一种用于油田注汽锅炉干度自动测量方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种用于油田注汽锅炉干度自动测量方法和装置，该装置包括：取样冷却器炉水接入口管路、第一计量泵、第一阀门、蒸馏水/甲基橙指示剂入口管路、第二阀门、滴定剂入口管路、第二计量泵、第三阀门、检测池、图像传感器、红外光源、磁力搅拌器、第四阀门以及出液口；该方法无需站内工作人员手动测量，只需在计算机端配置好检测时间以及生水的硫酸溶液消耗量等参数，解决了传统人工测量的滞后性问题，释放了人力；通过深度学习视觉方案自动判定滴定终点；干度值可视化在大屏上，并设定干度标准范围值，对自动测量的干度值不在范围内的，进行实时预警。进行实时预警。进行实时预警。

【技术实现步骤摘要】
一种用于油田注汽锅炉干度自动测量方法和装置


[0001]本专利技术涉及干度测量
，具体涉及一种用于油田注汽锅炉干度自动测量方法和装置。

技术介绍

[0002]注汽锅炉又名湿蒸汽发生器，是油田开采稠油的专用注汽设备，它是利用燃料燃烧所产生的高温高压湿蒸汽注入油井，加热油层中的原油并降低稠油的粘度，使稠油的流动性增加，稠油的采收率得到大幅度的提高。蒸汽干度是每千克湿蒸汽中含有干饱和蒸汽的质量百分数，湿蒸汽的干度直接影响到油田开采的质量以及注汽锅炉的运行安全，是开采工程的决定性指标。现有的油田注汽锅炉干度测量往往采用人工操作，在测量的及时性与准确性方便有待提升。因此，有必要提出一种用于油田注汽锅炉干度自动测量方法和装置，以解决上述问题。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于针对现有技术的不足之处，提供一种用于油田注汽锅炉干度自动测量方法和装置，以解决现有的油田注汽锅炉干度测量的及时性与准确性方便有待提升的问题。
[0004]本专利技术提供一种用于油田注汽锅炉干度自动测量装置，包括：取样冷却器炉水接入口管路、第一计量泵、第一阀门、蒸馏水/甲基橙指示剂入口管路、第二阀门、滴定剂入口管路、第二计量泵、第三阀门、检测池、图像传感器、红外光源、磁力搅拌器、第四阀门以及出液口；所述取样冷却器炉水接入口管路、蒸馏水/甲基橙指示剂入口管路以及滴定剂入口管路分别与检测池连接，所述第一计量泵、第一阀门设置于所述取样冷却器炉水接入口管路上；所述第二阀门设置于蒸馏水/甲基橙指示剂入口管路上；所述第二计量泵、第三阀门设置于滴定剂入口管路上；所述图像传感器、红外光源分别设置于所述检测池的两端；所述磁力搅拌器设置于所述检测池的下方，所述出液口连接于所述检测池的底部，所述第四阀门设置于所述出液口上；所述图像传感器用于将检测池中液体颜色图片实时上传到计算机，计算机通过训练好的神经网络模型，根据图像传感器上传的图像，实时预测是否已达滴定终点，如果是，则计算机下发命令停止滴定，根据所耗用滴定剂量，计算干度值。
[0005]进一步地，所述检测池容积大小500ml，高度20cm。
[0006]进一步地，所述取样冷却器炉水接入口管路、蒸馏水/甲基橙指示剂入口管路、出液口半径分别为0.5cm、0.2cm、0.5cm。
[0007]进一步地，所述滴定剂入口管路半径为0.1cm。
[0008]本专利技术提供一种用于油田注汽锅炉干度自动测量方法，应用于以上所述的用于油田注汽锅炉干度自动测量装置，包括：
[0009]在计算机上设置干度检测时间，当当前时间到达设置的检测时间点后，计算机下发指令，第四阀门关闭，取样冷却器炉水接入口管路处的第一阀门打开，第一计量泵计量预
设量的炉水于检测池后，第一计量泵、第一阀门关闭；
[0010]磁力搅拌器启动，第二阀门自动旋转到装有0.1％甲基橙接口处，1秒钟后关闭第二阀门，此时搅拌池内的液体颜色呈黄色；
[0011]第三阀门打开，第二计量泵控制的硫酸滴定剂单次加入量为0.05ml，同时图像传感器开始工作，每滴入0.05ml硫酸，图像传感器便每间隔0.2秒采集一次溶液图片，总共采集5张；
[0012]图片采集完便实时传送到计算机，通过计算机上已经训练好的神经网络模型进行预测，5张图片中只要有两张或以上判定到了滴定终点，便停止滴定，第二计量泵、第三阀门、磁力搅拌器停止工作，计算机统计滴定剂总用量；
[0013]第四阀门打开，第二阀门自动旋转到装有蒸馏水的容器接口处，对检测池进行冲洗；
[0014]冲洗完成后，第二阀门关闭，红外光源开启，对检测池进行干燥，干燥完成后，红外光源关闭。
[0015]进一步地，所述神经网络模型的训练方法如下：
[0016]收集以往现场人员判定的滴定终点溶液颜色图片，以及未到滴定终点的颜色图片，进行人工标注，滴定终点的颜色图片label为1，其他颜色图片label为0，采用神经网络ResNet模型对标注好的图片进行训练、调参，生成所述神经网络模型。
[0017]进一步地，每滴入一次滴定剂后上传的5张图片进行预测，输出label值，对5张图片的label值相加，和为sum,如果sum>＝2，则表示滴定到达终点，停止滴定，计算此时总共所用滴定剂用量为B。
[0018]进一步地，量取和第一阀门体积相等的生水，加入甲基橙4
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5滴，此时溶液呈黄色，缓慢加入和测量过程中同样溶度的硫酸，滴定至溶液终点颜色为橙色，记录下硫酸溶液消耗量A；
[0019]根据干度计算公式：
[0020]X＝(B
‑
A)*100/B
[0021]式中：
[0022]X
‑‑
蒸汽干度(％)；
[0023]A
‑‑
测定同体积生水水样消耗的硫酸溶液总量(ml)；
[0024]B
‑‑
测定同体积炉水水样消耗的硫酸溶液总量(ml)。
[0025]进一步地，所述方法还包括：
[0026]对每次测量好的干度值保存，绘制时间
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干度曲线，横轴为时间，纵轴为干度，显示在显示器大屏上。
[0027]本专利技术具有以下有益效果：本专利技术提供的一种用于油田注汽锅炉干度自动测量方法和装置，无需站内工作人员手动测量，只需在计算机端配置好检测时间以及生水的硫酸溶液消耗量等参数，解决了传统人工测量的滞后性问题，释放了人力；通过深度学习视觉方案自动判定滴定终点；干度值可视化在大屏上，并设定干度标准范围值，对自动测量的干度值不在范围内的，进行实时预警。
附图说明
[0028]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0029]图1是本专利技术的用于油田注汽锅炉干度自动测量方法和装置示意图。
[0030]图示说明：1
‑
取样冷却器炉水接入口管路；2
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第一计量泵；3
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第一阀门；4
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蒸馏水/甲基橙指示剂入口管路；5
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第二阀门；6
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滴定剂入口管路；7
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第二计量泵；8
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第三阀门；9
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检测池；10
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图像传感器；11
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红外光源；12
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磁力搅拌器；13
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第四阀门；14
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出液口。
具体实施方式
[0031]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于油田注汽锅炉干度自动测量装置，其特征在于，包括：取样冷却器炉水接入口管路(1)、第一计量泵(2)、第一阀门(3)、蒸馏水/甲基橙指示剂入口管路(4)、第二阀门(5)、滴定剂入口管路(6)、第二计量泵(7)、第三阀门(8)、检测池(9)、图像传感器(10)、红外光源(11)、磁力搅拌器(12)、第四阀门(13)以及出液口(14)；所述取样冷却器炉水接入口管路(1)、蒸馏水/甲基橙指示剂入口管路(4)以及滴定剂入口管路(6)分别与检测池(9)连接，所述第一计量泵(2)、第一阀门(3)设置于所述取样冷却器炉水接入口管路(1)上；所述第二阀门(5)设置于蒸馏水/甲基橙指示剂入口管路(4)上；所述第二计量泵(7)、第三阀门(8)设置于滴定剂入口管路(6)上；所述图像传感器(10)、红外光源(11)分别设置于所述检测池(9)的两端；所述磁力搅拌器(12)设置于所述检测池(9)的下方，所述出液口(14)连接于所述检测池(9)的底部，所述第四阀门(13)设置于所述出液口(14)上；所述图像传感器(10)用于将检测池(9)中液体颜色图片实时上传到计算机，计算机通过训练好的神经网络模型，根据图像传感器上传的图像，实时预测是否已达滴定终点，如果是，则计算机下发命令停止滴定，根据所耗用滴定剂量，计算干度值。2.如权利要求1所述的一种用于油田注汽锅炉干度自动测量装置，其特征在于，所述检测池(9)容积大小500ml，高度20cm。3.如权利要求1所述的一种用于油田注汽锅炉干度自动测量装置，其特征在于，所述取样冷却器炉水接入口管路(1)、蒸馏水/甲基橙指示剂入口管路(4)、出液口(14)半径分别为0.5cm、0.2cm、0.5cm。4.如权利要求1所述的一种用于油田注汽锅炉干度自动测量装置，其特征在于，所述滴定剂入口管路(6)半径为0.1cm。5.一种用于油田注汽锅炉干度自动测量方法，应用于权利要求1所述的用于油田注汽锅炉干度自动测量装置，其特征在于，包括：在计算机上设置干度检测时间，当当前时间到达设置的检测时间点后，计算机下发指令，第四阀门(13)关闭，取样冷却器炉水接入口管路(1)处的第一阀门(3)打开，第一计量泵(2)计量预设量的炉水于检测池后，第一计量泵(2)、第一阀门(3)关闭；磁力搅拌器(12)启动，第二阀门(5)自动旋转到装有0.1％甲基橙接口处，1秒钟后关闭第二阀门(...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡明发，郭卫猛，陈铖，吴中华，刘永才，
申请(专利权)人：深圳市佳运通电子有限公司，
类型：发明
国别省市：