加強(qiáng)原油綜合計(jì)量高精度化的若干策略

張君 魏愛(ài)斌 李華 劉東

摘 要：原油計(jì)量交接方式有兩種：一是動(dòng)態(tài)計(jì)量方式，主要是管道輸送過(guò)程中的計(jì)量；而是靜態(tài)計(jì)量方式，主要是采用大罐、罐車(chē)等容器計(jì)量。無(wú)論哪種計(jì)量方式都是為企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理者提供量化考核和運(yùn)行依據(jù)。伴隨科技的發(fā)展，原油計(jì)量也會(huì)不斷地向儀表化、高精度化、快速化、自動(dòng)化的方向發(fā)展。而自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展為降低勞動(dòng)強(qiáng)度和提高勞動(dòng)生產(chǎn)率提供了可靠保證。隨著自動(dòng)化儀表、計(jì)算機(jī)的不斷普及和發(fā)展，計(jì)量管理的科技含量將會(huì)越來(lái)越高，實(shí)現(xiàn)原油數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集、減少人為因素干擾，使集輸企業(yè)盡快與世界接軌，也將是我們今后的發(fā)展目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：原油計(jì)量；油田生產(chǎn)；集輸；自動(dòng)化；高精度

在能源危機(jī)、工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化程度愈來(lái)愈高的當(dāng)今時(shí)代，計(jì)量管理在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位與作用更加明顯。原油計(jì)量是油田生產(chǎn)管理中的一項(xiàng)重要工作，對(duì)外輸原油進(jìn)行準(zhǔn)確、及時(shí)的計(jì)量，掌握輸油動(dòng)態(tài)，制定生產(chǎn)方案，具有重要的指導(dǎo)意義。而實(shí)現(xiàn)原油計(jì)量的自動(dòng)化、儀表化、高精度、快速準(zhǔn)確，減少人為因素造成的輸差是我們今后的目標(biāo)。

1原油計(jì)量現(xiàn)狀

原油再生產(chǎn)過(guò)程中，從油井中采出的原油是油、水、氣和含有其它雜質(zhì)成分的三相流體。由于生產(chǎn)工藝的限制，經(jīng)油氣分離或脫水后的原油中仍含有不同程度的水和溶解氣。在集輸過(guò)程中，原油含水、含氣都是隨時(shí)變化的，而且波動(dòng)較大，用定時(shí)取樣化驗(yàn)原油含水率和容積式流量計(jì)進(jìn)行交接計(jì)量的方式，不能反映集輸過(guò)程中原油含水、含氣的瞬時(shí)變化，而且密度也差異較大。即使使用自動(dòng)連續(xù)取樣器進(jìn)行手工做樣，由于原油中含氣，其油品密度值的重復(fù)性和再現(xiàn)性也不容樂(lè)觀。因此而產(chǎn)生的一些統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，如標(biāo)準(zhǔn)體積、平均含水率、密

度、純油量等均不代表實(shí)際生產(chǎn)狀況。同時(shí)也無(wú)法解決因原油含水率、含氣率的波動(dòng)等因素所造成原油交接計(jì)量誤差大的問(wèn)題，經(jīng)常造成原油交接計(jì)量糾紛及人、財(cái)、物的浪費(fèi)。

勝利油田內(nèi)部以及對(duì)外進(jìn)行原油交接時(shí)，主要采用的是容積式流量計(jì)進(jìn)行體積計(jì)量。在計(jì)量過(guò)程中，還需要進(jìn)行含水、密度的測(cè)量，這些均以手工操作為主。以某原油交接隊(duì)為例，主要擔(dān)負(fù)著兩條長(zhǎng)輸管線的對(duì)東營(yíng)原油庫(kù)交油任務(wù)，管理著4臺(tái)羅茨流量計(jì)（容積式流量計(jì)）。原油計(jì)量的準(zhǔn)確與否，直接關(guān)系著油田產(chǎn)值任務(wù)的完成。交接油量1200萬(wàn)t，輸差率為0.24%，損耗量為2.9萬(wàn)t。雖然按設(shè)計(jì)規(guī)定，在流量計(jì)前安裝有消氣器，但由于原油粘度大，且在運(yùn)輸過(guò)程中原油通過(guò)外輸泵加壓、攪拌，所含的氣體顆粒直徑微小，在較短的時(shí)間內(nèi)很難浮到液面上。據(jù)資料統(tǒng)計(jì)2016年7， 8， 9月份為含氣較多的月份。為了得到原油含氣對(duì)密度、純油量的影響，我們做了相關(guān)試驗(yàn)如表t1.

以上數(shù)據(jù)說(shuō)明，原油含水對(duì)密度造成了相當(dāng)大的影響，從而導(dǎo)致了最終原油計(jì)量誤差。而根據(jù)交接協(xié)議規(guī)定，崗位職工必須在巧min之內(nèi)完成原油密度化驗(yàn)工作，防止原油輕組分的揮發(fā)影響試驗(yàn)結(jié)果。

為消除以上因素的影響，經(jīng)過(guò)多方資料收集、使用論證，采用技術(shù)先進(jìn)、精度高、質(zhì)量可靠的原油含水含氣在線計(jì)量分析儀，將會(huì)實(shí)現(xiàn)原油在集輸過(guò)程中含水率、含氣率、液量、油量、水量和油溫、油壓在線自動(dòng)檢測(cè)計(jì)量，有效地解決原油交接計(jì)量中存在的問(wèn)題。

2原油含水含氣分析儀

2.1原理及結(jié)構(gòu)

原油含水含氣在線計(jì)量分析儀是利用不同介質(zhì)對(duì)低能Y射線的吸收不同而研制的。放射性同位素放出低能的y射線，當(dāng)它穿過(guò)介質(zhì)時(shí)，其強(qiáng)度要衰減，且衰減的大小隨介質(zhì)的不同而不同，即取決于介質(zhì)對(duì)y射線的質(zhì)量吸收系數(shù)和介質(zhì)的密度。對(duì)于多項(xiàng)介質(zhì)，介質(zhì)對(duì)Y射線的吸收而帶來(lái)的Y射線強(qiáng)度的變化除與介質(zhì)的種類(lèi)有關(guān)外，還與組成介質(zhì)的各種組分所占的比例有關(guān)。因此通過(guò)測(cè)量穿過(guò)介質(zhì)的Y射線的強(qiáng)度變化，來(lái)獲得一些重要信息，經(jīng)過(guò)對(duì)這些信息的科學(xué)合理的分析、處理與計(jì)算，便可得到組成介質(zhì)的各種組分的含量。在油田原油集輸計(jì)量中，可精確測(cè)量管道中原油的含水率、含氣率和含油率，再輸入流量計(jì)脈沖信息和溫度壓力信號(hào)，運(yùn)用科學(xué)合理的計(jì)算公式和數(shù)學(xué)算法，經(jīng)計(jì)算機(jī)計(jì)算，便可測(cè)量集輸管

道中原油含水率、含氣率、產(chǎn)液量、產(chǎn)油量、產(chǎn)水量、產(chǎn)氣量、油溫、油壓等統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的在線自動(dòng)檢測(cè)計(jì)量的生產(chǎn)報(bào)表，并可實(shí)現(xiàn)與計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)。

一次儀表包括測(cè)量管道、探測(cè)器和放射源。放射源采用長(zhǎng)半衰期的低能Y射線源，它被密閉在具有良好防護(hù)措施的源室內(nèi)，保證了測(cè)量管道外的射線量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)環(huán)境和工作人員無(wú)任何不良影響。二次儀表有數(shù)字信號(hào)處理單元、模擬信號(hào)處理單元、計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)及有關(guān)外部設(shè)備組成。

2.2原油含水含氣分析儀的技術(shù)特點(diǎn)

原油含水含氣分析儀與其它的含水含氣測(cè)量方法相比較，技術(shù)特點(diǎn)明顯： （1）采用最先進(jìn)的核物理技術(shù)、核電子學(xué)技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)，是核、機(jī)、電一體化的高科技術(shù)產(chǎn)品；（2）是一種非接觸自動(dòng)在線測(cè)量?jī)x表，自動(dòng)化程度高，測(cè)量對(duì)象多，采用了計(jì)算機(jī)技術(shù)，測(cè)量參數(shù)隨時(shí)間的變化一目了然； （3）測(cè)量精度高，由于Y射線和物質(zhì)相互作用的機(jī)理是Y射線直接作用于介質(zhì)的分子，故Y射線穿過(guò)原油介質(zhì)徑向上的密度和成分比例分布不同并不影響測(cè)量精度。

3結(jié)論

為了準(zhǔn)確及時(shí)地了解生產(chǎn)狀況，為生產(chǎn)管理提供真實(shí)可信的數(shù)據(jù)，使用YSQF型原油含水含氣分析儀可以較好地實(shí)現(xiàn)上述功能，避免了人工計(jì)量檢測(cè)工作量大、計(jì)量誤差大的現(xiàn)象。同時(shí)利用與計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn)，及時(shí)進(jìn)行原油生產(chǎn)變化研究，指導(dǎo)下一步原油生產(chǎn)管理工作。

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