原油含水測定及化驗分析方法的研究

孟憲玲

摘 要：對于石油產(chǎn)品而言，其主要組成部分為原油、天然氣以及水。通過對原油的含水量進行測定，對于石油的開采過程，計量過程以及最終的生產(chǎn)及運輸過程都具有非常重要的影響，能夠?qū)υ偷馁|(zhì)量進行很好的判斷，可以有效的計量原油的凈量，并且對石油的生產(chǎn)效率具有非常直接的影響。基于此，本文主要對原油含水測定及化驗分析方法進行了簡要的分析。

關鍵詞：原油含水測定；化驗分析；方法研究

引言

在采用各種測量方法進行原油含水測定的過程中，均是使用相應的儀器直接接觸原油，對原油的含水率進行測定。由于相關人員缺乏對設備儀器的有效管理與維護，致使儀器在使用一段時間之后，因與原油直接接觸，在表面形成腐蝕現(xiàn)象，這必定會對儀器的測量結(jié)果以及可靠性造成嚴重影響，還會對原油含水率的測量精確度帶來影響，為石油生產(chǎn)企業(yè)帶來較大的經(jīng)濟成本投入，使企業(yè)的經(jīng)濟效益受到一定影響。因此，加強原油含水測定及化驗分析方法研究具有重要的意義。

1 原油含水分析方法概論

目前原油含水分析方法大體可分為三類，即直接法（蒸餾法和離心法）、間接法（微機法）和電脫法。直接法是利用物理方法，通過加熱回流的方法收集原油中蒸發(fā)出來的水分；或者使用離心機的離心法，使原油中的水分分離出來，直接讀取水量；間接法是利用油和水的性質(zhì)不同，通過測量含水原油的等效物理參數(shù)來確定其含水量。間接法可以實現(xiàn)原油含水的連續(xù)測量，而直接法只能實現(xiàn)原油含水的間斷取樣測量，但是間接法它反映出的僅是含水量相對值，只有借助直接法標定后才能得到含水量。輕質(zhì)油適用于蒸餾脫水，脫水劑和常壓加熱脫水適宜重質(zhì)油。因此，直接蒸餾法才是含水分析的基礎。

2 人工化驗原油含水分析方法

原油含水率的測定所依據(jù)的是國家標準GB/T8929-2006原油水含量測定法（蒸餾法），在目前原油生產(chǎn)的中間環(huán)節(jié)中，原油含水的自動化檢測已有一定范圍的應用，但因其精確度及穩(wěn)定性不夠，在原油交接這一重要環(huán)節(jié)上，原油含水率的測定還多采用人工化驗的方法，按照國家標準GB/T8929-2006原油水含量測定法（蒸餾法）進行測定，該標準是原油水含里測定操作的指導性標準。

GB/T8929-2006在操作規(guī)范上制定的較為完善，但該標準并非沒有缺陷，單從計量結(jié)果誤差方面看，標準上明確規(guī)定“結(jié)果應報告至0.01使得其對交接計量誤差影響很大。因為標準規(guī)定的儀器中接收器的最小刻度為0.05ml，水的體積要讀至0.025mL.實驗結(jié)果的可靠性可用下述方法進行檢查。（1）重復性：由同一操作者用相同的儀器在規(guī)定的操作條件下，對同一實驗所取得的連續(xù)兩個結(jié)果之間的差值不應超過下列數(shù)值：當含水量位于0.0-0.1，重復性不超過0.075當水含量大于0.1時，重復性為0.8.（2）再現(xiàn)性：由不同操作者在不同的實驗室中對同一試樣所取得的連續(xù)兩個結(jié)果之間的差值不應超過下列數(shù)值：當含水量位于0.0-0.1，再現(xiàn)性不超過0.10，當水含量大于0.1時，再現(xiàn)性為0.11.在精密度符合要求時，取兩個連續(xù)測定結(jié)果的算術平均值作為試樣的含水量，并應準確至0.01%。

數(shù)據(jù)處理：

體積百分含量：

Xv=[（V1-V2）/V]×100

重量百分含量：

Xm=[（V1-V2）/m]×100

報告：取兩個連續(xù)測定結(jié)果的算術平均值作為試樣的水含量，報告至0.01%.

3 在線原油含水測定及分析方法

3.1 射頻法

對于射頻法而言主要就是應用頻率阻攔原理，并且對于電介質(zhì)而言，主要就是含有水分的原油，油水混合物內(nèi)部的不同物質(zhì)會對電頻率進行反射，這樣就可以對原油當中的含水量進行計量。對于這種方法而言，其穩(wěn)定性以及準確程度都是非常高的，并且可以將其看成是在線檢測計量的方法。在應用這種方法進行檢驗過程中，可以從以下幾個方面入手：首先就是對硬件設施進行設計。在對射頻方法進行應用過程中，是需要比較規(guī)范的系統(tǒng)作為支撐的，而且在對硬件系統(tǒng)進行設計的時候，可以分成對主控單元以及對驅(qū)動單元兩個部分。在進行主控部分的設計過程中，首先需要選擇合適的芯片，對于主控芯片而言，最主要的任務就是對指令進行記錄，并且還需要對不同環(huán)節(jié)進行調(diào)節(jié)。當前階段，經(jīng)常使用的主控芯片可以分成以下幾種：數(shù)字信號處理器、現(xiàn)場可編程們列陣、可編程邏輯控制器以及RISC微處理器。對于這幾種系統(tǒng)芯片而言，都是有各自的優(yōu)缺點的，因此在選擇過程中應該對芯片的具體性質(zhì)進行認真考慮。在對啟動結(jié)構(gòu)進行設計過程中，主要就是對硬件系統(tǒng)進行設計。為了實現(xiàn)對能源的有效節(jié)約，可以對放大電路進行使用。其次，對軟件進行設計。含有水分的原油產(chǎn)出液形成之后，會通過射頻天線對相應的信息進行生成，在進行信號調(diào)制之后會形成數(shù)字信號電路。

3.2 密度法

在對這種方法進行應用過程中，主要就是根據(jù)差額傳感器對原油傳輸管道內(nèi)部的部分進行測量，基于原油的油、水兩相模型來測量的。在進行差額計算之后對形成關于原油體積的信息，然后再通過與實驗室已經(jīng)測量好的數(shù)據(jù)進行比對，這樣就可以得出原油的含水量多少。在對這種方法應用過程中，在原油當中，所含有的不僅僅是水分，還會含有其他物質(zhì)比如雜質(zhì)，因此其檢測的難度還是比較大的，因此通常情況下需要對非常多的管道同時測量，通過積累的方式實現(xiàn)檢測，因此其效率還是非常低的。

3.3 電容計量法

通過對這種方法進行有效應用，可以很好的實現(xiàn)對原油含水檢測分析計量，并且對于這種方法而言，具有比較高的可靠性，在進行安裝過程中，也是非常方便的，不需要非常多的資金投入。但是電容計量工具在含水原油當中的時間會比較長，使得油質(zhì)出現(xiàn)固結(jié)現(xiàn)象，這樣對檢測的效果就會造成一定的影響，除此之外，在對設備進行維護檢修過程中，也會顯得非常麻煩。因此應該對這種方法進行改進。具體的措施就是在計量工具上面粘貼防止粘結(jié)的設備，并且還應該對導體專用槽體進行開設，對于原油當中所含有的氣體以及液體，應該進行非常充分的分離，這樣就可以將測量精確度大幅度提升上去。

4 立式金屬罐交接計量采取樣本分析

此方法主要以《石油和液體石油產(chǎn)品取樣法》和《石油及液體石油立式金屬罐交接計量規(guī)程》作為標準，對原油的油品進行采樣分析。操作時，要先檢尺，再測溫，后取樣品，采取樣品要有代表性，上罐前先看液位計再分三次取：上部樣1/6、中部樣1/2、下部樣5/6。要使用用加重取樣器。在采樣進行分析的時候，采樣的個數(shù)需要按照油品的液面高度和油品是否混合均勻進行確定。其缺點為：①采樣前無法知道油品混合情況，只能在油品的上、中、下部分分別取樣分析，如果分析結(jié)果說明油品混合不均勻，則需要等油品靜止后，再重新取樣分析；②油品含水只能以油品上、中、下三部分的樣本合為一個樣本，進行分析的結(jié)果作為交接依據(jù)，否則計量數(shù)據(jù)缺乏準確性和代表性。立式金屬罐交接計量采取的樣本化驗采用人工化驗，執(zhí)行標準GB/T8929-2006原油水含量測定法（蒸餾法）。

5 降低原油含水化驗分析計量誤差的措施

（1）對計量工具進行檢驗對計量結(jié)果進行校正。在使用計量工具之前，首先要對計量工具的準確度進行檢驗，減少計量器具誤差。化驗儀器要保持清潔干燥。分析之前，首先要進行空白實驗，防止影響最終的原油含水率化驗結(jié)果。（2）對原油提取方法進行有效整改，降低因提取方式對原油含水化驗分析計量結(jié)果所產(chǎn)生的影響，改變現(xiàn)階段原油提取工作的不足。同時，為了避免環(huán)境差異對原油含水化驗分析計量結(jié)果產(chǎn)生影響，需要盡可能確保原油化驗環(huán)境與原油提取環(huán)境相符。確保原油樣品再轉(zhuǎn)移過程中不會發(fā)生質(zhì)變，對原油含水率的結(jié)果造成影響。（3）原油樣品要充分攪拌搖勻，再進行恒溫。蒸餾時緩慢加熱，避免輕組分流失，讀數(shù)時眼要平視，讀彎月下緣值且精確到最小分度值。（4）加強操作人員的技術培訓，提高操作水平，減少人員操作誤差。

6 結(jié)束語

總而言之，不同的分析方法有不同適應性，只有從原理和操作上了解和掌握它，才能根據(jù)其特點更好地應用，測量出更精確的數(shù)據(jù)，計算出更準確的石油原油數(shù)據(jù)，為編制油田開發(fā)穩(wěn)油控水方案提供科學的數(shù)據(jù)，也為石化企業(yè)安全輸送含水原油提供有力保障。

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