管輸原油動(dòng)態(tài)交接的數(shù)字化研究與實(shí)踐

楊梅 任文會(huì)

摘要：原油是一種具有較高經(jīng)濟(jì)附加值的自然能源。目前，國(guó)內(nèi)原油主要通過(guò)管道進(jìn)行輸送，以體積流量計(jì)為主，綜合壓力、溫度、密度、含水率等生產(chǎn)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)情況下的原油計(jì)量。其準(zhǔn)確性直接影響到供需雙方的經(jīng)濟(jì)利益關(guān)系。本文針對(duì)主觀影響對(duì)原油計(jì)量的影響進(jìn)行分析，實(shí)踐數(shù)字化改造方案，實(shí)現(xiàn)信息化動(dòng)態(tài)交接原油。

關(guān)鍵詞：原油計(jì)量;誤差;數(shù)字化;動(dòng)態(tài)交接

引言：管輸原油的動(dòng)態(tài)交接基于流量、溫度、壓力、密度、含水率等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，執(zhí)行GB/T 9109.5—2017《石油和液體石油產(chǎn)品動(dòng)態(tài)計(jì)量第5 部分：油量計(jì)算》的規(guī)范，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)算方法，最終得出原油計(jì)量的質(zhì)量。計(jì)量操作員需要到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)抄錄，取樣，化驗(yàn)等操作。傳統(tǒng)的原油動(dòng)態(tài)交接方式，不僅勞動(dòng)強(qiáng)度大，而且容易受到主觀和客觀因素的影響，引發(fā)貿(mào)易;需要研究一種公平公正，計(jì)量準(zhǔn)確的數(shù)字化動(dòng)態(tài)交接油系統(tǒng)。

1 管輸原油的動(dòng)態(tài)計(jì)量

依據(jù)GB/T 9109.5-2017《石油和液體石油產(chǎn)品動(dòng)態(tài)計(jì)量第5 部分：油量計(jì)算》，管輸原油的動(dòng)態(tài)計(jì)量主要有以下方式：

1）體積計(jì)量，結(jié)合密度測(cè)量。

2）質(zhì)量計(jì)量。

大港油田的油氣開(kāi)發(fā)進(jìn)入后期，受地質(zhì)條件和采出液的物性影響，含水率較高，無(wú)法直接使用“質(zhì)量計(jì)量”，普遍采用下面的公式交接原油的質(zhì)量。

2 數(shù)字化動(dòng)態(tài)交接油系統(tǒng)

2.1 技術(shù)思路

系統(tǒng)由3部分組成：現(xiàn)場(chǎng)儀表、終端RTU、服務(wù)器。管理人員通過(guò)辦公電腦的web瀏覽器訪問(wèn)服務(wù)器獲取原油的交接油數(shù)據(jù)。

2.2 儀表選型

在原油動(dòng)態(tài)交接的計(jì)算中，含水分析儀和在線密度計(jì)的性能直接關(guān)系到數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

2.3 流量計(jì)的在線檢定流程

被測(cè)介質(zhì)的的物性、溫度、壓力以及檢定環(huán)境等外界條件，都會(huì)影響流量計(jì)的檢定結(jié)果。為了減少影響原油動(dòng)態(tài)交接的主客觀因素，提高其體積計(jì)量的準(zhǔn)確性，改造流量計(jì)的工藝流程，實(shí)現(xiàn)雙向標(biāo)準(zhǔn)體積管的在線實(shí)液檢定。

2.4 終端RTU

基于“分散采集，總線傳輸，集中監(jiān)管”的設(shè)計(jì)理念，在各交接油點(diǎn)累計(jì)部署了7臺(tái)終端RTU，實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集和歸一化處理，并通過(guò)總線，打包傳輸至服務(wù)器。

終端RTU選用Super32L203，配套I/O擴(kuò)展模塊FlexE310，F(xiàn)lexE314;完成基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集、控制指令輸出，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)歸一化處理、PID 運(yùn)算、通信聯(lián)網(wǎng)等功能。

2.5 服務(wù)器

服務(wù)器采用iFIX組態(tài)軟件開(kāi)發(fā)，實(shí)現(xiàn)與各交接油點(diǎn)的終端RTU的實(shí)時(shí)通訊，獲取原油動(dòng)態(tài)交接的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，監(jiān)測(cè)原油管輸系統(tǒng)的運(yùn)行工況和趨勢(shì)變化;采用爬山算法調(diào)用GB/T1885 中表60A原油體積修正系數(shù)表，折算出Cti的值，實(shí)現(xiàn)原油動(dòng)態(tài)交接的貿(mào)易結(jié)算和追溯性查詢。

2.6 運(yùn)維管理

為了保證數(shù)字化動(dòng)態(tài)交接油系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，減少客觀因素的影響，提高計(jì)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，建立了定期運(yùn)維制度。

1）含水分析儀和在線密度計(jì)的周度清潔。

2）含水分析儀的定期（或應(yīng)急）校準(zhǔn)。

3）雙轉(zhuǎn)子流量計(jì)的定期在線檢定。

4）變、溫變、流量計(jì)等儀表的月度檢修。

5）信號(hào)線纜及其輔材的月度檢修。

3 應(yīng)用效果

數(shù)字化動(dòng)態(tài)交接油系統(tǒng)是一種適用于含水原油的貿(mào)易結(jié)算系統(tǒng)，做到了原油動(dòng)態(tài)交接的依法合規(guī)、公平公正、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、可追溯、可預(yù)警。系統(tǒng)的應(yīng)用，即減輕了崗位員工的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了油氣生產(chǎn)的生產(chǎn)效率，更避免了原油交接的貿(mào)易糾紛，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

參考文獻(xiàn)：

[1].中華人民共和國(guó)質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局.石油和液體石油產(chǎn)品動(dòng)態(tài)計(jì)量第5部分：油量計(jì)算：GB/T 9109.5-2017[S].2017.

[2].溫化冰.原油管道容積式流量計(jì)的在線檢定[J].科技信息，2011，（22）：304-305.

[3].賈煒鑌.含水原油動(dòng)態(tài)自動(dòng)計(jì)量系統(tǒng)研究與應(yīng)用[J].儀器儀表用戶，2020，（2）：26-29.