石油業界の高効率、グリーン、デジタル化への発展を背景に、原油含水測定器は単なる検査設備ではなく、採油効率を向上させ、油田管理を最適化し、開発コストを削減する核心技術装備となっている。センサ技術、モノのインターネット技術の高度化に伴い、将来の測定器はより高精度な検出、より広範なシーン適合とよりスマートなデータ連動を実現し、油田の高品質開発により強い動力を注入する。
原油含水測定器は物理または化学原理に基づいて、原油含水量の迅速、正確な測定を実現する。現在主流の機器はマイクロ波法、無線周波数法または近赤外分光法を採用することが多く、その中でマイクロ波法の応用は最も広範である。その核心原理は水と原油のマイクロ波場における誘電率の顕著な差異を利用することである。水の誘電率は約80であるが、原油の誘電率はわずか2-3であり、計器は特定の周波数のマイクロ波信号を送信して原油サンプルを貫通し、信号の減衰度と位相変化を受信し分析することにより、原油の含水量を迅速に計算することができる。この検査方法はサンプルに複雑な前処理を行う必要はなく、1回の検査時間は数分から数十秒に短縮でき、検査精度は±0.1%に達することができ、伝統的な方法をはるかに超えることができる。
実際の採油作業において、その応用は油井の生産、集輸処理などの多くの段階を貫き、多方面にわたって採油効率を向上させる。油井の生産段階では、作業員は井戸に取り付けられたオンライン式含水測定器を通じて、シングル井戸の原油含水量の変化をリアルタイムで監視することができる。計器が水分含有量の異常な上昇を検出した場合、直ちに警報し、技術者に井戸の注入パラメータを調整するように指示することができる——例えば注水圧力を減少したり、注水井戸の分配量を調整したりして、過度の注水による原油の希釈を回避して、それによってシングル井戸の原油生産量を向上させる。ある油田でこの技術を応用した後、単井の含水量異常による生産量変動は30%減少し、単井の1日平均生産油量は5%-8%上昇した。
原油輸送の一環として、原油含水測定器の役割も重要である。従来の集輸システムでは、複数の油井の原油を処理ステーションに集中的に輸送する必要があり、ある油井の原油含水量が急激に上昇すると、集輸パイプ全体の原油含水率が基準を超え、後続の脱水処理のエネルギー消費量が増加する可能性がある。オンライン式測定器は各井口が集輸管路に輸送する原油の含水量をリアルタイムで監視することができ、基準を超えたことが発見されると、直ちに分流装置を起動し、高含水原油を一時貯蔵タンクに導入し、全体の集輸系統の効率に影響を与えないようにすることができる。ある油田集輸システムがこの技術を応用した後、原油脱水処理のエネルギー消費量は15%減少し、処理効率は20%向上した。
また、油田のデジタル管理にもデータサポートを提供しています。計器測定の含水量データはリアルタイムで油田生産管理プラットフォームに転送でき、井戸の圧力、温度、生産量などのデータと連動して分析し、技術者が正確に石油貯蔵の開発状態を判断し、より科学的な開発方案を制定するのを助ける。例えば、異なるブロックの油井の原油含水量の変化を長期的にモニタリングすることにより、油蔵水の前縁推進規則を識別し、採井網の配置を最適化し、油蔵経済開発周期を延長することができる。
経済効果から見ると、その応用は油田運営コストを著しく下げることができる。一方、迅速かつ正確な検査は含水量の誤審による無効な作業を減少させ、例えば過度な注水や不必要な井戸修理作業を避ける、一方、原油の集輸、脱水段階のエネルギー消費と設備損失を低減し、設備の使用寿命を延長した。試算によると、オンライン原油含水測定器セットの投入により、通常6〜12ヶ月以内にコスト削減による回収が可能となる。