基地式儲(chǔ)油罐油水界面檢測(cè)裝置設(shè)計(jì).pdf

1、我國(guó)大部分油田處于開(kāi)采中后期，原油本身的壓力持續(xù)地降低，所以在實(shí)際開(kāi)采中需要對(duì)油層進(jìn)行注水，導(dǎo)致原油含水率較高，對(duì)儲(chǔ)運(yùn)造成較大的壓力，同時(shí)加大了設(shè)施能耗和浪費(fèi)，對(duì)原油進(jìn)行脫水工作是油田開(kāi)采中必要的一環(huán)。實(shí)際情況中油罐里的原油和水之間有一乳化層，該層有油、水和乳化劑等成分，是油水過(guò)渡層，過(guò)渡層的存在使油水界面模糊。而脫水的關(guān)鍵是找到合理的油水分界面，這對(duì)提高排水效率和脫水質(zhì)量，減少跑油事故，尤為重要。
　　本課題基于電容——頻率轉(zhuǎn)化

2、法設(shè)計(jì)了油水界面檢測(cè)裝置，采用分段式電容傳感器作為分辨電容大小的元件，利用LC振蕩電路，把難檢測(cè)的電容信號(hào)變?yōu)橐诇y(cè)量的頻率信號(hào)，最后根據(jù)不同介質(zhì)區(qū)域返回的頻率值不同，獲取合理的油水界面。本文描述了油水界面測(cè)量裝置的測(cè)量原理和檢測(cè)流程，給出了具體設(shè)計(jì)方案，對(duì)裝置的傳感器、振蕩電路、數(shù)據(jù)傳輸?shù)炔糠肿隽嗽敿?xì)的分析闡述。針對(duì)檢測(cè)裝置的實(shí)現(xiàn)功能，設(shè)計(jì)的硬件包括分段式電容傳感器、LC振蕩電路、頻率信號(hào)調(diào)制電路、多通道選擇電路和電源電路等，STM32

3、單片機(jī)作為信號(hào)采集和處理的主控制器；設(shè)計(jì)的軟件部分主要包括信號(hào)采集、數(shù)據(jù)處理和通信程序等。
　　為了適應(yīng)油田的生產(chǎn)要求，系統(tǒng)設(shè)置了主機(jī)和從機(jī)，從機(jī)通過(guò)數(shù)據(jù)處理得到的結(jié)果，通過(guò)低功耗無(wú)線傳感模塊ZigBee傳至主機(jī)，這樣可以很方便地組成多節(jié)點(diǎn)局域網(wǎng)。針對(duì)裝置實(shí)際的工作條件和被測(cè)對(duì)象的特點(diǎn)，本課題在自然環(huán)境下設(shè)計(jì)了一個(gè)油罐模型，使用與原油性質(zhì)相似的食用油和水利用該模型進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，主要測(cè)試硬件電路的可靠性和準(zhǔn)確性，并進(jìn)行了裝置的重復(fù)性實(shí)驗(yàn)