一种海上平台生产水含油监测装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种海上平台生产水含油监测装置,属油气田生产水监测设备技术领域。


背景技术：

2.油田生产水是油田开采过程中的副产物，也是采油过程中最大的废水；这种副产物随着油田地点不同、回注水水质不同、地质条件不同、采油方法不同等，采出水的特性不完全相同，近年以来，随着我国环保政策的不断加强，生产水含油作为最重要的水质指标之一被重点监控。长期以来，生产水含油的监测都是采用人工采样的方式进行，存有监测频率低、劳动强度大的不足。尤其在海上平台的环境中，每当台风、暴雨等恶劣天气来临时，人工监测工作因安全问题会被终止，造成对水质的监测不足。在另一方面，虽然有不少的生产水含油在线监测装置在海上平台有所应用，但因为海上平台环境和水质特点，监测装置基本都存在着易污染、清洗不干净、易损坏等问题，需要频繁的人工干预、清洗，不能满足目前海上平台对于水质监测无人化值守和免维护的要求。随着我国海洋石油行业发展迅速，海上平台“无人化”、智能化的进程也在不断推进。为适应当前数字化油田建设对过程控制和环保监测的双要求，采用水含油在线监测装置取代人工监测的方式势在必行。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于：提供一种可自动清洗和零点校正，实现无人化值守和免维护，能实时获得准确现场数据的海上平台生产水含油监测装置。
4.本实用新型的的技术方案是：
5.一种海上平台生产水含油监测装置，包括防爆柜本体和防爆柜本体内安装的检测模块和加药机构，其特征在于：防爆柜本体的端面上安装有控制屏，防爆柜本体内设置有隔板，隔板上方的防爆柜本体内装有检测模块，检测模块通过数据收集器与控制终端连接，隔板下方的防爆柜本体内设置有加药机构，加药机构通过连通管与检测模块连通，加药机构上方设置有分别与连通管连通的水样进管和清洗水进管。
6.所述的加药机构由药剂罐、药品罐和加药泵构成，药剂罐和药品罐上分别安装有加药控制阀，药剂罐和药品罐分别由加药控制阀通过加药泵与连通管连通。
7.所述的水样进管和清洗水进管上分别依次设置有进水阀、流量计和流量调节阀。
8.所述的检测模块由水质分析器和传感器构成，传感器与水质分析器电连接。
9.所述的检测模块设置有排空管，排空管通过排空阀与连通管连通。
10.本实用新型的的有益效果在于：
11.该海上平台生产水含油监测装置采用旁路的连接方式进行生产水水样的采集和测量，测量完成后水样直接外排。该装置可有效减少人工干预，实现无人化值守；并具备自动清洗和零点校正的功能，保证了装置测量结果的准确性；该装置安全、干燥的环境，保证了仪器的长期、稳定运行；具有结构紧凑，占地小，自动化程度高的特点，特别适用于适用于
海上平台有限空间安装使用。
附图说明
12.图1为本实用新型的结构示意图。
13.图中：1、防爆柜本体，2、检测模块，3、控制屏，4、隔板，5、数据收集器，6、药剂罐，7、药品罐，8、加药泵，9、加药控制阀，10、连通管，11、水样进管，12、清洗水进管，13、进水阀，14、流量计，15、流量调节阀，16、排空管，17、排空阀。
具体实施方式
14.该海上平台生产水含油监测装置包括防爆柜本体1和防爆柜本体1内安装的检测模块2和加药机构，防爆柜本体1的端面上安装有控制屏3（plc，西门子s—300），防爆柜本体1内设置有隔板4，以将防爆柜本体1分割成两个独立的腔体。隔板2上方的防爆柜本体1内装有检测模块2，检测模块2通过数据收集器5与控制终端（计算机，图中未示）连接，检测模块2由水质分析器和传感器构成（均为市售产品，由于型号众多，不一一列举），传感器与水质分析器电连接。隔板4下方的防爆柜本体1内设置有加药机构，加药机构通过连通管10与检测模块2的传感器连通，加药机构由药剂罐6、药品罐7和加药泵8构成，药剂罐6和药品罐7上分别安装有加药控制阀9，药剂罐6和药品罐7分别由加药控制阀9通过加药泵8与连通管10连通。加药机构上方设置有水样进管11和清洗水进管12。
15.水样进管11和清洗水进管12上分别依次设置有进水阀13、流量计14和流量调节阀15。水样进管11和清洗水进管12的一端分别与连通管10连通；水样进管11的另一端与生产管线连通；清洗水进管12的另一端与清洗水源连通。
16.该装置检测模块2的传感器上设置有排空管16，用于检测完成后的水样排放和清洗水的排放。排空管的一端延伸至防爆柜本体1外端，排空管16通过排空阀17与连通管10连通。
17.该装置各动作部件分别受控制屏3的控制，工作时，首先通过控制屏3启动电源，控制水样进管11上的进水阀13打开，调节流量计14和流量调节阀15使水样流量处于合适的范围；水样流入检测模块2进行含油量的监测，其中，所得数据经传感器发送到水质分析器进行含油分析，分析数据经数据收集器5通过网线传递到现场的控制终端进行数据的实时监控和记录。该装置开启后，所有操作均由plc自动控制，除了定期的维护外和添加药剂、药品外，基本无需人工操作。
18.由于海上平台生产水含油、易结垢，会造成检测模块2（传感器）的污染，使得测量结果不可靠，该装置可对检测模块2自动清洗及零点校正，以保证该装置的长期、稳定、无人化运行。具体为：
19.该装置运行一周后（时间可根据水样情况进行调节），首先通过控制屏3控制水样进管11上的进水阀13和检测模块2的分析器关闭；然后打开清洗水进管12的进水阀13，使用清洁水快速冲洗检测模块2的传感器约0.5 min后关闭，冲洗时间可人工调整；再打开药剂罐6的加药控制阀9和加药泵8约0.5 min后关闭，让药剂罐6内的药剂在连通管10和检测模块2的传感器中保持约30 min，保持时间亦可根据药剂调整。
20.30 min后，打开药品罐7的加药控制阀9和加药泵8约0.5 min后关闭，让药品罐7内
的药品在连通管10和检测模块2的传感器中保持约100 min后，开启清洗水进管12的进水阀13，对连通管10和检测模块2的传感器进行再次冲洗1min后关闭，从而完成清洁操作。
21.为保证清洁效果以及测量的准确性，每次自动清洁完成后会对该装置进行零点校正，其方法如下：打开清洗水进管12的进水阀13和检测模块2，检测模块2测量清洁水的水质参数，若|测量值|《2，则表明检测模块2已清洗干净，状态良好；关闭清洗水进管12的进水阀13和检测模块2，打开排空阀17排空水样，为继续测定做好准备；若|测量值|》2，表面检测模块2可能未清洗干净，则需要重新运行上述自动清洗程序对检测模块进行再次清洗，然后再次进行零点校正即可。
22.该装置可有效减少人工干预，实现无人化值守；保证了装置测量结果的准确性；具有结构紧凑，占地小，自动化程度高的特点，由于海上平台工况恶劣，存在高低温、盐雾腐蚀和冷凝结露等问题，由此该装置将所有测量、控制和清洗相关部件均置于一个正压防爆柜内，正压防爆柜所用压缩气源经干燥器干燥后进入柜内，从而形成清洁、干燥的环境，从而保证了各部件的正常、稳定运行，特别适用于适用于海上平台有限空间安装使用。