原油精確計量技術研究

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摘要：盤庫指油田聯合站統計儲罐凈油量的過程，并且自動化盤庫與油田聯合站管理決策存在著密切聯系。影響原油油罐自動計量或盤庫效率的原因較為復雜，普遍為油水界面與含水量檢測精度無法滿足實際需求。本文以油罐中原油厚度自動化盤庫計量技術為基礎分析原油精確計量技術要點，就提出具體的發展趨勢進行深入探究，旨在為相關技術人員積累更多的工作經驗優化相關計量流程實現計算機直接計算出大型油罐中任何時段原油產量。

關鍵詞：原油精確計量;技術發展;趨勢方向

自進入21世紀以來，在社會經濟穩健發展的大背景下，原油計量技術現已取得一定的進步及發展。同時，為了順應時展潮流，滿足日益嚴格的技術應用要求，原油計量技術逐步向精確計量技術轉變，以自動化盤庫計量技術為基礎納入自動含水率、手工及原油高度等指標計量原油產量[1]。盤庫系統主要通過檢測出原油油罐中油水界面及液位獲取油層厚度再進行人工檢測出油層含水率計算出原油儲罐中油量，而原油油罐自動計量或盤庫效率的影響原因為油水界面與含水量檢測精度無法滿足實際需求。其中，盤庫指油田聯合站統計儲罐凈油量的過程，并且自動化盤庫與油田聯合站管理決策存在著密切聯系。鑒于此，本文針對原油精確計量技術發展趨勢的研究具有重要意義。

一、原油盤庫計量準確度的影響因素

一般說來，油水界面指受油水密度差異性的影響于容器內油水交界處所產生的界面，并且原油厚度檢測以萬用表電阻法為主要方法。由于油水密度差異性與壓力因素、溫度因素及電場因素直接掛鉤，造成油水界面檢測流程復雜難以準確檢測出油水界面，甚至存在加劇檢測誤差的可能性。同時，原油脫水時原油罐高度不同原油含水量及密度也不盡相同，即原油所處高度越高、原油含水量及密度越低[2]。我國《石油及液體石油取樣法（手工法）GB4756-84》中明確規定“手工采樣所測量的石油產品平均密度及含水量計算方法以液面5/6處下部、1/2處中部及1/6處上部為主進行等體積混合”。按操作原理，盤庫操作原油含水率檢測方法可分為一次罐法、二次罐法及凈化油罐法[3]。其中，一次罐法指將油井提取出高含水率原油經預分離及加熱處理后實現第一次進入油罐的過程，而受高含水率原油經多次預分離后油水界面較為模糊，存在出現“油包水”等油水分層現象的可能性且含水率不超過50%，檢測過程中盡量于預分離處理裝置含油出口開展人工測定；二次罐法指經一次罐后初步自然沉降再進行電脫水、熱力及化學處理后進入二次罐完成自然沉降的過程，二次罐含水率不超過35%存在出現“油包水”等油水分層現象的可能性，仍采取人工采樣法進行含水率檢測。凈化油罐法又稱三次罐法指經二次罐自然沉降處理后含水率約為10%原油進入三次罐再開展人工采樣或使用在線含水分析設備完成監測的過程[4]。從現階段我國原油計量技術水平來看，多數油田聯合站使用凈化油罐法進行監測，并且受原油含水量監測環節較為繁瑣復雜的影響，所涉及人員眾多原油樣品采集環節、稱重環節及蒸餾環節操作復雜，存在造成原油含水率數據誤差的可能性，無法保證原油含水率數據的準確性。同時，凈化油罐法屬于離線測量法，適用條件較為嚴格，無法使用自動化盤庫計量系統，其測量準確性與技術人員存在著密切聯系。

二、原油精確計量技術的應用要點

1.聲納原理。作為應用電力實現水下精準定位的儀器設備，聲納設備以回聲原理為基礎主要通過發聲體所得回聲探索障礙物具體位置，并且結合回聲接收時間長短判斷出發聲體與目標間距離遠近。聲納發射設備可以產生特定頻率電信號，而電信號利用轉換器成為聲信號發射至水中后接觸障礙物后出血回聲。同時，受聲納設備中安裝高靈敏度偵聽設備的影響，所接收的回聲不止能辨別回聲傳遞方向，更能自動將聲波自發出至接收時間轉化里程，準確計算出水下障礙物具體位置返回相關顯示畫面便于確定目標方向及距離，甚至部分聲納設備能明確指出障礙物類型及運動速度，為監測大罐原油厚度提供強有力的技術支持。在實際監測的過程中，相關技術人員結合聲納設備水下檢測特點及油田聯合站原油處理罐實際情況，將聲納設備發射器件安裝于量油孔底部，于量油孔中放入1個平面及1個半圓朝向聲納系統的浮球，并且納入原油密度及污水密度等指標進行浮球制作確保其恰好漂浮于油水界面上跟隨油水界面上下自由浮動，便于聲納系統作業后準確發現油水界面浮球，以量油孔上部所安裝的超聲波定位設備進行大型油罐液位高度檢測，再經計算機數據對比后得出原油厚度輸入特定表格計算出任何時間段原油密度、溫度及含水率等數據實現自動化盤庫。此外，利用局域網能接受任何已授權計算機安裝軟件后觀察所有聯合站的原油厚度產量。2.導波雷達液位測量。從工業儀表發展進程角度來看，新型測量技術以切實解決工業測量過程中所面臨的問題發展演變而成，以達到增強檢測技術水平及帶來相應工業效應的目標。由于雷達液位儀表測量技術具有使用條件廣泛及測量精確高等應用優勢，深受相關技術人員歡迎。有學者認為雷達液位測量技術屬于全新液位測量技術，適用于所有介質液位測量，但是受實際情況的限制，仍存在較多問題亟待解決，促使新型導波雷達液位測量技術應運而生，一定程度上彌補傳統雷達液位技術的不足，具有廣闊的技術發展前景。其中，雷達指利用空間傳播發射接收電磁波的液位測量設備。導波雷達指利用波導體發射接收電磁波的液位測量設備。部分雷達液位儀表制造企業錯誤認為價格因素是影響雷達液位設備全面推廣的主要因素，但是伴隨雷達儀表應用日趨廣泛，其應用缺點也更為明顯。雷達主要通過反射接收高頻及電磁能量計算電磁波抵達液面再反射至接收天線時間完成液位測量，并且相較于超聲波液位計，擺脫原有超聲波液位計聲波傳送的限制，其檢測性能相對強大。同時，超聲波液位計聲納所產生的聲波屬于經大氣傳播途徑的機械波，一旦大氣成分發生變化則存在造成聲速變化的可能性，例如：液體蒸發汽化改變聲波傳播速度等。

三、結語

通過本文探究，認識到相較于其他常規液位測量技術，導波雷達液位計應用優勢顯著且綜合性能較強，不受工藝復雜條件限制，例如：氣化泡沫液面波動、變介質密度及低介電常數等，提高復雜介質條件下液位測量效率。同時，原油精確計量技術以滿足采油廠自動化盤庫系統需求為基礎實現油田聯合站原油儲量數據動態更新，減輕計量工作人員及資料工作人員勞動強度加快盤庫速度優化盤庫流程，準確反映原油庫存及原油產量。

參考文獻

[1]馮亮，孔德晶，王春友，付錦澤.停井驅替流程產量修正系數計算[J].當代化工研究，2017，(05):8-9.

[2]陳超，肖虎，姜國銘，何群.自動連續取樣儀在管輸原油交接中的應用[J].河北企業，2015，(08):139-140.

[3]王亞平，解海龍，李石林，董登峰，侯海云.利用比重瓶和稱量法測定原油含水率[J].當代化工，2014，(01):76-79.

[4]解建峰.EXCLE函數替代編程實現原油壓縮系數計算[J].遼寧化工，2013，(10):1200-1202.

作者:彭旭 單位:大慶油田有限責任公司儲運銷售分公司機關規劃計劃部