一、概述 随着计量和自动化技术的发展,石油工业原油交接计量已由人工计量逐步过渡到自动计量。国外原油交接计量大多采用体积法,而国内油田则采用质量法。新疆克拉玛依油田对外原油交接已经实现了计量数据自动采集和处理,综合误差控制在士0.5%以内;中原油田应用流量计和低能源含水仪进行原油交接,也取得了比较好的效果。但是这两个油田都没有配密度计,采用相对固定密度法。内部原油交接过程也只实现了自动采集、监测,没有实现无人值守。 目前国外生产的几种密度计、含水仪、液位计等产品计量精度较高,且不带辐射,如:拉脱维亚、英国研制的密度计,加拿大研制的含水仪等都具有较高的计量精度,能够满足油田厂级原油交接计量的要求。 二、原油动态计量系统结构 1、系统硬件结构 原油交接动态计量系统主要完成原油管道的连续计量,每定时计算输油量。此系统一般由流量计、压力变送器、温度变送器、取样器、下位机控制器、上位机数据监测和计量软件系统组成下位机控制器通过计算机串口与原油交接计量系统的上位机通讯,它向上位机传输采集到的实时监测数据,同时接收从上位机发送的计量和取样等命令,实现自动取样和计量。 2、系统软件结构 下位机控制器负责数据采集和对取样器的控制,上位机数据监测和计量系统主要是在组态软件上进行二次开发而成的。 三、原油动态计量原理 原油动态计量技术原理是在原油进库管线应用**的原油含水分析仪器,在检测油、气、水三相混合介电常数的同时,又能对不同温度条件下含水矿化度(含盐度)的进行检测及分析,以获得对原油含水的准确的分析结果。同时选用**的在线密度计,并配备相应流量计、压力变送器、温度变送器、流量计算机等设备,应用(或开发)原油动态计量软件,通过在线实时采集、分析和处理原油含水率、密度等数据,以获得准确计量数据,达到进库原油动态计量目的。 四、影响原油动态计量精度的主要因素分析 原油动态计量系统精度与否,关键是含水率的测量是否准确,选择合理的采样方式是保障仪器成功使用的重要条件。a.采样实时性:既能满足传感器的采样要求,又能及时反映样品成分变化。b.流场稳定性:一般要求流场稳定,具有动态重复性的流体条件。同时,混合物样品的混合度等要保持稳定才能保证一定工况参数条件下长期测试的准确性和重复性。但目前大多数原油管线内的原油流态不稳定,存在两项流,油水分层,导致测量含水结果不是扁高就是扁,误差极大。原油流态不稳定是影响原油动态计量系统精度的主要原因。 五、预防措施 由于含水分为游离水、悬浮水、溶解水、总含水,分布的位置各有不同,为解决原油流态不稳定影响原油动态计量系统精度的问题,测定某一批量原油的组成、品质和总含水量,应采集和分析能代表该批量原油的样品,为了能使所采油样能尽可能的代表真实油样,应使用多路采样探头,多路采样探头原理图如下: 管道开口部位不应小于6mm不能太靠近管壁,距管壁20mm,对于300mm以上的管线,至少有五个取样点,300mm以下的管线应有3个取样点。 在某些条件下,弯管部位产生的离心力会导致分散相从被测液体中分离,因此不能在取样位置上游过多使用单个弯头以达到混合。 六、结束语 影响原油动态计量精度的因素也许有流量仪表精度、信号传递失真等多个方面,但含水率的测量是否准确是关键因素,影响含水率的主要因素是取得的式样要有代表性,而采用多路采样探头比采用单路采样头使取得的式样更具有代表性。因此采用采用多路采样探头能够有效提高原油动态计量精度。