原油含水检测分析计量方法研究

原油含水检测分析计量方法研究

高莉

中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司纯梁采油厂山东滨州256504

摘要：对于石油产出液而言,主要组成部分就是由原油、天然气以及水,通过对原油的含水量进行检测,对于石油的生产过程以及开采过程都具有非常重要的影响,能够对原油的质量进行很好的判断,并且对石油的生产效率具有非常直接的影响。通过对原油含水量检测当中存在的问题进行有效分析,并且对有效的计量方法进行深入剖析是非常有必要的。

关键词：原油；含水检测；计量方法

1针对原油含水化验分析计量方法的阐述

当前较为常用的原油含水率测量方法主要有人工取样化验法、微波法、振动法和密度法等,这些测量方法虽然能够在一定程度上保证对原油含水率的有效获取。但是,在实际应用中表现出很大的局限性,与当前的原油利用与发展需求严重不符。主要原因是,在采用这些测量方法进行原油含水率测试的过程中,均是使用相应的仪器直接接触原油,对原油的含水率进行检测。由于相关人员缺乏对设备仪器的有效管理与维护,致使仪器在使用一段时间之后,因与原油直接接触,在表面形成腐蚀现象,这必定会对仪器的测量结果以及可靠性造成严重影响,还会对原油含水率的测量精确度带来影响,为石油生产企业带来较大的经济成本投入,使企业的经济效益受到一定影响。现阶段,受到广泛关注的原油含水率测试仪器为FGH-1型监测仪,因其在测量数据准确性方面存在较大的优势。为此,成为当前石油企业中应用最为广泛的测量设备。

与其他测量设备仪器相比,FGH-1型监测仪可实现对原油含气率与含水率的实时获取,并进行全程在线分析。在监测设备运行过程中,会对原油中的含气误差和含水误差作出有效更正。与以往使用的检测仪器相比,无论是在工作性能,还是在工作效率上均表现出明显的优势。同时,监测结果也更加精确,可以为原油的利用率提供有效保障。目前来讲,是国内最受关注的监测设备之一。

2原油含水测量的不足

近些年,原油含水测量日渐成为重点工作,尽管重视程度有所提高且计量方法多样,但也受到一些因素的影响,出现了多种问题。一是,原油测量时,需要提取一定的样本,但提取的设备上会残留部分原油,造成计量的准确度不高。这与原油流动时所引起的内部摩擦阻力有关,简单来说就是我国原油的浓稠度不高,易受温度、压力、溶解气量及其化学组成的影响,使得含水量数值有一定的波动,存在测量误差。二是,检测分析计量设备大部分的工作原理是将原油中残留的气体、水分和其他液体分离,单独计量不同物质的含量。虽然相较于人工检测计量方法,准确性和使用范围都有很大的提高,但如果含水量过高就无法计量。三是,用于计量的工具和选择的方法存在误差和不合理的问题,极大地影响了含水量检测计量的准确。

3优化检测分析计量方法的措施

3.1对原油提取质量不断提高

在对原油进行含水量检测计量当中,对原油进行提取时首先需要做的,只有充分保证原油的提取质量是非常好的,才可以从根本上将准确度提升上去。在进行提取过程中,首先应该保证检验环境同原油的环境是完全一致的,对于原油的密度而言,一般是处于0.75-0.95之间,而且通常情况下会将原油分成轻度、中质、重质以及特稠原油四种,而且原油的质量是非常容易受到温度而影响的。如果温度是比较低的,原油就会呈现出一种凝固状态,而且对于不同的温度而言,对计量的准确性所产生的影响也是是非常大的。在实际的检测过程中,应该严格确保实验过程中的环境同原油提取过程具有一样的环境这样做就可以避免环境对测量量结果造成的影响。其次应该合理选择测量的方法,在提取原油过程中,提前将方法确定好,并且应该按照一定的程序有顺序的进行。

3.2对原有检测方法进行优化,将测量精确度提升上去

3.2.1射频法

简单来说,射频法是根据频率阻拦原理,把含有水分的原油作为电介质,通过油水混合物的不同物质反射电频率,计量含水量的多少,准确度和稳定性较高,属于在线检测计量方法。在应用此方法的过程中,可以从两个步骤入手。第一步,硬件设施设计。因射频法的运行需要规范化的系统支持,硬件设计基础条件,可以分成主控单元和驱动单元两部分。主控单元的设计过程中,先要对芯片进行选择。主控芯片是记录指令和调节各环节行动的指挥部分,选取合适的芯片是主控系统设计的重点,常见的系统芯片有四种,分别是数字信号处理、现场可编程门阵列、可编程逻辑控制器以及RISC微处理器,这四种芯片各有优势和缺点,在设计主控系统时必须充分地考虑到芯片的性质,如RISC微处理器的控制能力较高、WinCE或标准Linux等操作系统可以减少软件开发时间。主控系统中,驱动机构的设计主要是针对硬件进行,为了降低能源消耗可以采用放大电路等方法,作为主要的动力装置,实现射频信号的传输。第二步,系统软件设计。从总体系统设计来看,含水原油产出液经由射频天线,形成相应的信息,检测电阻以功率波的形式传输信号,经信号调理将模拟信号转换成数字信号的电路(简称A/D转换器或ADC),再到单片微型计算机的微控制单元(MCU),与SD卡和网络端口相连,传输到计算机系统,进而得出含水率。

3.2.2密度法

密度原油含水检测计量方法,使用差额传感器,对原油传输管道的某一部分测量,通过差额的计算得出原油的密度信息,并与实验室检测计量的数据进行对比,得出含水量。这一方法在使用的过程中,由于原油杂质含量中不仅有水分,密度检测的难度较大,而且需要对多个管道测量,以累积的方式达到在线测量的要求,效率较低。新的发展时期,要对密度测量法升级和优化。在线系统上,原油样本的获取需要与采集速度保持一致,可以在密度计量仪器的前端增设一个腔体空置的小型罐体,减缓流速之间的差距。需要特别注意的是,差压传感器的型号要带有连接两个管道、管件或器材的固定用法兰盘,型号上可选取常规的GB9119,2-88等。

3.2.3电容计量法

通过对这种方法进行有效应用,可以很好的实现对原有汗水检测分析计量,并且对于这种方法而言,具有比较高的可靠性,在进行安装过程中,也是非常方便的,不需要非常多的资金投入。但是电容计量工具在含水原油当中的时间会比较长,使得油质出现固结现象,这样对检测的效果就会造成一定的影响,除此之外,在对设备进行维护检修过程中,也会显得非常麻烦。因此应该对这种方法进行改进。具体的措施就是在计量工具上面粘贴防止粘结的设备,并且还应该对导气专用槽体进行开设,对于原油当中所含有的气体以及液体,应该进行非常充分的分离,这样就可以将测量精确度大幅度提升上去。

3.3合理管理计量工具,测量水量高的原油

在对原油进行含水检测分析计量过程中,需要对大量工具进行使用,因此对于计量工具应该进行合理的管理。在对计量工具进行管理过程中,通常会分成校验以及维修两个方面。首先需要对工具进行校验。重点需要对带有电线路供电的计量设备进行检验,其次应该对精确度进行校正。对于计量工具而言,通常都会带有刻度以及相应的计算标准的,如果在使用之前就存在一定的误差,在进行检测过程中就会出现非常大的误差。

结论

通过对原油含水化验分析计量方法的全面探讨,可以发现,现阶段所使用的原油含水化验分析方法中,存在很多因素会对最终的化验分析结果造成影响,进而影响原油质量的有效评估,对原油的利用率造成影响。针对此类问题,我们在今后的发展中,需要加大对原油含水化验分析计量方法的全面研究。从根本上提升原油含水化验计量结果的准确性。无论是在客观因素方面,还是在主观评定方面,均需要实现对原油质量的有效评估,确保其在社会生产活动中,能够充分发挥自身的能源优势,促进社会经济的健康发展。

参考文献：

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