射线型原油低含水仪在计量监测中的应用
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原油计量中存在的问题及解决对策研究摘要:在原油进行计量过程中,对其准确性产生影响的因素较多,其中在交接时会产生误差,这就会对原油的计量准确性产生不利影响,油田在进行原油的运输时,一般都是通过联合站进行一系列的操作,如油气分离、原油脱水等过程,之后再采取计量的方式将生产的原油运输出去。
随着技术的不断升级,越来越多的企业开始加强对原油的计量检测,并投入了大量的人力、物力,以此确保企业可以有着更高的收益。
关键词:原油;计量;准确性;问题引言原油通过管道输送大多采用动态计量方式计量交接。
供方安装标准体积管和流量计用于交接计量,需方配备同等的计量设施用于监督计量,另外供需双方根据相关国家标准测量原油温度和压力,取样并测定原油密度和含水率参与油量计算。
一般情况下,发生的计量数据超差问题可参照协议条款进行处理。
但是,对于突发因素导致的数据超差,需要根据具体情况进行分析并采取解决措施。
1影响原油计量因素分析与探讨1.1 原油计量过程中密度测量误差的影响原油密度测量主要是按照目前国家标准执行,在原油和液体石油产品的密度计量标准中明确规定了各种计量设备的技术要求,只有达到标准要求的计量设备才可以进行原油密度测量,其中就包括密度测定仪、温度计以及恒温水浴等设备。
密度的测量过程中测量准确性还受到试验温度的影响,一旦计量人员掌握不好试验温度,就会造成原油油品成分的损失,试验温度高于标准要求温度,就会造成原油密度降低,而试验温度低于标准要求温度,就会造成原油密度高于实际值。
因此,在测量原油密度过程中,要求工作人员要非常精准的掌控好试验温度,其中倾斜点和浊点分别要高于9℃和3℃。
在试验读值的过程中,采取不透明液体读取弯面上缘的读法,读值后,应严格按照国家石油计量表的标准,结合密度计的鉴定证书上的修正系数得到最终的标准密度。
1.2油品取样对于油气田中开采出来的原油,为了进行质量检测通常每隔一段时间会对原油进行取样,但是传统的取样方式不能够完全代表整体油品的质量,选择油罐或者输油管道中的原油作为样品都会存在缺陷,因为原油不同于其他液体物质,是一种油和水不均匀分布的液体,其中含有水的比例不同,有的原油中的水呈现溶解水和游离水的状态,有的原油中呈现水包油或者油包水的状态,这种较低代表性的样品进行密度测量和计量获得的数据更加不准确性,会与实际结果产生一定的偏差。
原油含水测量和纯油密度确定中质量流量计的应用研究一、引言原油是一种重要的能源资源,而原油中含水量的准确测量和纯油密度的确定对于生产和加工过程中的控制是至关重要的。
质量流量计是一种广泛应用于工业领域的流量测量仪器,其主要特点是能够直接测量流体的质量流量。
质量流量计在原油含水测量和纯油密度确定中起着重要的作用。
本文将对质量流量计在原油含水测量和纯油密度确定中的应用进行研究。
二、原油中的水分测量原油中的水分含量是原油加工过程中需要重点关注的一个参数。
高含水量的原油会对加工设备产生腐蚀,降低原油的质量,甚至影响产品的质量。
准确测量原油中的水分含量对于生产和加工过程中的控制至关重要。
传统的原油含水测量方法主要是通过化验方法进行,这种方法需要取样、实验室分析等步骤,过程繁琐、耗时,且无法实现实时监测。
而质量流量计则能够直接测量原油中的水分含量,有效解决了传统方法的不足。
质量流量计通过测量流体的质量流量和温度,结合流体密度传感器,可以准确计算出原油中的水分含量。
三、纯油密度的确定纯油密度的确定对于原油加工过程中的物料平衡、产品质量评估等方面都至关重要。
传统的纯油密度测量方法主要是通过密度计进行,但是密度计需要取样、实验室分析,无法实现对流体密度的实时监测。
质量流量计在测量流体质量流量的可以结合流体密度传感器,直接测量流体的密度。
通过这种方式,不仅能够实现对纯油密度的准确测量,还能够实现对流体密度的实时监测,为原油加工过程中的控制提供了有力的支持。
四、质量流量计的选择和应用在原油含水测量和纯油密度确定中,选择合适的质量流量计是至关重要的。
一般来说,质量流量计的选择需要考虑以下几个因素:1. 流体性质:不同的原油成分不同,流体性质也有所不同,因此需要选择适合原油特性的质量流量计。
2. 测量精度:原油含水测量和纯油密度确定需要较高的测量精度,因此选择具有较高测量精度的质量流量计是必要的。
3. 环境适应性:原油加工过程中的环境条件复杂,需要选择具有良好环境适应性的质量流量计。
原油含水率测量技术现状与发展张国军;申龙涉;齐瑞;郭荃宏;宋士祥;马跃;张纯静;孙宪航【摘要】Water content of crude oil is an important indicator. At present, there are many methods to measure water content of crude oil. In this paper, main methods of measuring water content in crude oil at home and abroad were introduced as well as measuring principle, application scope, their advantages and disadvantages, improvement measures; development trend of the measurement technology was discussed, which can provide some references for selecting suitable method to measure water content.%原油含水率是原油的一项重要指标,目前对于原油含水率的测量方法有很多.主要介绍国内外原油含水率测量的主要方法,测量原理,适用环境,各自的优缺点,方法的改进措施,以及原油含水率测量的发展趋势,为含水率测量方法的选择提供参考.【期刊名称】《当代化工》【年(卷),期】2012(041)001【总页数】5页(P59-62,72)【关键词】原油含水率;测量方法;改进措施;趋势【作者】张国军;申龙涉;齐瑞;郭荃宏;宋士祥;马跃;张纯静;孙宪航【作者单位】辽宁石油化工大学石油天然气工程学院,辽宁抚顺113001;辽宁石油化工大学石油天然气工程学院,辽宁抚顺113001;新疆油出油气储运公司,新疆克拉玛依834002;新疆油出油气储运公司,新疆克拉玛依834002;辽宁石油化工大学石油天然气工程学院,辽宁抚顺113001;辽宁石油化工大学石油天然气工程学院,辽宁抚顺113001;辽宁石油化工大学石油天然气工程学院,辽宁抚顺113001;辽宁石油化工大学石油天然气工程学院,辽宁抚顺113001【正文语种】中文【中图分类】TE622在石油工业中,原油含水率是一项重要指标,通过它可以预测油井水位,油层位置,对原油产量和开采价值进行估计,预测采出程度并制定相应的开采方案,预测油井的开发寿命有着非常重要意义。
提高原油计量精度控制管输原油损耗【摘要】本文从在原油计量生产现状中,管理人员重视程度不够,工作重心没有放在计量交接上、岗位员工习惯操作、计量器具精度影响、对原油计量交接过程中影响计量交接精度的主要因素进行了分析,并提出控制计量误差的对策,通过提高原油计量交接精度,可以有效控制管输原油损耗。
【关键词】原油计量交接精度管输损耗1 前言随着油田管理的细化,原油计量工作和数据管理工作日渐重要,准确的测量数据可以更好地指导生产,也为数字化、科学管理提供依据。
集输大队南华线、华悦线、悦阜线、南中线四条长输管线的运行,直接关系到计量交接各项业绩指标的完成,为此给给集输站库提出了管线输送过程中,控制原油损耗,除了原油集输生产处理损耗和油品储运损耗以外,控制原油进站和出站损耗也是重中之重。
2 现状原油从生产处理到管线输送至销售点的过程中,损耗造成的损失是非常惊人的。
由于油田集输工艺不断改进和完善,集输站库原油处理到管线输送过程均采用密闭过程,这一过程的实现,大大降低了因油气蒸发而引起的损耗,目前管破破漏失和计量交接精度是影响管输原油损耗的主要原因。
而管线破漏受管线寿命、油区外部环境等因素影响,不可预测和不可控因素较多,为此我们从原油计量交接过程中的管理和监督入手,对如何提高原油计量交接精度,有效控制原油损耗,避免效益的流失进行了分析。
集输大队管输原油上、下站原油计量均采用流量计计量(多采用腰轮流量计)、含水仪含水测定和密度测定手工法,执行国家标准、行业标准和交接协议。
3 引起交接误差的主要因素任何计量不可避免地存在误差,为了提高计量精度,必须尽量消除或减小误差,在原油计量交接中,按照误差的特点与性质,误差可分为随机误差、系统误差和粗大误差。
测量仪器及标准器的误差、环境误差、方法误差、人员误差都属于系统误差,即由固定不变的或按确定规律变化的因素造成的,纠其原因可以分为以下四类:3.1 标准器具误差用于标定标准体积管的标准金属罐和用于流量计在线检定的体积管在标定时不可避免地产生误差;用于标定密度计、含水分析仪、温度计、压力表的标准器具本身存在的误差。
原油含水率自动监测仪在油田的应用【摘要】原油在生产过程中,从油井中采出的原油是油、水、气和含有其它杂质成分的三相流体。
因原油含水率、含气率的波动等因素所造成原油交接计量误差大的问题,经常造成原油交接计量纠纷及人财物的浪费。
射线型原油含气、含水率自动监测仪和射频含水分析仪在油田联合站的使用,解决了无法连续计量的问题,避免人了工误差。
使用这两种仪表在中原油田的原油计量中发挥了明显的优势。
【关键词】含水率射频γ射线含水分析仪1 引言中原油田目前主要采用注水采油工艺,采出原油的含水率普遍偏高,各采油队将混合液汇输到联合站经过分离处理,随后进行油、气、水的计量,以前对原油的计量主要有人工蒸馏化验法、振动密度计法等,但这些技术都有一定的局限性,可靠性差,尤其是这些方法都无法消除含气对含水率测量带来的影响,因而使原油计量始终处于一个低水平,给油田开发管理带来诸多不便。
中原油田文一联合站主要接收由采油一厂七个采油区管线输送和油罐车拉来的原油,这两种来油方式给原油计量外输带来了很大不便。
用人工进行化验要求取样频繁工作量大,测出的含水率不是连续值,误差较大,无法准确计量。
2 在油田的应用2.1 射线型原油含气、含水率自动监测仪的应用在对七个采油区管线输送的来油,中原油田采油一厂文一联合站在集油岗的来油管线上安装了七台YSQF-I射线型型原油含水含气分析仪外加计数流量计,使各个采油区经过管线输送进站的原油产量计算得到了很好的解决。
这套系统的配置是:给每个采油区输送来的原油,在管线上配有台射线型含水仪,附加计数流量计,数据传到微机系统,系统将采集到的原始数据进行后台整理,并处理计算,对各采油区的油、气、含水率进行实时监测,以报表和趋势图的形式显示在微机大屏幕上,直观明白易于操作。
射线型含水仪的测量管道安装在原油分离器的进口,来油经过管道,每个放射源所发出的强度不太高的γ射线穿过油、水混合介质,通过探测器计数,然后进行分析计算总结,从而得到含水率,这样的结果准确客观。
射线型原油低含水仪在计量监测中的应用
【摘要】射线型原油低含水率自动计量系统于1998年在中原油田输油管理处开始使用,经过8年的使用表明,其性能指标均达到理想效果。
但当原油品质发生变化时,该仪表测量面临新问题,就需要一种更新的仪表解决。
为此,我们又提出了新的检测思想,其原理是基于油、气、水三种不同介质对两种能量的γ射线的吸收不同,通过检测γ射线穿过油、气、水的混合物后的透射计数,特别是修正了由于原油中含气(乳化或游离)对含水率测量的影响,经过理论计算,实现对原油含气、含水率的在线分析。
【关键词】含水率;计量;射线;吸收
一、前言
中原油田目前主要采用注水采油工艺,采出原油含水率普遍偏高,各采油队将混合液汇输到联合站经过高效三相分离器处理,最后通过流量计与油气储运管理处进行交接。
对原油的计量主要采用含水仪配合流量计的方法。
目前测量原油含水率的技术中,主要有人工蒸馏化验法、电容法、短波法、微波法(或射频法)、振动密度计法,但这些技术都属于接触式测量都,有一定的局限性。
而中原油田所产原油的腐蚀性较强,结垢、结蜡严重,致使仪表长期运行的可靠性差,原油计量自动化情况始终处于一个较低水平,给油田开发管理带来诸多不变。
射线型原油低含水仪正是为解决上述诸多问题而开发研制。
中原油田油气储运管理处自1998年以来推广应用了14台,如油库来油计量及各采油厂交接点处分别安装了射线型原油低含水仪,用于含水监测,使用效果很好,为油田原油交接计量节省了人力、物力和财力,显示出良好的社会和经济效益。
二、工作原理
射线型原油含水率自动监测仪是根据低能γ光子在与被测介质相互作用时的吸收衰减原理设计的工业同位素仪表,其工作原理是:具有一定初始强度的γ射线穿过油、气、水三相混合介质,通过探测器分别在其透射方向测出透射计数,然后进行计算,得到其混合介质的油水体积比,从而得到含水率。
具体方法如下:
当一定能量的γ射线穿过一定厚度的某一介质时,其衰减后强度满足指数衰减规律,即
N=N0exp(-μx)
式中:N0─γ光子源强度;
N─衰减后的强度;
X─射线穿过某物质的厚度;
μ─某物质对γ射线的吸收系数,它与物质的密度有关。
当射线穿过含有两种物质的混合介质时,则上式可表示为:
N= N0exp[-μ1η-μ2(1-η)]L
式中:μ1、μ2─两种被测物质对γ射线的吸收系数;
L─源和探测器之间的空间距离;
η-两种被测物质体积比。
上式经整理可得:
η=alnN+b
式中的a、b是常数。
当测得透射计数N时,根据上式就很容易得到两种物质的体积比η。
在油田原油计量中,如果原油不含气,则η就是原油的体积含水率。
油品、含气变化使原油介质对射线的吸收系数(公式中的μ2和υ2)改变,从而导致对含水测量的偏差。
当射线能量确定后,吸收系数是只与介质的化学组成和密度有关的物理量,所以原油混输作业导致含水测量偏差的主要因素是油品密度的变化。
该测量思想采用双束测量法对密度变化进
目前,根据上述原理设计加工的含水仪表已在中原油田油库安装就位。
从初步的数据来看,在混输条件下仪表能够对油品变化有明显的修正,待数据进一步完善后,可大面积推广。
三、结构性能和技术参数
1.结构性能
射线型原油含气、含水率自动监测仪由测量管道、传感器(一次仪表)和计算机数据获取处理系统(二次仪表)两大部分构成,如图所示:
2.技术参数
1)含水率测量范围:0.1%~20%,测量误差:±0.10%
2)密度变化范围:0~±5%
3)工作方式:全自动在线连续测量
4)使用范围和环境:适用于油田各种规格管线的计量分析
环境温度:10~45℃
介质温度:10℃~80℃
湿度(相对):≤85%
振动:振幅≤1mm,频率≤20%
5)工作压力:1.6MPa、2.5MPa、6.4MPa
6)工作电源:220V±15%(50Hz)
7)防爆等级:dIIBT4
8)信号有效传输距离:200m
经过试验室模拟测试及现场运行检测,以及中石油计量检测研究所的检测,证明该监测仪的各项技术指标,都已达到设计指标,适合于油田现场的计量要求。
四、现场应用情况
中原油田油气储运管理处1998年开始试用射线型原油低含水仪,1999年在各采油厂计量交接口和油库推广使用。
基本配置是:每条管线配有射线型含水仪、腰轮流量计,附加温变、压变和其它仪器仪表,配套计算机系统是研华PCL-610工业微机;系统将采集到的原始数据进行后台处理计算,对各条计量管线的液量、油、水量、含水率、含气率、温度、压力进行实时监测,以报表和趋势图的形式显示。
自动进行含水、含气折算,油、气、水量累加计算,按照中原油田计量标准报表格式对各来油管线的液量、油量、水量以瞬时、班、日报表的形式现场显示、自动定时打印。
五、结论
射线型原油低含水率自动监测仪,实现了原油含水率在线全流量的测量,消除了由于含气对含水测量带来的误差,克服了其它种类含水仪表由于水包油或油包水等因素造成的测量范围小、非线性误差大以及由于分流取样测量而导致的含水测量代表性差的不足。
就在线测量而言,射线型含水仪表的测量精度优于其他种类仪表。
该仪表是通过监测同位素射线穿过被测介质后的透射和散射计数实现油气
水三组分在线自动测量的,由于射线是与介质的原子发生作用,因而仪表的精度不受原油的流态的影响。
又由于该仪表的创新之处在于使用了散射方式,这一新的测量方式将为多相流的在线监测提供了新的方法。
采用非接触式测量方法是该仪表的特点,使得仪表避免了原油结垢、结蜡的问题,使一次仪表免维护得到技术上的保证。
该仪表监测量程宽、自动化程度高、安装方便、操作简单易学,给现场操作人员带来诸多方便,使油田原油计量水平上了一个台阶。
该仪表是低剂量同位素工业仪表,对γ射线采用了严密的辐射屏蔽,没有任何计剂量的泄漏,仪表周围任意距离的γ剂量大大低于国家安全剂量标准。
此外,仪表采用了防爆措施,防爆等级为dⅡBT4,保证环境和工作人员的绝对安全。