一、概述 隨著計(jì)量和自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展,石油工業(yè)原油交接計(jì)量已由人工計(jì)量逐步過(guò)渡到自動(dòng)計(jì)量。國(guó)外原油交接計(jì)量大多采用體積法,而國(guó)內(nèi)油田則采用質(zhì)量法。新疆克拉瑪依油田對(duì)外原油交接已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了計(jì)量數(shù)據(jù)自動(dòng)采集和處理,綜合誤差控制在士0.5%以?xún)?nèi);中原油田應(yīng)用流量計(jì)和低能源含水儀進(jìn)行原油交接,也取得了比較好的效果。但是這兩個(gè)油田都沒(méi)有配密度計(jì),采用相對(duì)固定密度法。內(nèi)部原油交接過(guò)程也只實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)采集、監(jiān)測(cè),沒(méi)有實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守。 目前國(guó)外生產(chǎn)的幾種密度計(jì)、含水儀、液位計(jì)等產(chǎn)品計(jì)量精度較高,且不帶輻射,如:拉脫維亞、英國(guó)研制的密度計(jì),加拿大研制的含水儀等都具有較高的計(jì)量精度,能夠滿足油田廠級(jí)原油交接計(jì)量的要求。 二、原油動(dòng)態(tài)計(jì)量系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 1、系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu) 原油交接動(dòng)態(tài)計(jì)量系統(tǒng)主要完成原油管道的連續(xù)計(jì)量,每定時(shí)計(jì)算輸油量。此系統(tǒng)一般由流量計(jì)、壓力變送器、溫度變送器、取樣器、下位機(jī)控制器、上位機(jī)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)和計(jì)量軟件系統(tǒng)組成下位機(jī)控制器通過(guò)計(jì)算機(jī)串口與原油交接計(jì)量系統(tǒng)的上位機(jī)通訊,它向上位機(jī)傳輸采集到的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),同時(shí)接收從上位機(jī)發(fā)送的計(jì)量和取樣等命令,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)取樣和計(jì)量。 2、系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu) 下位機(jī)控制器負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)采集和對(duì)取樣器的控制,上位機(jī)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)和計(jì)量系統(tǒng)主要是在組態(tài)軟件上進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)而成的。 三、原油動(dòng)態(tài)計(jì)量原理 原油動(dòng)態(tài)計(jì)量技術(shù)原理是在原油進(jìn)庫(kù)管線應(yīng)用**的原油含水分析儀器,在檢測(cè)油、氣、水三相混合介電常數(shù)的同時(shí),又能對(duì)不同溫度條件下含水礦化度(含鹽度)的進(jìn)行檢測(cè)及分析,以獲得對(duì)原油含水的準(zhǔn)確的分析結(jié)果。同時(shí)選用**的在線密度計(jì),并配備相應(yīng)流量計(jì)、壓力變送器、溫度變送器、流量計(jì)算機(jī)等設(shè)備,應(yīng)用(或開(kāi)發(fā))原油動(dòng)態(tài)計(jì)量軟件,通過(guò)在線實(shí)時(shí)采集、分析和處理原油含水率、密度等數(shù)據(jù),以獲得準(zhǔn)確計(jì)量數(shù)據(jù),達(dá)到進(jìn)庫(kù)原油動(dòng)態(tài)計(jì)量目的。 四、影響原油動(dòng)態(tài)計(jì)量精度的主要因素分析 原油動(dòng)態(tài)計(jì)量系統(tǒng)精度與否,關(guān)鍵是含水率的測(cè)量是否準(zhǔn)確,選擇合理的采樣方式是保障儀器成功使用的重要條件。a.采樣實(shí)時(shí)性:既能滿足傳感器的采樣要求,又能及時(shí)反映樣品成分變化。b.流場(chǎng)穩(wěn)定性:一般要求流場(chǎng)穩(wěn)定,具有動(dòng)態(tài)重復(fù)性的流體條件。同時(shí),混合物樣品的混合度等要保持穩(wěn)定才能保證一定工況參數(shù)條件下長(zhǎng)期測(cè)試的準(zhǔn)確性和重復(fù)性。但目前大多數(shù)原油管線內(nèi)的原油流態(tài)不穩(wěn)定,存在兩項(xiàng)流,油水分層,導(dǎo)致測(cè)量含水結(jié)果不是扁高就是扁,誤差極大。原油流態(tài)不穩(wěn)定是影響原油動(dòng)態(tài)計(jì)量系統(tǒng)精度的主要原因。 五、預(yù)防措施 由于含水分為游離水、懸浮水、溶解水、總含水,分布的位置各有不同,為解決原油流態(tài)不穩(wěn)定影響原油動(dòng)態(tài)計(jì)量系統(tǒng)精度的問(wèn)題,測(cè)定某一批量原油的組成、品質(zhì)和總含水量,應(yīng)采集和分析能代表該批量原油的樣品,為了能使所采油樣能盡可能的代表真實(shí)油樣,應(yīng)使用多路采樣探頭,多路采樣探頭原理圖如下: 管道開(kāi)口部位不應(yīng)小于6mm不能太靠近管壁,距管壁20mm,對(duì)于300mm以上的管線,至少有五個(gè)取樣點(diǎn),300mm以下的管線應(yīng)有3個(gè)取樣點(diǎn)。 在某些條件下,彎管部位產(chǎn)生的離心力會(huì)導(dǎo)致分散相從被測(cè)液體中分離,因此不能在取樣位置上游過(guò)多使用單個(gè)彎頭以達(dá)到混合。 六、結(jié)束語(yǔ) 影響原油動(dòng)態(tài)計(jì)量精度的因素也許有流量?jī)x表精度、信號(hào)傳遞失真等多個(gè)方面,但含水率的測(cè)量是否準(zhǔn)確是關(guān)鍵因素,影響含水率的主要因素是取得的式樣要有代表性,而采用多路采樣探頭比采用單路采樣頭使取得的式樣更具有代表性。因此采用采用多路采樣探頭能夠有效提高原油動(dòng)態(tài)計(jì)量精度。