种测量方法所测量的含水率不能很好地反映原油含水率的实际情况,要解决这一问题,应当在线连续测量含水率。国内外很多的企业和单位从事在线原油含水率仪的开发与生产,市场上的含水率仪产品也很多,现在已经应用和正在研究的含水率测量技术与方法有多种,各具有明显不同的特点。(1)密度法这种方法是利用油、水的密度差异来测量含水率,常用的主要有 Coriolis质量流量计法、密度计法、差压法。由于油水密度的差异, 油水混合物的密度与原油体积含水率之间存在关系【llJ: ·§pⅣ=(Pmix—Po)/(P霄一P0) (1一1) 式中:Cw是混合流体含水率,P mix、P o、PW分别是混合流体、纯油、纯水的密度,单位是g/cm3。由(1-1)式可知,只要测得油水混合流体的密度,并已知油、水单相的密度,就可以计算出含水率。对于油水单相的密度,可以根据工况进行精确地测定。对于混合流体的密度,现在常用的在线测量方法是 Coriolis力法。除了用上述方法测得混合流体的密度,还可以利用密度计得到混合流体的密度。常用的密度计有伽马密度计和压差密度计。利用混合流体密度法测含水率的局限性:由于原油与水的密度差值较小,一般不到0.29/cm3(对于重质原油,密度差值更小),确定油水混合流体密度的微小误差就会给含水率的计算和解释带来较大的误差。假如混相密度的绝对测量误差0.Olg/cm3,则导致含水率误差可达5%【l 21。(2)电容/电导法油水混合物的等效介电特性与油、水各相的介电常数、电导率以及各相含率有关。原油是绝缘介质,其相对介电常数约为2—4;而水是极性物质,介电常数比一般液体高很多,约为80【131,约是原油的40倍。如此大的差异,对于低含水原油来说,较小的含水率变化可以使油水混合流体产生较大的介电常数的改变。油水混合物的等效介电常数与含水率的关系,有多种不同的数学表达式,这将在后面的章节中进行论述。
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