原油精确计量技术研究

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摘要：盘库指油田联合站统计储罐净油量的过程，并且自动化盘库与油田联合站管理决策存在着密切联系。影响原油油罐自动计量或盘库效率的原因较为复杂，普遍为油水界面与含水量检测精度无法满足实际需求。本文以油罐中原油厚度自动化盘库计量技术为基础分析原油精确计量技术要点，就提出具体的发展趋势进行深入探究，旨在为相关技术人员积累更多的工作经验优化相关计量流程实现计算机直接计算出大型油罐中任何时段原油产量。

关键词：原油精确计量;技术发展;趋势方向

自进入21世纪以来，在社会经济稳健发展的大背景下，原油计量技术现已取得一定的进步及发展。同时，为了顺应时展潮流，满足日益严格的技术应用要求，原油计量技术逐步向精确计量技术转变，以自动化盘库计量技术为基础纳入自动含水率、手工及原油高度等指标计量原油产量[1]。盘库系统主要通过检测出原油油罐中油水界面及液位获取油层厚度再进行人工检测出油层含水率计算出原油储罐中油量，而原油油罐自动计量或盘库效率的影响原因为油水界面与含水量检测精度无法满足实际需求。其中，盘库指油田联合站统计储罐净油量的过程，并且自动化盘库与油田联合站管理决策存在着密切联系。鉴于此，本文针对原油精确计量技术发展趋势的研究具有重要意义。

一、原油盘库计量准确度的影响因素

一般说来，油水界面指受油水密度差异性的影响于容器内油水交界处所产生的界面，并且原油厚度检测以万用表电阻法为主要方法。由于油水密度差异性与压力因素、温度因素及电场因素直接挂钩，造成油水界面检测流程复杂难以准确检测出油水界面，甚至存在加剧检测误差的可能性。同时，原油脱水时原油罐高度不同原油含水量及密度也不尽相同，即原油所处高度越高、原油含水量及密度越低[2]。我国《石油及液体石油取样法（手工法）GB4756-84》中明确规定“手工采样所测量的石油产品平均密度及含水量计算方法以液面5/6处下部、1/2处中部及1/6处上部为主进行等体积混合”。按操作原理，盘库操作原油含水率检测方法可分为一次罐法、二次罐法及净化油罐法[3]。其中，一次罐法指将油井提取出高含水率原油经预分离及加热处理后实现第一次进入油罐的过程，而受高含水率原油经多次预分离后油水界面较为模糊，存在出现“油包水”等油水分层现象的可能性且含水率不超过50%，检测过程中尽量于预分离处理装置含油出口开展人工测定；二次罐法指经一次罐后初步自然沉降再进行电脱水、热力及化学处理后进入二次罐完成自然沉降的过程，二次罐含水率不超过35%存在出现“油包水”等油水分层现象的可能性，仍采取人工采样法进行含水率检测。净化油罐法又称三次罐法指经二次罐自然沉降处理后含水率约为10%原油进入三次罐再开展人工采样或使用在线含水分析设备完成监测的过程[4]。从现阶段我国原油计量技术水平来看，多数油田联合站使用净化油罐法进行监测，并且受原油含水量监测环节较为繁琐复杂的影响，所涉及人员众多原油样品采集环节、称重环节及蒸馏环节操作复杂，存在造成原油含水率数据误差的可能性，无法保证原油含水率数据的准确性。同时，净化油罐法属于离线测量法，适用条件较为严格，无法使用自动化盘库计量系统，其测量准确性与技术人员存在着密切联系。

二、原油精确计量技术的应用要点

1.声纳原理。作为应用电力实现水下精准定位的仪器设备，声纳设备以回声原理为基础主要通过发声体所得回声探索障碍物具体位置，并且结合回声接收时间长短判断出发声体与目标间距离远近。声纳发射设备可以产生特定频率电信号，而电信号利用转换器成为声信号发射至水中后接触障碍物后出血回声。同时，受声纳设备中安装高灵敏度侦听设备的影响，所接收的回声不止能辨别回声传递方向，更能自动将声波自发出至接收时间转化里程，准确计算出水下障碍物具体位置返回相关显示画面便于确定目标方向及距离，甚至部分声纳设备能明确指出障碍物类型及运动速度，为监测大罐原油厚度提供强有力的技术支持。在实际监测的过程中，相关技术人员结合声纳设备水下检测特点及油田联合站原油处理罐实际情况，将声纳设备发射器件安装于量油孔底部，于量油孔中放入1个平面及1个半圆朝向声纳系统的浮球，并且纳入原油密度及污水密度等指标进行浮球制作确保其恰好漂浮于油水界面上跟随油水界面上下自由浮动，便于声纳系统作业后准确发现油水界面浮球，以量油孔上部所安装的超声波定位设备进行大型油罐液位高度检测，再经计算机数据对比后得出原油厚度输入特定表格计算出任何时间段原油密度、温度及含水率等数据实现自动化盘库。此外，利用局域网能接受任何已授权计算机安装软件后观察所有联合站的原油厚度产量。2.导波雷达液位测量。从工业仪表发展进程角度来看，新型测量技术以切实解决工业测量过程中所面临的问题发展演变而成，以达到增强检测技术水平及带来相应工业效应的目标。由于雷达液位仪表测量技术具有使用条件广泛及测量精确高等应用优势，深受相关技术人员欢迎。有学者认为雷达液位测量技术属于全新液位测量技术，适用于所有介质液位测量，但是受实际情况的限制，仍存在较多问题亟待解决，促使新型导波雷达液位测量技术应运而生，一定程度上弥补传统雷达液位技术的不足，具有广阔的技术发展前景。其中，雷达指利用空间传播发射接收电磁波的液位测量设备。导波雷达指利用波导体发射接收电磁波的液位测量设备。部分雷达液位仪表制造企业错误认为价格因素是影响雷达液位设备全面推广的主要因素，但是伴随雷达仪表应用日趋广泛，其应用缺点也更为明显。雷达主要通过反射接收高频及电磁能量计算电磁波抵达液面再反射至接收天线时间完成液位测量，并且相较于超声波液位计，摆脱原有超声波液位计声波传送的限制，其检测性能相对强大。同时，超声波液位计声纳所产生的声波属于经大气传播途径的机械波，一旦大气成分发生变化则存在造成声速变化的可能性，例如：液体蒸发汽化改变声波传播速度等。

三、结语

通过本文探究，认识到相较于其他常规液位测量技术，导波雷达液位计应用优势显著且综合性能较强，不受工艺复杂条件限制，例如：气化泡沫液面波动、变介质密度及低介电常数等，提高复杂介质条件下液位测量效率。同时，原油精确计量技术以满足采油厂自动化盘库系统需求为基础实现油田联合站原油储量数据动态更新，减轻计量工作人员及资料工作人员劳动强度加快盘库速度优化盘库流程，准确反映原油库存及原油产量。

参考文献

[1]冯亮，孔德晶，王春友，付锦泽.停井驱替流程产量修正系数计算[J].当代化工研究，2017，(05):8-9.

[2]陈超，肖虎，姜国铭，何群.自动连续取样仪在管输原油交接中的应用[J].河北企业，2015，(08):139-140.

[3]王亚平，解海龙，李石林，董登峰，侯海云.利用比重瓶和称量法测定原油含水率[J].当代化工，2014，(01):76-79.

[4]解建峰.EXCLE函数替代编程实现原油压缩系数计算[J].辽宁化工，2013，(10):1200-1202.

作者:彭旭 单位:大庆油田有限责任公司储运销售分公司机关规划计划部