原油含水5种检测方法对比一揽表
密度法测试原油含水率方法
密度法测试原油含水率方法1、测试原理密度法测试原油含水率主要是利用油水密度的差异特性，先通过实验给出油和水的密度值，再通过压力传感器测试原油的差压并计算原油的密度，最后计算原油的含水率。
由于油和水的密度会影响到原油含水率的测试，准确给出两者的密度也是工作的关键。
油的密度会受温度的影响，因此不同温度产生的影响必须具体分析。
原油的密度以及原油含水率的测试分析具体如下:在输油管道上引出一段竖立管道，如图1所示。
在竖直管道上取相距h的两点A1，A2，对应两点的压强分别为P1P2，两点之间的压差为⊿P。
图1 原油含水率测试示意图根据流体静力学原理可知：在确定高度的前提下，原油的密度和两点之间的压差成正比，因此只需测出压差就可以得到原油的密度。
原油的含水率与原油密度的关系如下:1原油质量等于水和油质量之和，即:2测试误差产生的原因密度法测试原油含水率的直接影响因素主要有:一是水的密度;二是油的密度。
首先对于水的密度，在不同环境下，水的密度基本保持不变，因此无需考虑。
其次对于油的密度，在不同环境温度下，油的密度会随着环境温度的变化而变化，因此需要着重分析。
密度法测试原理是通过油水密度的差异特性来测试原油含水率，在水的密度保持不变的前提下，油的密度小于水的密度，如果油的密度越小，则两者的差别越大，越容易区分和测试。
除此之外还应该考虑环境温度、原油的流态等影响因素，在测试过程中必须进行温度补偿来减小误差。
下面对原油含水率的误差进行具体的分析:上式给出了原油含水率绝对误差与原油密度的微小增量之间的关系。
如果让⊿ρ等于仪表测试密度的准确度时，那么由上式计算出的d 汽就是用原油密度计算原油含水率造成的误差，即仪表测试含水率的误差。
由上式可以看出:1.含水率的误差率与(Pw-Pa)成反比，即(Pw-Pa)的值越大，测试含水率的误差越小。
所以说油的密度值越小，原油含水率的误差越小。
由于温度影响油密度值，温度越高则其密度值越小:温度越低，其值越大。
原油水含量的测定
溶剂的作用
水分测定时所加入的溶剂起着降低试样粘度，免除 含水试样沸腾引起的突沸现象。另外，溶剂蒸馏后 不断冷凝回流到烧瓶内，可使水、溶剂、试样混合 物的沸点不升高，防止过热现象，也便于携带水分 蒸出。所以要求溶剂不溶于水，密度小于1，沸点比 试样低。
标定和回收试验
1.一般要求：在最初使用前，按照2的要求标定接收器。在一系 列试验之前，按照3的要求检查整套仪器。 2.标定：在首次使用前，要检验接受器刻度的精度，使用一个 5ml的微量滴定管或是能读准至0.01ml的精密微量移液管，以 0.05 ml的增量逐次加入蒸馏水。如果加进的水量和观察的水 量的偏差大于0.05ml，则废弃这个接受器或重新标定。 3.回收试验：向仪器中加入400ml干燥的溶剂(最大含水量(质量 分数)0.02%)并按照操作步骤的规定来检验整套仪器回收水的 总量。最初的操作完成后，倒掉接受器中的液体并用滴定管 或微量移液管向蒸馏烧瓶中直接加入1.00ml±0.01ml的蒸馏 水，继续按操作步骤的规定操作。重复本步骤，但向蒸馏烧 瓶中加入4.50ml±0.01ml的蒸馏水。 如果接受器的读数在表1规定的允差范围内，则认为整套仪器 是合格的。
取样
3.2测量水的体积分数时，用容积等于按3.1所选试样量的量筒 量取流动液体仔细缓慢地倾倒试样达到量筒的所要求的刻度 并避免夹带空气，严格调整液面尽可能地达到所要求刻度仔 细地把试样倒入蒸馏烧瓶中，用与量筒相同体积的溶剂(见第 6条)分5份清洗量筒，并把清洗液倒入烧瓶中。要彻底倒净量 筒，以确保试样完全转移。 3.3 测定水的质量分数时，把试样直接倒入蒸馏烧瓶中，称量 试样(见3.1)。如果必须使用转移容器(例如：烧杯或量筒)， 用3.2中叙述的相同的方法把溶剂分5份清洗容器，并把清洗 液倒入烧瓶中，然后计算试样的质量。
原油 化验含水
• 6)在离心机沉套内加入适量缓冲水(50℃)，放入 离心管,再将离心机沉套装入离心机内，使离心机 沉套对称平衡后，盖好离心机盖拨好定时钟，定 时25min,逐渐开动调速器旋钮，在2min内使转 速达3000～3500r/min,待转到预定时间后， 定时钟自动停止，并关闭一切电源。 • (7)读数：取出离心管，垂直读出离心管中水的体 积，V读准至0.01mL；油样含水小于0.03%， 确认为含水痕迹。 • (8)将样桶洗净干燥称重准至0.1g，记下为m3。
三、仪器材料：
• 1、离心式含水测定仪：离心机能加热并能恒温
• •
• • • •
在50±1℃，且转速在3000r/min以上。 2、离心管：1～l0mL分度值为0.2mL， 0.3mL～1mL分度值为0.1mL，0.3mL以下分 度值为0.03mL。 3、恒温水浴锅：能把离心管侵入10ml刻线处， 并能控制温度在50±1℃。 4、量筒 500ml. 5、电子天平：精度0.1g以上，量程2000g。 6、10kg细口瓶，玻璃搅拌棒若干。 6、破乳剂：油溶性。
• 3、开始蒸馏： • （1）、打开循环水（温度低于25℃），水要低 进高出。 • （2）、打开电炉开关，开始加热，调节好电炉， 控制液流每秒3～4滴，防止溶液冲出。（蒸馏时 间40分钟至1小时）。 • （3）、当接受器内水分不再增加，上部汽油透 明，弯管处没有水珠时停止蒸馏（关掉电源）。 • （4）、待油液停止滚动后，取下棉球，用带有 鸡毛的铁丝将冷凝管内的水分刮下。 • （5）、卸下接受器，记录水的体积，准确到 0.1ml。
四、操作步骤：
• （一）、仪器操作： • 先检查线路是否畅通安全，打开离 心机电源开关，打开加热开关，离心 机预热至50℃恒温。打开恒温水浴开 关，使恒温水浴内的水预热50℃恒温。
原油含水测定
原的 油存 中在 水形
分式
1、悬 浮 水
2、游 离 水
3、溶 解 水
4、乳 化 水
是以微小颗粒状悬浮在油中，主要是悬浮在粘性油中，其颗粒 直径大于5 μm 。这部分水，在经过一定时间之后，会自然沉 降到油罐底部而聚集成底部游离水。其沉降速度与原油温度和 粘是度与有原关油，分原为油两温层度，高而，以粘水度相小单，独水存分在沉的降水速。度快。
离
离心法原理：将等体积的原油和经水饱和的甲苯溶液装入锥形离心管
心
中，离心分离后，读出在管底部的水和沉淀物的体积。
法
特点：测量结果是原油中水和沉淀物的总量。单就水含量来说，测定
结果往往低于实际水含量。因此，可以认为其精密度较低。该方法的
优点是操作简便，速度快，比较安全。适用于大批量、高含水原油的
测定。
二、水含量主要测定方法及其比较
属于卡尔·费休方法的标准有：G B／T 11133 、G B／T
卡
11146 、ASTM D 1744 、ASTM D 4377 、ASTM D 4928 。
尔
费
卡尔·费休法方法原理：用卡尔·费休试剂进行容量或库
·
仑滴定，根据消耗的卡氏试剂的体积或质量计算试样的水
休
含量。
是溶解于原油之中和油成为一体而存在的，其颗粒直径小于5 μm 。石油中溶解水的数量决定于原油的化学成分和温度，温 度越高，水能溶解于油的数量就越多。 是以油和水均匀的乳化在一起的水
原油含水在生产中的危害
1、原油含有水，在加工过程中不但会增加热能消耗，还会影响催化剂作用效果， 而且由于在高温下水和油同时汽化，体积迅速膨胀，会造成冲塔等事故。
SY/T 2122 《石油产品微量水分测定法》（卡尔·费休法）。
原油测含水离心法标准
原油测含水离心法标准
原油测含水离心法是一种常用的测定原油中水分含量的方法。
该方法基于离心分离原理，通过离心机将原油和水的混合物进行分离，从而测定原油中的水分含量。
以下是原油测含水离心法的一般步骤：
1.取一定量的原油样品，将其放入离心管中。
2.向离心管中加入一定量的水，使原油和水形成混合物。
3.将离心管放入离心机中，以一定的转速和时间进行离心分离。
4.离心分离后，原油和水会分成两层，上层为原油，下层为水。
5.通过测量下层水的体积，可以计算出原油中的水分含量。
需要注意的是，原油测含水离心法测得的水分含量一般为原油中的游离水，不包括溶解在水中的水分。
此外，该方法受到离心机转速、时间、温度等因素的影响，因此需要进行严格的实验条件控制。
原油测含水离心法是一种常用的测定原油中水分含量的方法，其原理基于离心分离原理。
该方法需要进行实验条件控制，以保证结果的准确性和可靠性。
原油含水测定方法与应用浅论
原油含水测定方法与应用浅论
原油含水是指原油中所含的水分的含量。
对于石油工业来说，原油含水的准确测定具
有重要意义。
因为原油含水的含量越高，石油的市场价值就越低，且会影响到石油加工的
质量。
因此，准确测定原油含水的含量对于石油采油、储运及加工等方面都具有重要的意义。
本文将简要介绍一些常用的原油含水测定方法及其应用。
1. 滴定法
滴定法是一种常用的原油含水测定方法。
在实验中，将一定量的原油在一定条件下蒸馏，经过收集和测定油相的质量，根据水相的重量和体积计算原油含水的含量。
2. 红外光谱法
红外光谱法是一种快速测定原油含水的方法。
该方法不需要用任何化学试剂，而是利
用原油与水的特性吸收红外光的不同波长，根据吸收峰的强度比来测定原油中的水含量。
3. 密度法
二、原油含水的应用
1. 石油采油
原油采油过程中，需要根据采油地区的情况确定采油方式和液体注入量等参数，从而
控制原油的含水量，以提高采油效率。
2. 石油储运
在石油储运过程中，需要实时监测原油的含水含量，以确保石油在储运过程中的质量
和稳定性。
3. 石油加工
原油中含有的水分对于石油加工的质量和效率都会产生影响，因此需要控制原油中的
水分含量，以提高石油加工的质量和效率。
总之，对于石油工业来说，准确测定原油含水的含量对石油采油、储运及加工等方面
都具有重要的意义。
目前，滴定法、红外光谱法和密度法是最为常用的原油含水测定方法，具有准确性和实用性等优点，在实际应用中可以根据需要选择合适的方法进行测定。
原油含水测定.
电 脱 法
电脱法方法原理：将一外电场作用在油水乳化液里，使油 中的乳化水滴被极化并相互吸引而成游离水沉降下来，并 从盛取油样的量筒刻度上读取水量。 电脱法方法特点：模拟现场电脱水，适用于测定乳化严重 和高粘度的原油，测量精度较低，属于现场方法。
蒸 馏 法 脱 水 示 意 图
2、
国际 及国 外主 要标 准
以上虽列出了许多原油水含量测定方法，但从原理上分 无外乎蒸馏法、离心法、卡尔·费休法及电脱法四类。
二、水含量主要测定方法及其比较
属于蒸馏法的标准有：G B／T 260 、G B／T 8929 、IS O 3733 、ISO 9029 、AST M D 4006 、AST M D 95 。 蒸馏法原理是：一定量的试样与无水溶剂混合，加热回流，溶 剂和水在接受器中被连续分离，水沉降在接受器的刻度部分， 溶剂则返回蒸馏瓶。 蒸馏法特点是：测量范围较大，千分之一以上的含水量都可用 蒸馏法进行检测。操作简便，成本低，较安全，为国内各部门 普遍采用。是我国原油含水量测试的主要方法。 属于离心法的标准有：G B／T 6533 、ISO 9030 、ISO 3734 、 ASTM D 96 、ASTM D 1796 、ASTM D 4007 。
目
一、概述
录
二、水含量主要测定方法及其比较 三、原油水分测定法（蒸馏法） 四、原油水含量测定法（蒸馏法）
方法概要
五、原油含水测定其它技术配套设施简介
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
二、水含量主要测定方法及其比较
1、
国内 水含 量测 定主 要方
GB/T 260 《石油产品水分测定法》 。
GB/T 8929 《原油水含量的测定》（蒸馏法）。 GB/T 6533 《原油水和沉淀物测定法》（离心法）。
常用原油含水率测试方法
常用原油含水率测试方法原油含水率测试是石油行业中非常重要的一个环节，它对于油田开发、原油加工以及油品质量的控制都具有重要意义。
以下是一些常用的原油含水率测试方法：1.密度法密度法是一种常见的测试原油含水率的方法。
原理是根据原油和水的密度差异来判断含水率。
该方法需要使用密度计，将待测试的原油和一定量的溶剂混合，并加热搅拌，然后通过测定混合物的密度来计算含水率。
2.离心分离法离心分离法是快速检测原油含水率的一种方法。
该方法通过让原油经过一定的离心力作用，使沉淀的水和原油分离，从而判断含水率。
通常采用离心机将待测试原油和一定量的溶剂放在离心管中，然后进行离心分离，根据沉淀层的厚度来判断含水率。
3.强制扰动法强制扰动法是在一定温度和压力下，将待测试的原油和水混合，在一定时间内进行震荡扰动，然后通过分析分离出的水和原油的比例来计算含水率。
该方法适用于含水率较高的原油。
4.电阻率法电阻率法也是一种常见的测试原油含水率的方法。
该方法通过测量原油的电阻率来判断含水率。
原理是当原油中含水率增加时，电阻率会相应增加。
通过将待测试原油放在电阻率测试仪中，测量原油的电阻率，然后通过对比标准曲线或者经验公式来计算含水率。
5.红外光吸收法红外光吸收法是一种非接触式测试含水率的方法。
该方法利用红外光在水和原油中的吸收特性来判断含水率。
原理是不同含水率的原油对红外光的吸收能力不同，通过对待测试原油的红外吸收曲线进行分析，可以计算出含水率。
6.核磁共振法核磁共振法是一种精确测试原油含水率的方法。
该方法通过原油中水分子的核磁共振特性来判断含水率。
原理是当原油中含水率增加时，水分子的核磁共振信号会增强。
通过对待测试原油的核磁共振信号进行分析，可以得到含水率。
以上是一些常用的原油含水率测试方法，不同的方法在实际应用中有不同的优缺点，需要根据具体情况选择合适的方法来进行测试。
不同原油含水分析方法适应性的探讨
240本文主要就是讨论不同含水量应采用不同的分析方法提高分析准确率的依据以及各种分析方法的优缺点。
1 原油含水分析方法概论目前原油含水分析方法大体可分为三类，即直接法（蒸馏法和离心法）、间接法（微机法）和电脱法。
直接法是利用物理方法，使原油中的水分离出来，直接读取水量；间接法是利用油和水的性质不同，通过测量含水原油的等效物理参数来确定其含水量。
间接法可以实现原油含水的连续测量，而直接法只能实现原油含水的间断取样测量，但是间接法它反映出的仅是含水量相对值，只有借助直接法标定后才能得到含水量。
因此，间接法并不能取代直接法，直接法才是含水分析的基础。
2 不同分析方法的原理比对石油的开采使地下油水混合液穿过地层孔隙到井底，再通过油嘴喷出，会产生强烈的剪切作用，使水珠变为极小的微粒而悬浮在石油中形成油水乳化液。
同时由于原油中含有的胶质等物质被吸附在油水的界面上，使其在水珠的表面上包一层坚韧的乳化膜，它阻碍水滴间相互聚合，使油水乳化液保持相对稳定。
由于水和油的比重不同，又为互不相溶液体，从原理上说石油中所含水分通过自然沉降可以分离出来，但在不同条件下沉降分离的速度却大不相同。
根据斯托克定律，油水乳化液中水分沉降速度可用如下公式表示：υ=2（ρw -ρ0）gr 2/gμ式中：υ：水珠沉降速度 ρ0：原油密度ρw ：水分密度 r：水珠半径μ：原油粘度 g：重力加速度从式中可以看出原油中水珠下落速度正比于水油的密度差和水珠半径的平方，反比于油的粘度，从而提供解决加速水油分离。
从式中还可以得出实现油中含水量计量的方法有：①增加水珠半径；②增加水油密度差；③减小油的黏度。
根据以上原理而得出的四种分析方法原理如下：1）蒸馏法分析原理：蒸馏法是将含水石油放在烧瓶里加热，使水分在加热过程中汽化，然后通过冷凝管聚集，实现油与水的分离。
2）离心法分析原理：当油和水均匀地混合在一起，水不能直接从其中分离出来。
往离心管中油水混合液中加入破乳剂，从而破坏油水界面，并在离心机高速旋转作用下，利用油和水所受离心力的不同，使油水完全分离开，从而得出水的含量。
提高原油含水测定准确率的方法探讨
提高原油含水测定准确率的方法探讨赵慧(中原油田濮东采油厂石家采油管理区第二集输站， 河南 濮阳 457001)摘要：在原油处理过程中，对原油中含水率进行准确测定十分重要。
针对提高原油含水测定准确率问题，首先对原油含水率测定的各种方法进行介绍，并以目前应用最为广泛的混合液体蒸馏测定法为例，分析测定过程中会对准确性产生影响的各种因素，从取样过程和化验过程两个角度出发，分别对提高测定准确率的各种方法进行介绍，为油气集输单位原油含水率的测定提供建议。
研究表明：采取准确把握关掺水时间、采用正确的放空方式、降低乳化油流失、测定样桶盖上的原油含量、延长对样本的搅拌时间、选取合理的加热时间以及降低人为因素的影响等七方面的措施，可以有效提高原油含水测定的准确率。
关键词：原油含水测定；方法；误差因素；准确率；措施0 引言由于开采出的液体属于油气水混合物，其流动情况极其复杂，这种混合物自身存在一定的非线性关系，所以目前对其组成机理及运动情况的研究并不完善，至今仍然没有准确率极高的原油含水测定仪器[1]。
本文将针对目前各种测定仪器准确率较低的问题，以目前应用最为广泛的混合液体蒸馏测定法为例，从影响测定准确率的各种因素出发，从取样过程和化验过程两个角度出发，分别提出多项解决措施，并通过实验证明这些措施的实施，有利于提高原油含水测定的准确率，为油田集输单位原油含水率的测定提供技术支持。
1 原油含水率测定方法目前，可用于原油含水率测定的相关方法较多，这些方法主要可以分为两种类型，分别是在线测定法和离线测定法。
其中，在线测定法主要可以分为混合液体密度测定法、混合液体电容测定法、混合液体射线分析法以及混合液体电导率测定法；离线测定方法主要可以分为混合液体蒸馏测定法、混合液体电脱水测定法等类型[2]。
如表1所示为每种方法的应用范围及使用过程中的优缺点情况统计。
图1为混合液体蒸馏测定仪。
在众多的原油含水测定方法中，混合液体蒸馏测定法的应用最为广泛.2 影响原油含水化验误差的因素2.1 取样过程中产生的误差(1)关掺水时间因素。
原油含水测定方法与应用浅论
原油含水测定方法与应用浅论原油含水测定是石油化工行业中重要的分析测试工作之一，对于原油的质量控制以及生产过程的优化具有重要意义。
本文将对原油含水测定的方法和应用进行浅论。
一、原油含水测定的方法目前常用的原油含水测定方法主要包括以下几种：1. 体积法体积法是一种比较简单常用的原油含水测定方法。
该方法基于原油和水两者不相溶的特性，通过在分液漏斗中将含水原油与溶剂（如丁醇）进行混合，再经离心分离，通过体积差计算原油中的含水量。
2. 密度法密度法是一种通过测量原油密度的变化来间接计算原油含水量的方法。
在测量过程中，通过计算得到含水原油的密度与纯原油密度的差值，然后根据经验关系式将差值转换为含水量。
3. 电阻率法电阻率法是一种基于原油和水的电导率不同而测定含水量的方法。
该方法利用电极将待测原油与导电性能较好的胶体电解质接触，然后通过测量电阻率的变化来计算含水量。
4. 红外光谱法红外光谱法利用原油和水在红外波段的吸收特性不同来判断原油中的含水量。
通过测量待测原油样品的红外吸收光谱，然后通过比对已知含水量原油样品的光谱特征来计算含水量。
二、原油含水测定的应用原油含水测定在石油化工行业中具有广泛的应用，主要应用于以下几个方面：1. 原油加工过程的监控和优化原油中的水分对于炼油过程有着重要的影响，过高的含水量会影响燃烧性能和催化剂使用寿命，过低的含水量则会导致设备腐蚀等问题。
通过原油含水测定可以对原油加工过程进行监控，并及时采取措施进行调整，以提高生产效率和产品质量。
2. 原油质量控制原油中的水分对于最终产品的质量有着重要的影响，特别是燃料油和润滑油等产品。
通过原油含水测定可以及时发现原油中的水分异常，从而及时采取措施进行调整，以保证产品的质量稳定。
3. 原油储存和运输过程的控制原油在储存和运输过程中，水分容易与原油相互分离，形成水层，从而影响原油的质量和流动性能，甚至引发设备事故。
通过原油含水测定可以及时监测原油中的水分含量，从而采取相应的措施进行处理，以保障运输安全和产品质量。
原油含水测定.
电脱法方法特点：模拟现场电脱水，适用于测定乳化严重
和高粘度的原油，测量精度较低，属于现场方法。
蒸 馏 法 脱
水 示 意 图
离 心 法 脱 水 示 意 图
卡 尔 · 费 休 法 示 意 图
圆
柱
形
A －+高
电
B压
直
极
d流
脱
水
示
意
图
几种常见的国内外原油水含量分析方法比较见表2.1
几种常见的国内外原油水含量分析方法比较见表2.1
a) 溶剂：200#溶剂油，按每L溶剂加3g ～ 5g无水氯化钙提前进行脱水干燥。 b)干燥剂：无水氯化钙（化学纯），用于干燥溶剂；当溶剂油中的干燥剂吸水达到饱 和状态变得松软，缺乏孔隙甚至糊状，这时应换新的或重新处理回收利用。 c)无水乙醇。
三、原油水分测定法（蒸馏法）
按照国标GB8929要求可选择以下三种溶剂； ①二甲苯：符合二甲苯质量标准要求。 ②石油混合二甲苯：符合GB3407-90《石油混合二甲苯》质量标准要求。它的初馏点
三、原油水分测定法（蒸馏法）
5．测定步骤
5.1将取回的待测样品静置沉降，达到能够将游离水滗出分离条件（一般经过12小时以 上），将样桶外部擦拭干净，进行称量，记录读数为总重W1。
5.2油、水基本分层完全后，用搅棒拨开油层，小心将游离水倾出，并反复搅拌至游离 水滗净，记录称量读数为乳化油和样桶重W2。Biblioteka 三、原油水分测定法（蒸馏法）
4．现场取样及运输
4.3 因特殊原因不能在井口取样的，可在计量间利用量油时在分离器进口立管段取样， 取样口安装要求同上，同时要求在分离器进口前安装静态混合器使管内流体混合，但应 保证量油井倒入分离器的时间不少于10 分钟，以消除上一口量油井的影响（推荐先进行 量油操作，再进行取样）。 4.4 含水率大于95%的油井取样量不少于2000mL。 4.5 按标准要求取样时，所取油样较前一次取样有较大变化时也不允许倒掉重新取样。 4.6 取样后，在样桶标签注明井号、取样人和取样日期等，并使样品密封，运输时确保 样品不能有撒漏现象。推荐使用专门制作的样桶箱及专门车辆集中收集运输样桶。 4.7 稠油井在工作参数不变的情况下，即使含水率与前次取样有较大变化时也无需加密 取样。 4.8 特高含水井（含水率＞98%）在每个季度末要增加取一个乳化油样品，将其中的游离 水倒掉，只留下乳化油，反复取样，直至到30g以上乳化油，标注清楚后送化验室。
电容法测试原油含水率方法
电容法测试原油含水率方法1测试原理电容法测试原油含水率主要是利用油、水介电常数的差异特性，利用变介电常数式电容传感器将含水率的变化转化为电容传感器输出信号的变化。
电容传感器的输出信号通常与电极材料无关，只取决于传感器的结构尺寸，因此在确定了传感器的结构尺寸后，采用混合介质等效介电常数理论来计算原油含水率，下面分析混合介质等效介电常数理论。
在常温常压下，水的等效介电常数为80，而油的等效介电常数为2.3，两者相差较大，所以油水混合物的等效介电常数与含水率有很大关系。
水分子为极性分子，油分子则为非极性分子，由于极性分子和非极性分子在电极化场下极化作用机理的不同，所以油水混合物的等效介电常数不等于其算术平均值。
混合介质等效介电常数模型主要有以下几种:1.混合介质串并联模型单一的均匀介质在工程应用上非常有限，绝大多数介质都是由多种介电常数不同的成分组合而成，而且其混合结构多样化，这就使得在研究其混合介质性能方面变得十分困难。
对于原油和水的混合物来说:在实际生产过程中存在三种取向极化状态。
①油和水的分界面平行于极化场电力线，两种介质为并联关系，即两种介质相对于混和介质的等效相对介电常数为:②油和水的分界面垂直于极化场电力线，两种介质相对于极化场为串联关系，此时混合介质的等效相对介电常数为实际中，油和水基本以不规则相互混合状态存在，所以上两式差较大，使用较少。
③当油水在流动状态下充分混合，不管是油包水，还是其他混合形态，油水混合物在极化场的作用下，极性水分子取向极化，极化下的水分子会转向电场方向，并相互吸引，一次连接成串。
所以说混合介质中复杂的分界面相对于电极化场既有串联又有并联，用并联系数k来描述这种混合极化状态，由经验得出k是含水率a的函数，可表示为:因此，油水混合物的相等效介电常数可以表示为从上式中我们可以看出，第一项表示极化场为并联是对于混合介电常数的贡献值，后面为串联时的贡献值。
2.对数模型对数模型在在计算两相混合介电常数时相对精确一些，误差较小，应用较为广泛。
原油含水率的测量方法
毕业设计基于单片机的原油含水率测量摘要原油含水率是石油化工行业石油采集、冶炼及运输过程中一个重要的参数，原油含水率测量是否准确对于确定原油的品质和明确原油交易时双方的利益有重要的意义。
油水混合物有两种状态：油包水（低于30％的低含水率）和水包油（高于30％的高含水率）。
高含水率测量主要用于石油的采集，而低含水率用于石油的冶炼和运输过程。
目前国内只能对高含水率进行在线测量，而很少有在线的准确的低含水率的测量仪，基本上都是引进加拿大等国外的产品。
本文利用了电容式传感器测量原油介电常数变化的原理测量原油含水率（0％—10％），并进行适当的温度补偿，以解决温度漂移问题。
关键字：原油含水率介电常数温度传感器LCD液晶显示器ABSTRACTWater content in crude oil is an important parameter of oil industry in the process of mining 、smelting and transporting, so the precision of oil’s water content is of s ignificance for confirming the oil’s quality and definite interest of both side of trade . oil-water mixture has two state : water in oil emulsion (low water content under 30%) and oil in water emulsion (high water content up 30% ) . Now the factories only can measure high water content online in china , but have no precise online low water content measuring instrument . A majority of those precise online low water content measuring instruments are imported from Canada and other foreign countries . Measurem ent of oil’s low water content ( 0%-10%) is based on capacitance sentor . temperature shifting is solved through temperature comensation with temperature .Keywords:Oil’s water content Dielectric content The temperature spreads a feeling machine LCD liquid crystal display.目录摘要 (II)ABSTRACT (III)前言 (IV)1 绪论 (1)1.1选题背景及研究意义 (1)1.2研究步骤和方法 (1)2 原油含水率的测量方法 (2)2.1 密度法 (2)2.2 短波法 (2)2.3 电容法 (2)3系统硬件电路的设计 (3)3.1硬件系统的整体框图 (3)3.2 AT89C52 (4)3.3 A/D转换 (6)3.4 DS18B20温度测量部分 (7)3.5 RS-485串行通信 (10)3.6 LCD显示部分 (10)3.7 键盘 (14)4系统软件设计 (15)4.1主程序流程 (15)4.1 DS18B20软件设计 (16)4.2 LCD液晶显示部分软件设计 (18)结论 (20)参考文献 (21)致谢................................. 错误！未定义书签。
新型原油含水率在线监测测试方法
新型原油含水率在线监测测试方法朱浩，于革，张治国【摘要】摘要：目前石油含水率测量应用的方法主要有射线法、短波吸收法、微波法、电容法、射频法和红外光谱法等，测油品微水含量采用卡尔·费休法。
通过综合分析现有的测水技术，将微波法、电容、射频法相融合，加入脉冲补偿电路、积分放大电路等，采用电脉冲分析法在线测量石油水份，使测量的稳定性和准确性得到很大提升。
传感器部分采用圆筒形结构，使测水仪在操作上更加简便，使用和测量范围更大，灵活性和可靠性也得到加强。
【期刊名称】黑龙江科学【年(卷),期】2015(000)004【总页数】3【关键词】原油含水率；电荷转移脉冲法；电荷泵；积分放大电路1 背景介绍原油的含水率测量对于确定出水或出油的层位、掌握油田地层动态、估计产量和预测开发寿命及油田的产量质量控制、油井状态检测、减少能耗、降低成本和采油管理自动化等很多方面都具有十分重要意义，对决策部门掌握生产动态、确定产量分配、提高三次采油质量也同样起着至关重要的作用。
电脉冲分析法的基本原理是在介质电极加上一个窄脉冲电压，在脉冲电场与介质相互作用时，介质水分子简化为电偶极子，介质由大量微小的电偶极子组成。
当没有外电场时，由于石油中的水分子的无规则的热运动，电偶极子的排列是杂乱无章的，因而对外不显电性。
当有外电场时，每个电偶极子都将受到一个力矩的作用。
在此力矩的作用下，石油中的电偶极子将转向外电场的方向。
由于分子的热运动，各电偶极子的排列并不是十分整齐，对于整个电场中的石油来说，在垂直于电场方向的两个表面上，也将产生极化电荷，这种电荷不能转移、移动和被带走。
撤去外电场，由于分子的无规则的热运动，电偶极子的排列又将变成杂乱无章。
介质中的极性水分子受到这一脉冲电场力的作用而产生极化电荷，同时会在电容极板上感应出相应的等量异种电荷。
当脉冲电场力撤出后，极化电荷会由于自身的热运动而恢复到原来杂乱无章的状态，而等量的异种电荷会经由电荷放大器处理并转化为电压信号送由单片机处理。
原油含水在线监测技术应用跟踪评价
原油含水在线监测技术应用跟踪评价通过回顾长达十三年的监测数据，对基于射线法的FGH-S型原油含水分析仪进行全寿命周期的应用效果评价，结果表明，该原油含水分析仪适用于采油一厂第一集中处理站的在线含水计量。
标签：原油含水分析仪;在线监测;评价一、各类原油含水分析仪对比新疆油田使用的原油含水分析仪按照工作原理主要分为五类：射线法、电容法、微波法、射频法及密度法。
原油含水分析仪的适用量程因测量原理和仪表结构差异而不同：电容法（0-30%）、微波法（0-100%）、射频法（0-50%）、密度法（30-100%）和射线法（0-100%）。
电容法、微波法、射频法和密度法原油含水分析仪多使用油水两相测量模型，适用于不含气或微含气（低于10%）的情况。
放射法原油含水分析仪使用的是油气水三相测量模型，能够保证低于30%含气量的原油含水率测量精度。
电容法、微波法、射频法和密度法原油含水分析仪的探头多为同轴电极式，这种探头极易发生蜡或垢堵塞现象，致使测量精度降低，甚至失效。
放射法原油含水分析仪因探头为全封闭式，不易粘附蜡或垢，且γ光子可以穿透蜡或垢，所以受结垢、结蜡的影响较小。
因此，相较其它四类原油含水分析仪，放射法原油含水分析仪具有测量量程宽、含气率适用范围广、运行稳定性好、定期维护简单等特点。
二、FGH-S型原油含水分析仪的结构、原理及适用范围采油一厂第一集中处理站使用的就是基于射线法的FGH-S型原油含水分析仪测定各生产区块分线和沉降罐出口的原油含水率。
（一）结构组成由自动监测传感器和微型计算机数据采集处理系统两部分组成。
（二）测量原理采用放射性同位素镅（，半衰期433年）作为低能γ光子射线源，基于油、气、水三种不同介质对一定能量的低能光子或γ射线的吸收不同而设计的一种在线监测仪表。
（三）适用范围监测原油含水率的量程宽（0%～100%），含氣率范围为0-30%，含水率允许误差范围为±3%，理论设计使用寿命5年。
原油水含量测定的对比实验
原油水含量测定的对比实验摘要：在原油含水测定过程中，选择合适的溶剂是非常重要环节。
本文通过对几种溶剂物性指标的对比，选用两种不同的溶剂对同一种原油进行含水测定试验，综合对比试验过程和试验结果，为溶剂油的取舍问题提出建议，希望对原油分析操作人员有一定的指导作用。
主题词：含水，溶剂中图分类号：g642.423 文献标识码：a 文章编号：概述：原油含水率的测定是原油贸易与原油分析中一项重要的计量和质量指标。
它不仅关系到贸易双方的经济利益，也涉及到原油的开采、储运、销售、加工等各个环节。
由于原油组成的复杂性，原油中水份存在的多样性，需要选择溶解性更好以及初馏点和馏程更合适的蒸馏溶剂。
本文通过对几种常见溶剂的物性比较，按gb/t8929标准中对溶剂的要求，使用符合gb3407中优级品要求的二甲苯或符合sh0005要求的油漆工业用溶剂油作为蒸馏溶剂，对原油含水量测定进行对比实验，分析实验过程，比较实验结果，为gb/t8929规程提供参考。
试验依据的标准规程gb/t8929-2006《原油水含量的测定蒸馏法》gb 3407 《石油混合二甲苯》sh 0005《油漆工业用溶剂油》sy/t5317-2006《石油液体管线自动取样法》一、选择合适的溶剂是含水测定过程中的重要环节在应用gb/t8929标准对原油进行含水测定过程中，均要加入一定量的溶剂，溶剂在整个测定过程中对溶质起着溶解、稀释、分散、洗涤、携带作用。
对于石油产品，由于测定对象的烃类成分相对比较单一（如汽油、煤油等）、含水量偏低并且多以溶解水的形式出现，因此一般选用80#直馏汽油。
对于原油来讲，成分复杂、流动性较差，油包水、水包油现象普遍存在，含水高、含杂质多导致粘壁挂水等现象对溶剂的溶解性提出了更高的要求。
原油的特殊性质需要溶解性更好以及初馏点和馏程更合适的蒸馏溶剂。
常见的溶剂有二甲苯、200#溶剂油、甲苯和苯，各种溶剂油关键指标的综合比较见表1：表1、各种溶剂油关键指标的综合比较从表1可以看出，二甲苯的馏程窄，在137-140℃之间；200#溶剂油馏程过宽在140-200℃之间；而普通工业溶剂油（120#溶剂油）的馏程为70-120℃之间；苯的初馏点过低，不适合作为溶剂使用。
常用原油含水率测试方法
常用原油含水率测试方法1、原油含水率静态测试方法分析原油含水率静态测试方法是通过人工取样后运用物理或化学方法实现油水分离后计算原油含水率。
目前主要的静态测试方法有蒸馏法、电脱法、卡尔·费休法。
1.1、蒸馏法蒸馏法的测试原理是通过加热原油将油和水分离，分别测试原油质量以及蒸发出的水分质量，并计算出水分的质量分数。
蒸馏法的测试过程是在原油中加入与水不相溶的溶剂，在原油与溶剂混合以后并开始回流的条件下加热，此时原油、水分和溶剂在沸腾状态时会一起蒸发出来，溶剂因沸点最低第一个被气化，之后水分通过冷凝管进入水分接收器中，通过水分接收器的刻度读出水分的含量，从而计算出原油含水率。
图1为实验装置的示意图。
图1 实验装置示意图最初实验室通常采用蒸馏法测试原油含水率，但石油生产行业主要根据《原油水含量测定法一蒸馏法》(GB/T8929-1988)来测试，石油加工行业则按《石油产品水含量测定法一蒸馏法》(GB/T260-1988)测试。
GB/T8929-1988使用有较大毒性的二甲苯做溶剂，对操作人员危害大，同时也污染样品和环境;GB/T260-1988则以直馏汽油80℃以上的馏分做溶剂，尽管毒性不大，但是测试的结果误差太大。
1.2电脱法电脱法的测试原理是通过高压电场，利用电破乳技术使油水分离，来测试原油的含水率。
这种方法适合一些仪器的设计开发，例如Dst-III石油含水电脱分析仪。
电脱法的分析液量大、分析速度快，操作简单、无“二次采样”误差以及安全可靠等优点使其备受青睐。
但是电脱法同样存在着一些缺点，如在脱水过程中，油样需要加温，易使原油剧烈沸腾而外溢，与带电的内、外电极裸露的金属部分触碰，易引起电击危险。
图2为原油含水电脱分析仪结构示意图。
图2 原油含水电脱分析仪结构示意图1.3卡尔·费休法卡尔·费休法是实验室中标准的微量水分测试方法，对于有机液体，是国际国标方法《原油水含量测定卡尔费休库仑滴定法(GB/T 11146-2009 )。
原油含水率的核磁共振无损测量技术
原油含水率的核磁共振无损测量技术
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原油含水率是石油开采、石油化工行业中的一个重要参数，是油田生产和油品交易中的关键数据，对原油的开采、脱水、储运销售及原油炼制加工等都具有重要的意义。
原油的核磁共振驰豫时间短，水的核磁共振驰豫时间长，因此原油的核磁信号衰减得快，水的核磁信号衰减得慢。
利用油水两相的核磁共振信号差异，就可以快速准确地测定原油中的含水率，最低含水率可到0.3%以下。
原油含水率重复性检测
应用案例
油峰
水峰。
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这种智能化仪表通常由计量传感器、安全栅和二次装置组成。
该类仪表的主要组成部分有传感器、微波系统、计量电路和二次装置
这类仪表通常由放射源、传感器、电源系统和微机4部分组成，具有技术先进，长期运行稳定等特点，因属核仪表，过去应用较少。
当原油中的水分子经过仪表内部的微波电场产生极化时，极化过程的储能作用降低了微波的传播速度，并引起微波特性频率的相移。含水不同，相移量也不同，通过检测特性频率的相移量即可得出原油含水率。
这种仪表内装了面积和距离均不变的电容式极板传感器，并由极板电容组成一个振荡电路。当流经极板间的原油含水变化时，油水混合液的介电常数随之改变，从而引起了极板电容电容量的变化。采用现代鉴频技术检测出这种变化引起的振荡频率的偏移量，即可得到原油的含水率。
0. 005
220( AC)
220( AC)
电源要求
11～36 V DC
220V AC
100~240(AC)
220( Ac)
18_28V DC
220V AC
10一30
0～85
环境温度(℃)
-40 - 60
-10一85
≤70
0~40
-18_+70
5—50
4～20
输出(InA)
4～20
O~ 10或4—20
5种方法对比一揽表
射频类
微波类
电容类
射线类
能谱类
以射频阻抗理论为基础的
以水分子的微波极化理论为基础的
采用了高灵敏度的电容式计量原理和振荡电路鉴频技术。
是利用油水对射线吸收能力的不同而设计的工业同位素计量仪表。
由于油水所呈现的阻抗特性不同，射频信号经天线传到以油水混合液为介质的负载时，负载阻抗就会随着混合液中油水比的不同而变化，再通过电流互感器检测出阻抗变化引起的电流变化，进而测出含水率大小。
4—20（脉冲）
O～10
4 - 20
管线式
管线式／插入式
安装方式
插入式
管线式
管线式
插入式
管线式
采样式
备注
带HART协议，可选Honeywell
这类仪表的开发也较早，曾广泛用于原油含水的井口计量，计量精度受到极板电容制造水平的限制。
近几年来，随着军转民和核仪表技术的发展，该产品进入了成熟应用期。
主要产品有美国DE工程公司的CA - 71 -718型，中国计量科学研究院的SH型，鞍山市立山高新技术研究所的GY - 102型。
。主要产品有：挪威MFI公司的LC型，美国AGAR公司的OW - 101/102型，美国PHASE DYNAMICS公司的loadpull产品，承德热河仪表厂的RH9984型，鞍山仪表厂的DY - 202型和武汉所的WSY -2型。
加拿大涤塔公司产品
YSG - 74
FDH -I型
JDY -Ⅲ型
计量范围(%)
0-5
O～2,2～10
0一15
0-2,2 -5
O～I0
O．1 -3.0
0 - 15
0～5
计量精度(%)
±0.1
±0.1．±0.3
士0.01
±0. 05
±0.01
±0.1
±0. 15
±0.1
分辨率(%)
±0. 02
0. 005
主要产品有：兰州科庆仪器仪表有限责任公司开发的FDH -I型、大庆自动化仪表厂采用双能量源和单片机跟踪稳峰技术的HDY - 5042 -C型、唐山冀油东大技术开发有限公司的JDY -Ⅲ型。该类产品的不足之处是计量精度还不够高，存在生物防护和放射源管理问题。
型号
CA -71 -718型
SH型
Lc型
H9984型
采用微波测含水的技术开发较早，产品也较多，过去以美国的AGAR公司为代表，目前具有代表性的是挪威的MFI公司。今年初，MFI公司的微波含水分析仪进入国内后，曾引起国内的广泛关注。这种产品采用了独有的空腔谐振专利技术，具有结构简单，性能卓越，长期运行稳定等特点，具有自动温度补偿和自动调零功能，且内置菜单式配置软件，操作简便，界面友好，表体采用柔性设计，可适用于任何管道的全流计量，因而在国外获得了广泛应用，市场反映良好，国际上的公司用户已多达近百家。由于进入我国市场较晚，目前国内尚无应用，仪表检测和现场使用情况不详。
。
目前的主要产品有：加拿大涤塔公司的涤塔油中水含量分析仪和国内的YSG - 74型原油低含水分析仪。其中涤塔含水分析仪是最具代表性的产品，它采用高精度高稳定度的数字化倍量采样和计算机软件技术，内置了自动温度补偿曲线和四种介质校准曲线，通过电脑问答式设置，可以实现不同介质中水分含量的准确计量。该产品在我国塔里木、大港和中原油田都有应用，应用时间最长的始于1997年。