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摘要：采油过程中，原油的含水率是影响开采策略调整、地面脱水工艺设计等多个环节的重要参数。然而，传统的含水率测量方法通常需要先采集油样，再通过离心、蒸馏等实验室方法进行分析，不仅测量周期长，且工人劳动强度大，成本较高。为实现原油含水率的在线测量，文章提出一种基于电容法的测量技术。研究中首先建立圆弧柱形电容器测量模型，并选用出油水混合介电常数模型。随后，利用COMSOL仿真软件对电极及测量装置进行仿真计算，通过对比不同结构参数下的电场分布，优化并确定电容传感器的设计参数。基于此，研制原油含水率在线监测装置，并搭建实验平台。通过实验室测试及采油厂现场验证，该装置实现对原油含水率的有效测量。结果表明，该在线测量方法在含水率0～40%范围内的绝对误差不超过3%，在40%～100%范围内的绝对误差不超过6%，可为原油含水率在线监测提供一种高效可靠的解决方案。
文章目录
0 引言
1 电容法测量原油含水率原理
1.1 电容式传感器测量原理
1.2 油水混合介电常数模型
2 电容传感器设计及仿真分析
2.1 测量装置仿真及结果分析
2.2 测量装置结构优化
2.3 测量装置响应特性分析
3 实验设计及验证
3.1 实验平台搭建
3.2 不同结构下的试验
3.3 室内试验结果及分析
3.4 现场应用结果及分析
4 结束语
