T/CPCIFXXXX—2022

微波法原油含水率在線檢測儀

1范圍

本標準規定了微波法原油含水率在線檢測儀（以下簡稱儀器）的技術要求、試驗方法、檢驗規則、

標志、包裝、運輸及貯存。

本標準適用于儀器的檢測、校準和驗收。

2規范性引用文件

下列文件中的內容通過文中的規范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文

件，僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適

用于本文件。

GB/T191包裝儲運圖示標志

GB/T3836（所有部分）爆炸性環境

GB/T4208外殼防護等級（IP代碼）

GB/T13384機電產品包裝通用技術條件

GB/T13306標牌

SY/T5102石油勘探開發儀器基本環境實驗方法

3術語和定義

下列術語和定義適用于本文件。

原油含水率watercontentofcrudeoil

存在于原油中的水量，以質量分數表示。

被測介質measuredmedia

原油與水的混合物。

4工作原理

利用微波測量原理，通過射頻信號在不同被測介質中的傳輸特性，對信號頻率、相位、幅度、功率

的變化進行分析對比，再經過信號轉換放大處理，最后通過數學模型處理，測得介質中水的含量。

5技術要求

環境適應性

5.1.1溫度

5.1.1.1儀器工作溫度優先從以下范圍選取：

----（-40～85）℃。

----（-20～85）℃

----（0～85）℃

5.1.1.2被測介質溫度范圍為（20～85）℃。

5.1.2振動

5.1.2.1頻率：5Hz～55Hz～5Hz。

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5.1.2.2加速度：20m/s2。

5.1.2.3掃頻頻率≤1oct/min。

5.1.2.4振動時間：30min。

外觀

5.2.1儀器面板的文字、符號和標志應鮮明、清晰。

5.2.2表面無機械損傷、油污和腐蝕現象。

5.2.3緊固件無松動，開關、按鍵應靈活。

基本參數

5.3.1儀器各測量參數的測量范圍見表1。

表1測量范圍

參數名稱測量范圍

被測介質壓力（油壓）（0～4.0）MPa

被測介質溫度（油溫）（20～85）℃

5.3.24.3.2儀器各測量參數計量特性見表2。

表2計量特性

計量特性要求

準確度等級0.25級0.5級1.0級1.5級2.0級3.0級

油壓最大允許誤差±0.25%±0.5%±1.0%———

油溫最大允許誤差±1℃

原油含水率參數

5.4.1測量范圍及精度

5.4.1.1原油含水率測量范圍為（0～100）%。

5.4.1.2油水兩相的測量精度為±2.0%。

5.4.1.3油氣水三相的測量精度為±3.0%。

5.4.2數據采集重復性誤差

記錄曲線的數據采集重復性誤差≤1.5%。

耐壓密封性

儀器應能承受5MPa的壓力，持續5min時間的靜壓力試驗，不出現破損和泄漏。

防爆性能

在防爆區域使用的儀器，其防爆結構應滿足GB/T3836(所有部分)的規定，防爆等級符合ExdIIBT4Gb

及以上要求。

防護性能

防護性能應符合IP65及以上要求。

通信功能

5.8.1無線傳輸功能

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5.8.1.1具有無線傳輸功能的儀器應能在數據采集單元與數據處理單元（或數據處理終端）之間進行

無線雙向數據傳輸，傳輸距離應不小于30m。

5.8.1.2數據采集單元與數據處理單元（或數據處理終端）接收的測試數據或指令應齊全、準確。

5.8.2有線傳輸功能

通信接口采用RS485，通信協議為ModbusRTU，主從可正常通信。

6試驗方法

實驗設備包括（但不限于），其技術參數應滿足以下要求：

6.1.1溫度/濕度試驗箱

a)容積：儀器置于試驗箱內，任何部位離箱體最小距離不小于10cm；

b)溫度范圍：（-40～150）℃；

c)濕度范圍：（20～98）%RH；

d)溫度波動度：≤±0.5℃；

e)溫度均勻度：≤±2℃；

f)濕度波動度：≤±2%RH；

g)濕度均勻度：+2/-3%RH；

h)溫度控制精度：±0.1℃；

i)濕度控制精度：±0.1%RH。

6.1.2標準水銀溫度計

a)測量范圍：（10～100）℃，可分段測量；

b)最小分值：≤0.1℃；

c)準確度：二等。

6.1.3活塞式壓力計

a)測量范圍：（常壓～15）MPa；

b)最小分值：≤0.5MPa；

c)準確度：0.5級。

6.1.4振動試驗臺

a)頻率范圍：（0～70）Hz；

b)加速度：≥20m/s2。

6.1.5標準玻璃量筒

a)測量范圍：1000mL；

b)最小分值：≤10mL。

6.1.6電子秤

a)測量范圍：（0～50）kg；

b)最小分值：1g；

c)準確度等級：不低于○Ⅲ等級。

6.1.7試壓泵

工作壓力：≥5MPa。

6.1.8空氣壓縮機

滿足測試需要。

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工作環境實驗

6.2.1把儀器置入溫度/濕度試驗箱內，分別將實驗裝置的溫度調整至5.1.1規定的上、下限工作溫

度，恒溫2h后，按SY/T5102規定的相應方法進行實驗。

6.2.2把儀器置入溫度/濕度試驗箱內，控制溫度為40℃±2℃，相對濕度為90%～96%，持續時間為

12h，按SY/T5102規定的相應方法進行實驗。

6.2.3試驗后，儀器應能正常工作，符合5.3的相應要求。

振動實驗

6.3.1將儀器固定在振動實驗臺上，在非工作狀態下按SY/T5102規定的方法和5.1.2的要求進行實

驗。

6.3.2實驗后，儀器應能正常工作，符合5.3的相應要求。

外觀檢查

目測或手動檢查儀器的外觀，應符合5.2要求。

油壓實驗

將油壓傳感器安裝在活塞式壓力計上并與儀器電纜連接，打開儀器電源，進入標定模式。以0.5MPa

為一個試驗點，從零點開始，平穩的逐點加壓至壓力測量上限值，然后按原試驗點逐降壓至零點，重復

3次，記錄每個試驗點的數據。按式（1）計算油壓誤差，其結果應符合表2的要求。

''

(PPii?0)

H=100%…………………（1）

PFS

式中：

H……油壓誤差；

P'

i……第i試驗點上行或下行油壓的平均值，MPa；

P'

0i……第i試驗點的標準壓力值，MPa；

P

FS……滿量程油壓值，MPa。

油溫實驗

將油溫傳感器和標準水銀溫度計安裝在溫度/濕度試驗箱中，油溫傳感器與本儀器電纜連接，打開

儀器電源，啟動空氣浴，以20℃為一個試驗點，從室溫開始，平穩的逐點加溫至上限值，然后按原溫度

試驗點逐點降至室溫，每個溫度試驗點恒溫時間不少于15min，重復3次，記錄每個試驗點的數據。按式

（2）和式（3）計算溫度誤差，其結果應符合表2的要求。

???=????0?………………….（2）

??=?????……………….…………………（3）

式中：

???…..…第?點的最大溫度誤差，℃；

??…..…第?點的溫度顯示值，℃；

?0?……..第?點的標準溫度值，℃；

??…..…溫度誤差，℃；

?????……儀器各試驗點中的最大溫度誤差，℃。

原油含水率實驗

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6.7.1實驗裝置

油水混合循環試驗設備（以下簡稱試驗設備）的整體裝置如下圖1所示。

圖1油水混合循環試驗設備

6.7.2試驗步驟

6.7.2.1將儀器安裝在試驗設備上。

6.7.2.2在試驗設備排氣閥處接入空氣壓縮機，吹入高壓氣體，吹出管道內殘留液體。

6.7.2.3通過量筒測量將20.00L自來水倒入到干凈的攪拌桶內，調整流量調節閥至最大位置，開啟混

輸泵。通過視鏡觀測，如果管道內有氣體，則打開排氣閥，排出殘留氣體，同時應使用容器保存排氣閥

溢出的水。等5min系統穩定后，讀取三次儀器含水率值。此時實際含水率為100%。

6.7.2.4將排氣時排氣閥溢出的水倒入攪拌桶。

6.7.2.5通過電子秤稱出6.670kg柴油，混入攪拌桶，開啟攪拌機，攪拌2min，啟動混輸泵，保持

混輸泵與攪拌機同時運行2min后，讀取三次儀器含水率值，此時實際含水率為75%。

6.7.2.6再通過電子秤稱出13.330kg柴油，混入攪拌桶，開啟攪拌機，攪拌2min，啟動混輸泵，

保持混輸泵與攪拌機同時運行2min后，讀取三次儀器含水率值，此時實際含水率為50%。

6.7.2.7再通過電子秤稱出40.000kg柴油，混入攪拌桶，開啟攪拌機，攪拌2min，啟動混輸泵，

保持混輸泵與攪拌機同時運行2min后，讀取三次儀器含水率值，此時實際含水率為25%。

6.7.2.8試驗設備停機，在試驗設備排氣閥處接入空氣壓縮機，吹入高壓氣體，吹出管道內殘留液體。

6.7.2.9更換潔凈攪拌桶，通過電子秤稱出20.000kg柴油，倒入攪拌桶。開啟混輸泵。通過視鏡觀

測，如果管道內有氣體，則打開排氣閥，排出殘留氣體。等5min系統穩定后，讀取三次儀器含水率值。

此時實際含水率為0%。

6.7.2.10試驗設備停機，在試驗設備排氣閥處接入空氣壓縮機，吹入高壓氣體，吹出管道內殘留液體，

試驗結束。

6.7.3數據處理

對于以上測取的數據，其結果應符合5.4.2的要求。

將以上測取的數據按式（4）計算原油含水率誤差，其結果應符合5.4.1的要求。

′′

(????0?)

??=×100%..................................（4）

???

式中：

??….含水率誤差；

′

??….第?試驗點上行或下行含水率的平均值；

′

?0?….第?試驗點的含水率值；

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???…滿量程含水率值。

耐壓密封實驗

通過試壓泵設備，將壓力加至5MPa，持續5min，其結果應符合5.5的要求。

防爆性能實驗

防爆性儀器或部件應取得符合5.6要求的防爆證書，防爆性能實驗按GB3836的規定由國家授權的防

爆檢驗機構進行。

防護性能實驗

防護性能應符合5.7要求，防護性能實驗按GB4208的規定由國家授權的防爆檢驗機構進行。

通信功能

6.11.1無線傳輸功能

將數據采集單元與數據處理單元（或數據處理終端）之間的距離不小于30m，數據處理單元（或數

據處理終端）應能接收到數據，結果符合5.8.1要求。

6.11.2有線傳輸功能

通過RS485接口，按照ModbusRTU協議，與儀器進行通信，符合5.8.2要求。

7檢驗規則

出廠檢驗

每套儀器均應通過出廠檢驗，出廠檢驗項目及要求見表3。

型式檢驗項目及抽樣方案

7.2.1型式檢驗項目及要求見表3。

7.2.2型式檢驗樣品從合格的產品中隨機抽取，抽樣比例應不低于10%，最小樣品數為1臺。

判定規則

7.3.1出廠檢驗項目全部合格后，方可出廠。不合格項目允許返修，并按本標準進行復檢，復檢合格，

方可允許出廠。

7.3.2型式檢驗中任一項不合格時，應查明原因，在不涉及產品設計方案、產品原材料和重要工藝問

題時，允許修復后重新檢驗，復檢合格，通過型式檢驗。仍有不合格項目，則判定該批儀器型式檢驗不

合格。

表3檢驗項目

檢驗類別

項目檢驗技術要求試驗方法

出廠檢驗型式檢驗

工作環境實驗5.1.16.2○●

振動試驗5.1.26.3○●

外觀檢查5.26.4●●

油壓實驗5.36.5●●

油溫實驗5.36.6●●

原油含水率實驗5.46.7●●

耐壓密封性5.56.8●●

防爆性能5.66.9○●

防護性能5.76.10○●

通信功能5.86.11●●

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“○”表示需要時，進行檢驗的項目

“●”表示應進行檢驗的項目

8標志、包裝、運輸及貯存

標志

儀器包裝箱外應有牢固、明顯的標志，標明產品名稱、型號、廠名、地址、生產日期、批號、執行

標準。

包裝

8.2.1為滿足產品長距離運輸的要求，包裝箱上應有明顯的包裝儲運圖示標志，包裝箱外文字與標志

應耐受風吹日曬，防止因雨水沖刷而模糊不清，且其內容應包括：產品名稱及型號、毛重和設備總重、

包裝箱外型尺寸等。

8.2.2包裝箱上應標明“向上”“防潮”“小心輕放”“由此吊起”等儲運警示標志，按GB/T191規

定。各運輸單元應適合于運輸及裝卸的要求，應有明確標志，以便于運輸、裝卸和組裝，如有要求時應

注明貯存條件。

8.2.3隨產品提供的技術資料應完整。

運輸

8.3.1產品在運輸過程中應固定緊固可靠，內部器件應在經過正常的鐵路、公路及水路運輸后相互位

置不變，緊固件不松動。

8.3.2運輸時應確保儀器本體、可成套拆卸的組件、部件及備品備件、專用工具等不丟失、不損壞、

不受潮和不受腐蝕。

貯存

8.4.1應注明產品在貯存中的要求和注意事項。

8.4.2產品貯存在溫度為-20℃～50℃，相對濕度不大于85%RH，無酸、堿及腐蝕性氣體，無強磁場的

庫房內。

8.4.3儀器可以在兩層（含）以下層數堆放。

9必備文件、備品備件、專用工具及銘牌

必備文件

應提供必要文件，含有且不限于以下內容：

a)安裝說明書；

b)使用說明書；

c)主要性能參數；

d)檢驗或實驗報告；

e)產品合格證；

f)與設計、制造、測試和驗收相關的技術標準清單；

g)裝箱清單；

h)需要提交的其他文件。

備品備件

9.2.1備品備件應包括安裝調試備件、設備運行備件。備品備件應是新品，與產品同型號、同工藝。

9.2.2所提供的備件及專用工具單獨包裝，便于長期保存，同時備件上應有必要的標志，便于日后識

別。

銘牌

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9.3.1在產品適當的部位安裝永久性的316不銹鋼銘牌,銘牌的位置醒目易于觀察,內容字跡清晰耐久,

固定牢固可靠，符合GB/T13306要求。其安裝可采用不銹鋼支架和螺栓固定,不允許直接將銘牌焊到設

備上。

9.3.2銘牌的位置應易于觀察，內容清晰，銘牌應包含內容和符合要求（但不限于）：

a)制造廠家名稱；

b)產品型號、名稱；

c)主要技術參數；

d)產品出廠編號、防爆標志及防爆合格證編號；

e)制造日期；

f)銘牌字跡清晰，內容完整、參數標志規范；

g)規格型號、技術參數與產品一致；

h)銘牌安裝端正。

9.3.3設備中的主要部件，均應具有由部件供應商設置的耐久清晰的銘牌。在正常運行中，各組件的

銘牌應便于識別。

8

團體標準編制說明

一、工作概況

（一）任務來源

根據中國石油和化學工業聯合會下發的《關于印發2020年第一批中國石油

和化學工業聯合會團體標準項目計劃的通知》，《微波法原油含水率在線檢測儀》

團體標準被列入2020年中國石油和化學工業聯合會團體標準制定計劃項目。

（二）制定標準的必要性

石油的出現，標志著人類從農業文明順利向工業文明及工業后工業化文明的

發展邁進，它是工業的重要原料，被譽為工業的血液和經濟發展的動力推進器，

石油，它為人類提供了新的生活狀態和改變了人類的生活方式，石油也因此成為

人類和世界各國的搶手貨，我國則是世界石油消費大國，每年經濟生產需消耗大

量的石油和工業原料，制成工業品和技術完工品，石油對于我國而言，是不可言

喻的。

在石油的開采、集輸、脫水、計量、銷售、煉化等過程中，原油含水率是一項

重要指標，通過它可以預測油井水位、油層位置，對原油產量和開采價值進行評

估，預測采出程度并制定相應的開采方案，對預測油井的開發壽命有著非常重要

的意義。

當前常用的原油含水率的測量方法大致可以分為離線測量法和在線測量法兩

種，針對離線測量法，主要有蒸餾法、電脫法、分離法、卡爾·費休滴定法等，

在線測量法相對較多，主要有電磁法（γ射線、短波吸收法、微波法、同軸線相

位法）、電導率法、密度法、電容法、超聲波共振法、紅外光譜法、過程層析成

像法等。對于離線測量法，相關的國際及國標已經頒布并實施多年，其主要的國

內標準為《GB/T8929-2006原油水含量的測定蒸餾法》、《GB/T6533-2012原

油中水和沉淀物的測定離心法》、《SY/T5402-2016原油水含量的測定電脫法》、

《GB/T11146-2009原油水含量測定卡爾.費休庫侖滴定法》等，而針對在線測

量法的相關國家標準較少，到目前為止，僅查詢到《GB/T25104-2019原油水含

量的自動測定射頻法》，在此標準中，介紹了射頻法測量原油含水率的基本原理

及自動測定系統的構成，未詳細介紹相關的技術要求及具體的測試方法，針對此

問題，急需制定原油在線測量含水率的相關標準，才能促進行業的健康發展。

（三）主要工作過程

2020年3月20日，中國石油和化學工業聯合會下達2020年第一批團體標準

立項計劃，由山東天工石油裝備有限公司牽頭《微波法原油含水率在線檢測儀》

團體標準制定工作。

2020年7月，由山東天工石油裝備有限公司牽頭，聯合中國石油化工股份有

限公司勝利油田分公司、江蘇麥赫物聯網科技有限公司成立標準起草小組，并明

確責任、執行工作計劃、實施方案。

截止到2020年12月，起草小組先后拜訪了從事原油含水率相關工作的中石

化下屬的各個采油廠、相關的研發生產企業、山東省計量科學研究院等相關單位，

實際落實當前的生產、研發、運行情況。

截止到2021年3月，起草小組開展了大量的資料、樣品收集工作。

截止到2021年12月，在中石化勝利油田不同采油廠安裝原油含水率設備。

截止到2022年7月，跟蹤實驗設備在中石化勝利油田不同采油廠的實際應用

效果和實驗驗證工作。

2022年9月，起草小組完成了《微波法原油含水率在線檢測儀》團體標準草

稿和編制說明。

（四）主要參加單位

標準負責起草單位：山東天工石油裝備有限公司

參與起草單位：中國石油化工股份有限公司勝利油田分公司、江蘇麥赫物聯

網科技有限公司

二、標準編制的主要原則和依據

（一）國內依據

根據國家《中國制造2025》行動綱領提出的“創新驅動、質量為先、綠色發

展、結構優化”基本方針，參照我國原油含水率已有的國標和企標，制定符合市

場需求的團體標準，提升我國原油含水率的檢測水平。標準制定的格式按照GB/T

1.1-2020《標準化工作導則》，其技術內容力求體現科學性、先進性、實用性和綠

色環保。

本標準規范性引用文件：

GB/T8929-2006原油水含量的測定蒸餾法

GB/T260-2016石油產品水含量的測定蒸餾法

GB/T6533-2012原油中水和沉淀物的測定離心法

SY/T5402-2016原油水含量的測定電脫法

GB/T11146-2009原油水含量測定卡爾?費休庫侖滴定法

GB/T11133-2015石油產品、潤滑油和添加劑中水含量的測定卡爾?費休庫

侖滴定法

SY/T7552-2005原油水的測定卡爾?費休電位滴定法

GB/T25104-2019原油水含量的自動測定射頻法

（二）國外依據

查閱參考文獻、相關標準，其收集到的關于原油含水率的相關國際標準如下：

ISO9029原油水含量測定法蒸餾法

ISO3733石油產品水含量的測定蒸餾法

ISO3734原油和燃料油中的水和沉淀物測定法離心法

ISO9030原油水和沉淀物測定法離心法

ISO10336原油水的測定卡爾?費休電位滴定法

ISO10337原油水含量測定卡爾?費休庫侖滴定法

ASTMD96原油中水和沉淀物測定法離心法

ASTMD1744液體石油產品中的水含量測定法卡爾?費休滴定法

ASTMD1796燃料油中水和沉淀物測定法離心法

ASTMD4006原油水含量測定法蒸餾法

ASTMD4377原油水含量測定法離心法

ASTMD4928原油水含量測定法卡爾?費休滴定法

ASTMD6304-07石油產品、潤滑油和添加劑中水含量測定法卡爾?費休庫侖

滴定法

JISK2275石油及石油產品水分測定法蒸餾法卡爾?費休滴定法

通過分析對比以上標準可知，其涉及的檢測方法均為離線測量法，即蒸餾

法、電脫法、分離法、卡爾·費休滴定法。在國內制定的標準中，GB/T8929-

200(ISO9029:1990,MOD)，GB/T260-2016(ISO3733:1999,MOD)，GB/T

11146-2009(ISO10337:1997:MOD)，SY/T7552-2005(ISO10336:1997,IDT)，

GB/T6533-2012在ASTM4007-08基礎上修改確定，GB/T11133-2015在ASTMD

6304-07基礎上修改確定，國內相關標準在制定時，參考或等同了國際國標，使

國內標準與國際標準保持一致。

三、標準的主要內容

（一）指標項目

本標準為了滿足生產現場需要，在參考《SY/T5166-2020石油抽油機井測試

儀》、《GB/T25104-2019原油水含量的自動測定射頻法》行標及國家標準的基

礎上，并結合國內生產企業的企業標準及其它相關標準的基礎上，設立了工作環

境、振動實驗、外觀、油壓、油溫、原油含水率、耐壓密封性、防爆性、防護性、

通信功能共10個技術要求，涵蓋了產品在生產、制造、使用中的相關環節，確保

在實際使用中的安全、可靠、穩定。

（二）參數的確定

1.工作環境

工作環境主要側重于儀器的安裝使用地區的溫度變化情況。由于地域差問題，

溫度的變化范圍較大，針對現場實際應用情況，將儀器工作范圍設置為三種，即

-40℃～85℃、-20℃～85℃、0℃～85℃，可根據不同地區的溫度選擇儀器不同的

工作溫度范圍。

設置此項參數的目的為保證儀器中的各電子元器件能正常運行。

2.振動實驗

振動實驗主要測試儀器在組裝完成后，檢測各裝配件之間的牢固性，防止由

于連接不牢固，導致儀器工作異常。

3.外觀

外觀項的檢查可以確保儀器面板的文字、符號和標志應鮮明、清晰，表面無機

械損傷、油污和腐蝕現象，緊固件無松動，開關、按鍵應靈活。

4.油壓

此參數項的主要內容為儀器在正常工作過程中，實時檢測管道中被測介質的

壓力數值，目前，油田現場油井管線、閥門的壓力設計標準為2.5MPa，本標準中

設置的最高測量壓力為4MPa，設有足夠的安全余量，防止由于異常原因，導致管

道憋壓，造成管線穿孔，污染環境。

5.油溫

油溫用于表示被測介質的溫度，在不同的溫度下，會影響儀器的測量精度，通

過實時檢測被測介質的溫度，進行溫度補償，提高儀器的測量精度。

6.原油含水率

原油含水率用于表示原油中水的含量，由于地層復雜多變，對于采出液，一般

為油水氣三相的混合液體，在測量過程中，氣體對測量精度有較大的影響；在地

面測量過程中，可以采取措施將氣相、液相進行分離，分離后再對油水混合物進

行測量，可提高測量精度。

7.耐壓密封性

耐壓密封性參數的設置主要考慮現場生產運行中，防止儀器出現滴、冒、滲、

漏現象，一方面影響設備的正常運行壽命，另一方面可能造成油井停止，影響正

常的油田生產運行。

8.防爆性

防爆性參數主要基于儀器安裝現場的防爆要求，需要滿足防爆等級要求，防

止由于儀器的故障造成現場出現爆燃現象。

9.防護性

防護性參數的設置主要考慮儀器需要工作在室外，需要考慮防雨問題。

10.通信功能

通信功能參數用于測試儀表的數據通信功能，其通信方式既可以采用無線方

式也可以采用有線方式，從當前應用環境及場所來看，無線通信一般采用LoRa、

ZigBee、WIFI、433MHz、470MHz、NB-IOT、4G/5G等形式，可根據現場具體的載

波確定無線通信方式。有線通信一般采用RS485、RS232、CAN總線等方式，考慮

到現場的傳輸距離、防干擾、應用成本等因素，其有線方式確定為RS485，并采

用ModbusRTU協議，基本上涵蓋了所有的儀器儀表通信方式。

（三）檢驗類別和檢驗項目

產品檢驗分為出廠檢驗和形式檢驗，出廠檢驗需檢驗部分項目，而型式檢驗

需要檢驗所有的項目，當型式檢驗項目在下列情況時，應進行測定：

——新產品或者產品轉廠生產的試制定型鑒定時；

——正式生產后，如原材料、工藝有較大改變，可能影響產品質量指標時；

——長期停產后恢復生產時；

——正常生產，按周期進行型式檢驗，每六個月至少檢驗一次；

——國家質量監督機構提出型式檢驗要求時；

——合同規定時。

（四）包裝、運輸和貯存

為滿足產品長距離運輸的要求，包裝箱上應有明顯的包裝儲運圖示標志，包

裝箱外文字與標志應耐受風吹日曬，防止因雨水沖刷而模糊不清，且其內容應包

括：產品名稱及型號、毛重和設備總重、包裝箱外型尺寸等。包裝箱上應標明“向

上”“防潮”“小心輕放”“由此吊起”等儲運警示標志，按GB/T191規定。各

運輸單元應適合于運輸及裝卸的要求，應有明確標志，以便于運輸、裝卸和組裝，

如有要求時應注明貯存條件。

四、標準中涉及的專利

本標準無涉及專利。

五、產業化情況、推廣應用論證和預期達到的經濟效果等情況

隨著油田信息化的不斷發展，數字油田、智慧油田等相關概念正在不斷的推

廣，并實際應用到生產生活中，油田的信息化正在經歷質的變化。跟隨信息化發

展的步伐，當前油井示功圖、電功圖、電參數、套壓、油壓、溫度等參數的采集

已經實現自動化、智能化，無需人工再到現場進行數據采集測量匯總統計，大幅

降低一線工人的勞動強度，同時，已實現數據“采集-傳輸-入庫-分析-瀏覽-故障

報警”整流程信息化處理。

到目前為止，作為石油開采中的一個重要生產參數---原油含水率，仍然保持

原來的檢測手段，即實驗室化驗分析或離線測量方法，沒有跟上當前的信息化發

展步伐，是油田信息化發展中的一個短板，針對此問題，當前市場上已經出現了

各種在線測量方法，主要有γ射線、短波吸收法、同軸線相位法、電導率法、密

度法、電容法、超聲波共振法、紅外光譜法、過程層析成像法等等，但是，針對

不同的測量方法或多或少都存在缺陷，不能很好地適應現場的生產要求，通過與

以上方法對比分析，微波法可實現全量程0～100%的含水率檢測，檢測精度高，

成本低，安全、可靠，已經在勝利油田、大慶油田、長慶油田等各個區域安裝實

驗并取得較好的效果。

通過此項技術的推廣應用，將大幅提升油田信息化水平，補齊原油含水率在

線自動檢測中的短板，助力油田進入更高層次的自動化、智能化發展階段，進而

提升行業的整體技術水平，降本增效，提高企業的綜合競爭能力。

六、與現行相關法律、法規、規章及相關標準，特別是強制性標準的協調性

本標準與現行相關法律、法規、規章及相關標準協調一致。

七、重大分歧意見的處理經過和依據

本標準未產生重大分歧意見。

八、標準性質的建議說明

建議本標準作為團體標準發布后，進一步申請行業標準。

九、貫徹標注的要求和措施建議（包括組織措施、技術措施、過度方法、實

施日期等）

在標準通過有關專家審查并發布實施后，建議中國石油和化學工業聯合會加

強對該標準的宣傳力度，強化對相關行業從業人員的培訓，使之盡快掌握標準的

作用和要點。可采用集中學習、定期培訓和派發資料的模式進行標準的宣傳和

培訓。號召和動員企業主動采用本標準，并對外公示按本標準實施管理。

十、無廢止現行相關標準的建議

十一、其它應予說明的事項

暫無。

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CCS點擊此處添加CCS號

CPCIF

中國石油和化學工業聯合會團體標準

T/CPCIFXXXX—2022

微波法原油含水率在線檢測儀

Onlinemoisturecontentdetectorofcrudeoilbymicrowavemethod

（征求意見稿）

（本草案完成時間：2022年9月6日）

在提交反饋意見時，請將您知道的相關專利連同支持性文件一并附上。

2022-XX-XX發布2022-XX-XX實施

中國石油和化學工業聯合會發布

T/CPCIFXXXX—2022

微波法原油含水率在線檢測儀

1范圍

本標準規定了微波法原油含水率在線檢測儀（以下簡稱儀器）的技術要求、試驗方法、檢驗規則、

標志、包裝、運輸及貯存。

本標準適用于儀器的檢測、校準和驗收。

2規范性引用文件

下列文件中的內容通過文中的規范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文

件，僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適

用于本文件。

GB/T191包裝儲運圖示標志

GB/T3836（所有部分）爆炸性環境

GB/T4208外殼防護等級（IP代碼）

GB/T13384機電產品包裝通用技術條件

GB/T13306標牌

SY/T5102石油勘探開發儀器基本環境實驗方法

3術語和定義

下列術語和定義適用于本文件。

原油含水率watercontentofcrudeoil

存在于原油中的水量，以質量分數表示。

被測介質measuredmedia

原油與水的混合物。

4工作原理

利用微波測量原理，通過射頻信號在不同被測介質中的傳輸特性，對信號頻率、相位、幅度、功率

的變化進行分析對比，再經過信號轉換放大處理，最后通過數學模型處理，測得介質中水的含量。

5技術要求

環境適應性

5.1.1溫度

5.1.1.1儀器工作溫度優先從以下范圍選取：

----（-40～85）℃。

----（-20～85）℃

----（0～85）℃

5.1.1.2被測介質溫度范圍為（20～85）℃。

5.1.2振動

5.1.2.1頻率：5Hz～55Hz～5Hz。

1

T/CPCIFXXXX—2022

5.1.2.2加速度：20m/s2。

5.1.2.3掃頻頻率≤1oct/min。

5.1.2.4振動時間：30min。

外觀

5.2.1儀器面板的文字、符號和標志應鮮明、清晰。

5.2.2表面無機械損傷、油污和腐蝕現象。

5.2.3緊固件無松動，開關、按鍵應靈活。

基本參數

5.3.1儀器各測量參數的測量范圍見表1。

表1測量范圍

參數名稱測量范圍

被測介質壓力（油壓）（0～4.0）MPa

被測介質溫度（油溫）（20～85）℃

5.3.24.3.2儀器各測量參數計量特性見表2。

表2計量特性

計量特性要求

準確度等級0.25級0.5級1.0級1.5級2.0級3.0級

油壓最大允許誤差±0.25%±0.5%±1.0%———

油溫最大允許誤差±1℃

原油含水率參數

5.4.1測量范圍及精度

5.4.1.1原油含水率測量范圍為（0～100）%。

5.4.1.2油水兩相的測量精度為±2.0%。

5.4.1.3油氣水三相的測量精度為±3.0%。

5.4.2數據采集重復性誤差

記錄曲線的數據采集重復性誤差≤1.5%。

耐壓密封性

儀器應能承受5MPa的壓力，持續5min時間的靜壓力試驗，不出現破損和泄漏。

防爆性能

在防爆區域使用的儀器，其防爆結構應滿足GB/T3836(所有部分)的規定，防爆等級符合ExdIIBT4Gb

及以上要求。

防護性能

防護性能應符合IP65及以上要求。

通信功能

5.8.1無線傳輸功能

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T/CPCIFXXXX—2022

5.8.1.1具有無線傳輸功能的儀器應能在數據采集單元與數據處理單元（或數據處理終端）之間進行

無線雙向數據傳輸，傳輸距離應不小于30m。

5.8.1.2數據采集單元與數據處理單元（或數據處理終端）接收的測試數據或指令應齊全、準確。

5.8.2有線傳輸功能

通信接口采用RS485，通信協議為ModbusRTU，主從可正常通信。

6試驗方法

實驗設備包括（但不限于），其技術參數應滿足以下要求：

6.1.1溫度/濕度試驗箱

a)容積：儀器置于試驗箱內，任何部位離箱體最小距離不小于10cm；

b)溫度范圍：（-40～150）℃；

c)濕度范圍：（20～98）%RH；

d)溫度波動度：≤±0.5℃；

e)溫度均勻度：≤±2℃；

f)濕度波動度：≤±2%RH；

g)濕度均勻度：+2/-3%RH；

h)溫度控制精度：±0.1℃；

i)濕度控制精度：±0.1%RH。

6.1.2標準水銀溫度計

a)測量范圍：（10～100）℃，可分段測量；

b)最小分值：≤0.1℃；

c)準確度：二等。

6.1.3活塞式壓力計

a)測量范圍：（常壓～15）MPa；

b)最小分值：≤0.5MPa；

c)準確度：0.5級。

6.1.4振動試驗臺

a)頻率范圍：（0～70）Hz；

b)加速度：≥20m/s2。

6.1.5標準玻璃量筒

a)測量范圍：1000mL；

b)最小分值：≤10mL。

6.1.6電子秤

a)測量范圍：（0～50）kg；

b)最小分值：1g；

c)準確度等級：不低于○Ⅲ等級。

6.1.7試壓泵

工作壓力：≥5MPa。

6.1.8空氣壓縮機

滿足測試需要。

3

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工作環境實驗

6.2.1把儀器置入溫度/濕度試驗箱內，分別將實驗裝置的溫度調整至5.1.1規定的上、下限工作溫

度，恒溫2h后，按SY/T5102規定的相應方法進行實驗。

6.2.2把儀器置入溫度/濕度試驗箱內，控制溫度為40℃±2℃，相對濕度為90%～96%，持續時間為

12h，按SY/T5102規定的相應方法進行實驗。

6.2.3試驗后，儀器應能正常工作，符合5.3的相應要求。

振動實驗

6.3.1將儀器固定在振動實驗臺上，在非工作狀態下按SY/T5102規定的方法和5.1.2的要求進行實

驗。

6.3.2實驗后，儀器應能正常工作，符合5.3的相應要求。

外觀檢查

目測或手動檢查儀器的外觀，應符合5.2要求。

油壓實驗

將油壓傳感器安裝在活塞式壓力計上并與儀器電纜連接，打開儀器電源，進入標定模式。以0.5MPa

為一個試驗點，從零點開始，平穩的逐點加壓至壓力測量上限值，然后按原試驗點逐降壓至零點，重復

3次，記錄每個試驗點的數據。按式（1）計算油壓誤差，其結果應符合表2的要求。

''

(PPii?0)

H=100%…………………（1）

PFS

式中：

H……油壓誤差；

P'

i……第i試驗點上行或下行油壓的平均值，MPa；

P'

0i……第i試驗點的標準壓力值，MPa；

P

FS……滿量程油壓值，MPa。

油溫實驗

將油溫傳感器和標準水銀溫度計安裝在溫度/濕度試驗箱中，油溫傳感器與本儀器電纜連接，打開

儀器電源，啟動空氣浴，以20℃為一個試驗點，從室溫開始，平穩的逐點加溫至上限值，然后按原溫度

試驗點逐點降至室溫，每個溫度試驗點恒溫時間不少于15min，重復3次，記錄每個試驗點的數據。按式

（2）和式（3）計算溫度誤差，其結果應符合表2的要求。

???=????0?………………….（2）

??=?????……………….…………………（3）

式中：

???…..…第?點的最大溫度誤差，℃；

??…..…第?點的溫度顯示值，℃；

?0?……..第?點的標準溫度值，℃；

??…..…溫度誤差，℃；

?????……儀器各試驗點中的最大溫度誤差，℃。

原油含水率實驗

4

T/CPCIFXXXX—2022

6.7.1實驗裝置

油水混合循環試驗設備（以下簡稱試驗設備）的整體裝置如下圖1所示。

圖1油水混合循環試驗設備

6.7.2試驗步驟

6.7.2.1將儀器安裝在試驗設備上。

6.7.2.2在試驗設備排氣閥處接入空氣壓縮機，吹入高壓氣體，吹出管道內殘留液體。

6.7.2.3通過量筒測量將20.00L自來水倒入到干凈的攪拌桶內，調整流量調節閥至最大位置，開啟混

輸泵。通過視鏡觀測，如果管道內有氣體，則打開排氣閥，排出殘留氣體，同時應使用容器保存排氣閥

溢出的水。等5min系統穩定后，讀取三次儀器含水率值。此時實際含水率為100%。

6.7.2.4將排氣時排氣閥溢出的水倒入攪拌桶。

6.7.2.5通過電子秤稱出6.670kg柴油，混入攪拌桶，開啟攪拌機，攪拌2min，啟動混輸泵，保持

混輸泵與攪拌機同時運行2min后，讀取三次儀器含水率值，此時實際含水率為75%。

6.7.2.6再通過電子秤稱出13.330kg柴油，混入攪拌桶，開啟攪拌機，攪拌2min，啟動混輸泵，

保持混輸泵與攪拌機同時運行2min后，讀取三次儀器含水率值，此時實際含水率為50%。

6.7.2.7再通過電子秤稱出40.000kg柴油，混入攪拌桶，開啟攪拌機，攪拌2min，啟動混輸泵，

保持混輸泵與攪拌機同時運行2min后，讀取三次儀器含水率值，此時實際含水率為25%。

6.7.2.8試驗設備停機，在試驗設備排氣閥處接入空氣壓縮機，吹入高壓氣體，吹出管道內殘留液體。

6.7.2.9更換潔凈攪拌桶，通過電子秤稱出20.000kg柴油，倒入攪拌桶。開啟混輸泵。通過視鏡觀

測，如果管道內有氣體，則打開排氣閥，排出殘留氣體。等5min系統穩定后，讀取三次儀器含水率值。

此時實際含水率為0%。

6.7.2.10試驗設備停機，在試驗設備排氣閥處接入空氣壓縮機，吹入高壓氣體，吹出管道內殘留液體，

試驗結束。

6.7.3數據處理

對于以上測取的數據，其結果應符合5.4.2的要求。

將以上測取的數據按式（4）計算原油含水率誤差，其結果應符合5.4.1的要求。

′′

(????0?)

??=×100%..................................（4）

???

式中：

??….含水率誤差；

′

??….第?試驗點上行或下行含水率的平均值；

′

?0?….第?試驗點的含水率值；

5

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???…滿量程含水率值。

耐壓密封實驗

通過試壓泵設備，將壓力加至5MPa，持續5min，其結果應符合5.5的要求。

防爆性能實驗

防爆性儀器或部件應取得符合5.6要求的防爆證書，防爆性能實驗按GB3836的規定由國家授權的防

爆檢驗機構進行。

防護性能實驗

防護性能應符合5.7要求，防護性能實驗按GB4208的規定由國家授權的防爆檢驗機構進行。

通信功能

6.11.1無線傳輸功能

將數據采集單元與數據處理單元（或數據處理終端）之間的距離不小于30m，數據處理單元（或數

據處理終端）應能接收到數據，結果符合5.8.1要求。

6.11.2有線傳輸功能

通過RS485接口，按照ModbusRTU協議，與儀器進行通信，符合5.8.2要求。

7檢驗規則

出廠檢驗

每套儀器均應通過出廠檢驗，出廠檢驗項目及要求見表3。

型式檢驗項目及抽樣方案

7.2.1型式檢驗項目及要求見表3。

7.2.2型式檢驗樣品從合格的產品中隨機抽取，抽樣比例應不低于10%，最小樣品數為1臺。

判定規則

7.3.1出廠檢驗項目全部合格后，方可出廠。不合格項目允許返修，并按本標準進行復檢，復檢合格，

方可允許出廠。

7.3.2型式檢驗中任一項不合格時，應查明原因，在不涉及產品設計方案、產品原材料和重要工藝問

題時，允許修復后重新檢驗，復檢合格，通過型式檢驗。仍有不合格項目，則判定該批儀器型式檢驗不

合格。

表3檢驗項目

檢驗類別

項目檢驗技術要求試驗方法

出廠檢驗型式檢驗

工作環境實驗5.1.16.2○●

振動試驗5.1.26.3○●

外觀檢查5.26.4●●

油壓實驗5.36.5●●

油溫實驗5.36.6●●

原油含水率實驗5.46.7●●

耐壓密封性5.56.8●●

防爆性能5.66.9○●

防護性能5.76.10○●

通信功能5.86.11●●

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“○”表示需要時，進行檢驗的項目

“●”表示應進行檢驗的項目

8標志、包裝、運輸及貯存

標志

儀器包裝箱外應有牢固、明顯的標志，標明產品名稱、型號、廠名、地址、生產日期、批號、執行

標準。

包裝

8.2.1為滿足產品長距離運輸的要求，包裝箱上應有明顯的包裝儲運圖示標志，包裝箱外文字與標志

應耐受風吹日曬，防止因雨水沖刷而模糊不清，且其內容應包