一、概述 隨著計量和自動化技術的發展,石油工業原油交接計量已由人工計量逐步過渡到自動計量。國外原油交接計量大多采用體積法,而國內油田則采用質量法。新疆克拉瑪依油田對外原油交接已經實現了計量數據自動采集和處理,綜合誤差控制在士0.5%以內;中原油田應用流量計和低能源含水儀進行原油交接,也取得了比較好的效果。但是這兩個油田都沒有配密度計,采用相對固定密度法。內部原油交接過程也只實現了自動采集、監測,沒有實現無人值守。 目前國外生產的幾種密度計、含水儀、液位計等產品計量精度較高,且不帶輻射,如:拉脫維亞、英國研制的密度計,加拿大研制的含水儀等都具有較高的計量精度,能夠滿足油田廠級原油交接計量的要求。 二、原油動態計量系統結構 1、系統硬件結構 原油交接動態計量系統主要完成原油管道的連續計量,每定時計算輸油量。此系統一般由流量計、壓力變送器、溫度變送器、取樣器、下位機控制器、上位機數據監測和計量軟件系統組成下位機控制器通過計算機串口與原油交接計量系統的上位機通訊,它向上位機傳輸采集到的實時監測數據,同時接收從上位機發送的計量和取樣等命令,實現自動取樣和計量。 2、系統軟件結構 下位機控制器負責數據采集和對取樣器的控制,上位機數據監測和計量系統主要是在組態軟件上進行二次開發而成的。 三、原油動態計量原理 原油動態計量技術原理是在原油進庫管線應用**的原油含水分析儀器,在檢測油、氣、水三相混合介電常數的同時,又能對不同溫度條件下含水礦化度(含鹽度)的進行檢測及分析,以獲得對原油含水的準確的分析結果。同時選用**的在線密度計,并配備相應流量計、壓力變送器、溫度變送器、流量計算機等設備,應用(或開發)原油動態計量軟件,通過在線實時采集、分析和處理原油含水率、密度等數據,以獲得準確計量數據,達到進庫原油動態計量目的。 四、影響原油動態計量精度的主要因素分析 原油動態計量系統精度與否,關鍵是含水率的測量是否準確,選擇合理的采樣方式是保障儀器成功使用的重要條件。a.采樣實時性:既能滿足傳感器的采樣要求,又能及時反映樣品成分變化。b.流場穩定性:一般要求流場穩定,具有動態重復性的流體條件。同時,混合物樣品的混合度等要保持穩定才能保證一定工況參數條件下長期測試的準確性和重復性。但目前大多數原油管線內的原油流態不穩定,存在兩項流,油水分層,導致測量含水結果不是扁高就是扁,誤差極大。原油流態不穩定是影響原油動態計量系統精度的主要原因。 五、預防措施 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,為解決原油流態不穩定影響原油動態計量系統精度的問題,測定某一批量原油的組成、品質和總含水量,應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油樣,應使用多路采樣探頭,多路采樣探頭原理圖如下: 管道開口部位不應小于6mm不能太靠近管壁,距管壁20mm,對于300mm以上的管線,至少有五個取樣點,300mm以下的管線應有3個取樣點。 在某些條件下,彎管部位產生的離心力會導致分散相從被測液體中分離,因此不能在取樣位置上游過多使用單個彎頭以達到混合。 六、結束語 影響原油動態計量精度的因素也許有流量儀表精度、信號傳遞失真等多個方面,但含水率的測量是否準確是關鍵因素,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態計量精度。