原油含水率的检测以及原油计量的研究与实验

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摘 要：在油田集输工艺中以沉降罐来说，可运用液位变送器和差压变送器进行检测。在通过计算机进行处理之后，完成了沉降罐中原油含水率的检测以及精确对原油进行计量。

关键词：原油含水率 检测 原油计量

对于原油来说在开采，脱水，计量，集输以及销售的过程中，原油产量以及原油的含水率是最为重要的指标。在油田生产中，检验原油含水率一直采用传统定时取样进行蒸馏化验的人工分析方法，这种方法不能够对测量原油含水率及时的反应出来。因此对于怎样能够提高检测原油含水率的效率，是但一直困扰油田工作检测人员的问题。此外在原油计量工作中应用翻斗流量计是较为常见的，其精度为3级而且能够对油水混合物的重量进行测量。面对这种现状，本组主要针对一个联合站中沉降罐，运用液位变压器和差压变压器进行检测，并通过计算机实时进行处理。通过深入探讨检测沉降罐中原油含水率以及原油计量得到良好的效果，从而进一步实现了沉降罐中原油含水率精确检测以及原油精确计量。

一、原油含水率的检测方法

对于原油含水率进行测量的方法包括，离线测量以及在线测量。

1.离线测量

进行离线测量主要是通过离线分析法进行的，主要分离出原油中的水分，再通过体积比形式表示出来。还能够再利用油水密度值，得出重量含水率。此种方法能够针对油水分离手段的不同选择相应的方法，方法主要包括：蒸馏法，离心法，点脱法以及卡尔-费休法。其中卡尔-费休法主要是在滴定卡尔-费休溶液时，使得水与卡尔费休溶液反应，从而对水分进行测定。通过原油含水分析能够可分析含水率为0.02%～0.2%原油，具有操作简单，误差小，原油乳化程度较小干扰测量结果，精度较高，具有广泛应用前景的特点。但是其不具有实时性，不能够及时对变化的数值进行反映，成为离线方法最大的缺陷。同时离线方法测量的缺点还包括：（1）测量结果会受到取样方式的影响。（2）处理的不够彻底的。（3）操作较为繁琐，效率较低，其中原油的乳化还会对分离效果造成一定的影响。（4）含水率不断改变的过程中，很难只能够依据取样的方式进行检验

2.在线测量

对原油含水率进行在线测量主要，控制原油中水分脱出，在运用一套微机化系统进行分析测量。在传感器的作用下实时采收样本。在线分析测量还包括直接或间接测量。在直接测量中，依据水和油的种种物理性质和化学性质的不同，应用相应的测量原理进行测量。现主要有电容法，短波法，密度法以及中子水分测试法等。运用在线测量的方法测量原油含水率的主要缺点是很难保障进行长期稳定测量。同时其缺点还包括：（1）采油期间，油水的比例在不断变化，整个流程中的一次表不能够及时标定。（2）仪器会使得测量结果中参数修正不修。（3）由于原油成分较多，会在一次表上附着，易发生死油的情况。（4）由于微机处理系统中仪表精度教高，常常会在现场应用油田检测的仪表，很难达到这种精度。（5）位置较为固定，难以对其他层面含水率进行测定。

二、测量原理

沉降罐自动检测系统的具体情况如图所示，检测作业的实现是通过油管在垂直运动中，传感器进行移动检测。传感器中发射体和接收体都能够在原油为介质基础上，原油含水率不断变化时，会吸收到能量不同的短波。在一个具体的采样中，传感器会自动返回上升，到达油水乳化带的同时就会以95%的含水率作为界限，分辨出油水界面的具置。同时传感器可等间隔的对是油罐中油层含水率等参数进行检测。

针对储罐油量动态计量方法的研究中，在联合站脱水工艺过程中，沉降罐油量呈现动态变化。主要是由于（1）沉降罐中油水界面变化不一。（2）原油的含水率使得油层高度不一。（3）油层温度不断改变，使得原油密度随着变化。其中输入液量含水率是能够影响油水界面的主导原因，同时温度和密度也有重要关系。温度上升则密度下降，温度下降则密度增加。

三、系统设计和误差分析

沉降罐中油水密度的自动检测和原油动态计量装置如下：

在图中选择使用电动的差压变送器，沉筒式液位电动变送器以及电动温度变送器。这些变送器将压力，高度和电动温度都转化为4～20mA的信号，并实时反映到计算机中，得出油水密度，含水量以及原油的重量。原油重量时要按照联合站脱水防水形式进行处理。含水量在正常标准时，将原油输送到用户处。通过以上两种状况可知，这种系统能够实时了解对油量计量作业。通常状况下，沉降罐内的含水原油的液位应尽量保持在10m左右。并选择量程为10m的的沉筒式液位变送器。

四、结语

对于装置中部件均为防爆型安全有效的。在敞口容器内游离的气体较少，并具有一定的含水率测定在0～100%，其误差为±0.5%。这种装置经过多年应用，在下层联合站中测定沉降罐油水的参数以及原油的计量。这种装置应用差压和液位变送器对油水混合物密度进行测定。其中包括油田集输过程中对混合液密度的测定，含水量以及含油量的测定，这种方式具有一定的推广价值。

参考文献

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