石油在开采、集输、计量、炼化等过程中，都要求检测石油的含水率。石油含水率的检测，对于确定油井出水、出油层位、估计原油产量、预测油井的开发寿命等，都具有很重要的意义。及时准确地原油含水率检测数据，不仅能够反映出油井的工作状态，而且对管理部门减少能耗，降低成本，实现油田自动化管理也起着重要的作用。近几年，国内外已先后采用电容、超声波、微波、短波等方式，开发出了各种各样的石油含水率检测仪器。但由于现场工况复杂，这些测量仪器开发时缺乏针对性，开发过程与用户现场没有很好地结合，现场服务也不会及时，使得这些检测仪器距离实际应用还存在着不少差距。本文根据密度法测量原理，针对长庆油田油井的实际工况，研发了一种能够符合三级计量标准的原油含水率检测装置。该装置主要用于在线测量油井口外输石油的含水率，可以极大地提高测量效率，有效地减轻劳动强度。

1 石油含水率的数学模型
通过采油树从井口出来的原油，属油、水、气三相混合液体。当原油通过井口降回压装置、过滤罐进入油槽内时，由于经过两次除砂、除气过滤，油槽内的混合液就可以忽略气体的存在而成为油、水两相混合液，据此即可建立石油含水率的数学模型。
设含水原油的体积为V，密度为ρ，含水原油中纯油的体积为Vo，密度为ρo，质量为Mo，水的体积为Vw，密度为ρw，质量为Mw。