量、计量误差小、造价低，计量速度快，可节省人力物力资源。装置包括由探头、射频信号发生器、中心处理器、数据存储器和RS485通讯接口组成的含水分析仪，所述中心处理器与远程传输模块连接。该单井含水率数据传输方法，在每口井安装所述单井含水远程计量装置，中心处理器中预先存储含水率曲线数学模型，测量井口产液中的含水率；经过远程传输模块传至数据中心服务器，同时通过RS485通讯接口上传至中控室，实时采集测量的含水率数据，并进行远程校零及参数配置；再经互联网传至用户主机，供管理人员远程了解掌握监督单井含水计量工作。

说明书

技术领域

本发明涉及一种单井含水远程计量装置及含水率数据传输方法。                            

背景技术

油田单井产出液中的含水自动计量技术是一项复杂的计量技术，自油田开采以来至今，一直是个空白。在建立数字化油田的今天，单井产出液中的含水自动监测与计量问题变的越来越突出。主要表现在：

a、目前，在单井生产中计量含水率，仍然采用传统的手工法。这种方法取样化验时间长，劳动强度大，人力物力消耗多。

b、传统的手工法对井下地质变化现象发现不及时，因而指导采油生产滞后。

c、手工法每周一次以点代面来折算单井平均含水率值，以偏概全，不能代表整个单井生产中全部液体中真正的平均含水率数值。

d、由于单井分散各地经常发生井口盗油现象，给油田造成损失。

e、传统取样口容易造成液体外溅，造成井口周边环境污染。

在单井含水计量领域国内外已经开发出多种类型的计量装置，例如近年来的油气水三项流计量装置等，但是由于受目前技术水平的限制和成本限制，这些装置普遍存在间歇式计量，计量误差大、工艺路线复杂、设备体积庞大，整体造价高，价格昂贵等缺点，不能大面积推广应用。因此导致目前绝大多数现场主要还是采用传统的井口取样，再通过手工法对液体里的含水率进行计量。这种传统方式是技术落后状态下的无奈之举，浪费了国家大量的人力物力资源。   

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种单井含水远程计量装置及单井含水率数据传输方法，能够把射频含水分析仪和远程传输模块连接一起，组成一体，独立工作，满足现场单井在线连续计量、计量误差小、工艺路线简单、设备体积微型，整体造价低，单井分担价格便宜，比传统方法计量速度快又大幅度节省人力物力资源。

本发明是这样实现的：

一种单井含水远程计量装置，包括由探头、射频信号发生器、中心处理器、数据存储器和RS485通讯接口组成的含水分析仪，其特殊之处是：所述中心处理器与远程传输模块连接，用来传输含水率数据、远程校零及参数配置。

所述远程传输模块为GPRS -DTU远程模块。

一种单井含水率数据传输方法，其特殊之处是：

1、在每口井安装一台由探头、射频信号发生器、中心处理器、数据存储器、RS485通讯接口组成的含水分析仪，中心处理器与远程传输模块连接构成单井含水远程计量装置，所述单井含水远程计量装置的中心处理器中预先存储含水率曲线数学模型，测量井口产液中的含水率，所述含水率曲线数学模型是用标准含水油品标定获得的电流与含水率对应图表；

2、将测得的含水率经过远程传输模块、移动网络传至数据中心服务器，同时通过RS485通讯接口上传至中控室，由数据中心服务器和中控室实时采集测量的含水率数据，并进行远程校零及参数配置；

3、再经互联网传至用户主机，供管理人员远程了解掌握监督单井含水计量工作。

所述远程校零是将探头置入不含水的天然气中校准天然气零点，使显示值为0.001%，然后将探头置入不含水的油品中校准纯油零点，使显示值为0.005%。

所述参数配置是指设置现场计量装置量程、设置现场计量装置地址和修正电流与含水率对应图表。

所述修正电流与含水率对应图表是利用现场计量装置测得电流值及与其对应的含水率真值，当现场计量装置测得的含水率显示值与含水率真值不相等时，以含水率真值作为修正值。

所述含水率真值是指通过人工配比标准含水率样品或从被测介质中取样化验分析获得的含水率数值。

本发明的有益效果是：

1、该单井含水远程计量装置可以适用于有GPRS网络信号的井口的含水率测量与远传，通过含水分析仪对井口现场数据全天候实时自动采集，通过远程传输模块远传至数据中心服务器，全自动远程实时监测，可以供各级管理人员远程了解掌握监督单井含水计量工作，及时掌握单井状态变化，实现有效控制，提高生产效率，节约生产成本。

2、单井含水远程计量装置能够通过远程传输模块进行远程校零及参数配置。利用现场计量装置测得电流值及与其对应的含水率真值自动校准，当现场计量装置测得的含水率显示值与含水率真值不相等时，以含水率真值作为校准值，确保测量含水率数值准确。

3、单井含水远程计量装置能够通过网络版软件在互联网上面发布测量数据，方便用户随时随地使用。

4、采用单井含水远程计量装置，比传统化验方法准确度高，误差率可以达到±1%；测量含水数据比传统化验方法速度快。

5、实时监测井下产出液中的含水率变化情况，便于快捷管理采油生产，提高采油效率。

6、通过远程监督井口含水率、天然气和产液量变化情况，能够及时发现盗油等异常现象，便于管理人员及时采取措施。

附图说明

图1是本发明的电路方框图。

图2 单井含水远程计量装置结构示意图。

图3 是单井含水远程计量装置现场安装示意图。

具体实施方式

如图1所示 ，该单井含水远程计量装置，包括由探头、射频信号发生器、中心处理器、数据存储器和RS485通讯接口组成的含水分析仪，所述中心处理器还与远程传输模块连接，所述远程传输模块为GPRS -DTU远程模块。通过RS485通讯接口与中控室直接连接，实时采集测量数据，进行远程校零、现场调试及参数配置。

如图2所示，所述中心处理器1、数据存储器2、RS485通讯接口3和远程传输模块4安装在含水分析仪壳体7内，壳体7下口设有外螺纹，所述射频信号发生器5安装在壳体7下口，所述探头6与射频信号发生器5连接。

如图3所示，安装时，将单井含水远程计量装置的壳体7外螺纹旋入井口来油管线三通8的内螺纹（或法兰连接）固定，当抽油杆9向上提升时，抽出天然气或混合液，沿液流方向流经探头6部位进行全时测定，测出瞬时含水率。

该单井含水率数据传输方法，如图1、图2和图3所示，步骤如下：

1、在每口井安装一台由探头6、射频信号发生器5、中心处理器1、数据存储器2、RS485通讯接口3和远程传输模块4连接构成的单井含水远程计量装置，所述单井含水远程计量装置的中心处理器1中预先存储含水率曲线数学模型，测量井口产液中的含水率，所述含水率曲线数学模型是用标准含水油品标定获得的电流与含水率对应图表；

2、将测得的含水率经过远程传输模块4、移动网络传至数据中心服务器，同时通过RS485通讯接口3上传至中控室，由数据中心服务器和中控室实时采集测量的含水率数据，并进行远程校零及参数配置；本实施例中移动网络为GPRS网络。

3、再经互联网传至用户主机，供管理人员远程了解掌握监督单井含水计量工作。

所述远程校零是将探头置入不含水的天然气中校准天然气零点，使显示值为0.001%，然后将探头置入不含水的油品中校准纯油零点，使显示值为0.005%。

所述参数配置是指设置现场计量装置量程、设置现场计量装置地址和修正电流与含水率对应图表。

所述修正电流与含水率对应图表是利用现场计量装置测得电流值及与其对应的含水率真值，当现场计量装置测得的含水率显示值与含水率真值不相等时，以含水率真值作为修正值。

所述含水率真值是指通过人工配比标准含水率样品或从被测介质中取样化验分析获得的含水率数值。

所述远程校零是将探头置入不含水的天然气中校准天然气零点，使显示值为0.001%，然后将探头置入不含水的油品中校准纯油零点，使显示值为0.005%。

所述参数配置是指设置现场计量装置量程、设置现场计量装置地址和修正电流与含水率对应图表。

所述修正电流与含水率对应图表是利用现场计量装置测得电流值及与其对应的含水率真值，当现场计量装置测得的含水率显示值与含水率真值不相等时，以含水率真值作为修正值。

所述含水率真值是指通过人工配比标准含水率样品或从被测介质中取样化验分析获得的含水率数值。