阅读说明：本技术 井下原油含水率监测仪 (Underground crude oil water content monitor ) 是由 刘生权 寿焕根 潘临 于 2019-09-19 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种井下原油含水率监测仪,其结构特征含水率监测仪内管与含水率监测仪接头之间；含水率监测仪接头与含水率监测仪壳体之间均置有O型密封圈；监测仪两端垂直轴线方向均布设圆柱销柱,圆柱销柱嵌在密封圈与销柱卡环之间,由销柱卡环卡锁,最后由压螺与含水率监测仪壳体通过螺纹紧固；压螺外侧；接头上设置卡槽,卡槽装有挡环,防止压螺松动,γ射线源,散、透射探测器,电路组件及电池组件安装在支架组件上,支架组件居于含水率监测仪壳体与含水率监测仪内管组成的环形空间中。本发明结构简单、体积小、安全性好,对井下原油含水率的测量,完全实现含水率0-100%全量程计量而不影响精度。(The invention relates to a downhole crude oil water content monitor, which is structurally characterized in that a water content monitor inner tube is arranged between a water content monitor connector and a water content monitor connector; o-shaped sealing rings are arranged between the joint of the water content monitor and the shell of the water content monitor; cylindrical pin columns are distributed at two ends of the monitor in the direction perpendicular to the axis, are embedded between the sealing rings and the pin column clamping rings, are clamped and locked by the pin column clamping rings, and are finally fastened with the shell of the moisture content monitor through threads by a pressing screw; pressing the outer side of the screw; set up the draw-in groove on the connector, the draw-in groove is equipped with and keeps off the ring, prevents to press the spiral shell not hard up, and gamma ray source loosens, transmission detector, and circuit module and battery pack install on the bracket component, and the bracket component lies in the annular space that moisture content monitor casing and moisture content monitor inner tube are constituteed. The invention has simple structure, small volume and good safety, and can completely realize the full-range measurement of the water content of 0-100% without influencing the precision for the measurement of the water content of the underground crude oil.)

井下原油含水率监测仪

技术领域

本发明涉及一种井下原油含水率监测仪，尤其是用于油井原油含水率检测的仪器。

背景技术

在原油的开采、脱水、集输、计量和销售工作中，原油含水率和原油的产量是油田生产的重要指标。原油含水率的监测，对于油井出水、出油层位，估计原油产量，预计油井开发寿命，具有重要意义。同时，准确及时的采集原油含水率监测数据，能够反映出油井的工作状态，对油田减少能耗、降低成本，实现自动化管理，起着重要作用。目前的井下原油含水率监测，通常采用电容法和阻抗法。电容式含水率监测仪适用于低含水的工况，而阻抗式含水率监测仪适用于高含水的工况，都不能全量程准确的测量井下含水原油的含水率。另外上述两种井下工作的原油含水率监测仪，需要外配电缆，增加了生产成本和安全风险。因此，研制开发一种适用于全量程的精度较高的井下含水率检测仪是十分必要的。

发明内容

鉴于上述，本发明的目的在于提供一种井下原油含水率监测仪，能在井下全量程测量原油含水率和原油的产量。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现：

一种井下原油含水率监测仪，包括含水率监测仪接头、压螺、销柱卡环、γ射线源、散、透射探测器、支架组件、含水率监测仪壳体、电路组件、电池组件、含水率监测仪内管、圆柱销柱、挡环及密封圈组成。含水率监测仪内管与含水率监测仪接头之间设置O型密封圈，含水率监测仪接头与含水率监测仪壳体之间置有O型密封圈；在含水率监测仪两端垂直轴线方向均布设圆柱销柱，圆柱销柱嵌在密封圈与销柱卡环之间，由销柱卡环卡锁，最后由压螺与含水率监测仪壳体通过螺纹紧固；压螺外侧，含水率监测仪接头上设置卡槽，卡槽装有挡环，防止压螺松扣，γ射线源，散、透射探测器，电路组件及电池组件被安装在支架组件上，支架组件居于含水率监测仪壳体与含水率监测仪内管组成的环形空间中。

本发明的优点是：

1、采用γ射线法测量含水方法，0-100%全量程含水测量；含水率监测仪与被测介质被内管隔离，避免了被测介质结垢、结蜡对监测仪的影响。保障含水率监测仪长期稳定可靠运行。

2、井下原油含水率监测仪结构简单、体积小、安全性好，井下原油含水率监测仪接头丝扣按2-7/8油管接头标准设计，与油管直接连接，便于全量程测量原油含水率。

3、采用双2层O型密封圈密封，保证井下原油含水率监测仪密闭和完整。壳体和内管采用钛合金，具有重量轻，耐压高等特点。

4、监测仪自带电池，可连续供电一个月以上，无需电缆入井送电，安全可靠。

附图说明

图1是本井下原油含水率监测仪的结构示意图；

图2即为井下原油含水率监测仪测量原理图。

附图标号：

1-含水率监测仪接头 2-压螺 3-销柱卡环 4-γ射线源

5-散、透射探测器 6-支架组件 7-含水率监测仪壳体

8-电路组件 9-电池组件 10-含水率监测仪内管

11-圆柱销柱 12-挡环 13-密封圈。

具体实施方式

下面结合附图1、2，对本发明再作进一步的说明。

实施例

如图1所示，一种井下原油含水率监测仪。包括含水率监测仪接头1，压螺2，销柱卡环3，γ射线源4 ，散、透射探测器5，支架组件6，含水率监测仪壳体7，电路组件8，电池组件9，含水率监测仪内管10，圆柱销柱11、挡环12及密封圈13。含水率监测仪内管10与含水率监测仪接头1之间设置2层O型密封圈，含水率监测仪接头1与含水率监测仪壳体7之间置有2层O型密封圈；设置密封圈是为防止含水率监测仪接头旋转。在含水率监测仪两端垂直轴线方向均布3个圆柱销柱11，圆柱销柱11嵌在密封圈13与销柱卡环3之间由销柱卡环3卡锁，尔后由压螺2与含水率监测仪壳体7通过螺纹紧固。压螺2外侧，含水率监测仪接头1上设置卡槽，卡槽上装有挡环12，用于防止压螺2松扣，γ射线源4 ，散、透射探测器5，电路组件8及电池组件9被安装在支架组件6上，支架组件6居于含水率监测仪壳体7与含水率监测仪内管10组成的环形空间中。被测介质从含水率监测仪接头1流经含水率监测仪内管10时，通过γ射线源4进行原油含水率测量。γ射线源4透过被测介质时，一部分透过被测介质，一部分被被测介质散射后，分别被透、散射探测器5接收（γ射线测量原理及计算公式下附），井下原油含水率监测仪通过散、透射探测器5接收的光子数，通过电路组件8进行原油含水率计算并对数据进行储存。为保证设备的安全性，在含水率监测仪的设计时充分考虑了设备的密闭、用电、防松，防扭结构。

γ射线测量原油含水率原理如图2所示：

当γ射线源4初始强度为N₀的低能r光子束穿过含水率监测仪内管10里的流体后，散、透射探测器5分别接收到的透射和散射光子，其透射和散射光子强度由下式确定：

透射

散射

方程中：A、B为与被测介质（油气水）有关的常数，a、b为与介质及散射角θ有关的常数，N0、M0分别为全气或全水（全油）时透射和散射光子强度，Nx、Mx为管道里有混合介质时的透射和散射光子强度。通过在线监测Nx、Mx，即可求出含水率α和含气率η。方程中的有关常数A、B、a、b对确定的（油水）介质，只需标定一次即可确定。