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摘要:原油计量是油田生产经营中的一项重要工作,对外输原油进行准确、及时的计量,掌握输油动态,制定生产方案,具有非常重要的指导意义。而实现原油计量的自动化、仪表化、高精度、快速准确,减少人为因素造成的输差是油田集输系统今后的目标。
关键词:原油计量;原油分析仪;密度
中图分类号:233
进入21世纪以来,我国石油供需情况极其严峻。我国原油消费量增加速度远远大于同期国内原油供应增长速度,供需缺口逐年拉大。在能源危机、工业生产自动化程度愈来愈高的当今时代,计量管理在国民经济中的地位与作用更加明显。
1 目前原油计量现状
原油再生产过程中,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。由于生产工艺的限制,经油气分离或脱水后的原油中仍含有不同程度的水和溶解气。在集输过程中,原油含水、含气都是随时变化的,而且波动较大,用定时取样化验原油含水率和容积式流量计进行交接计量的方式,不能反映集输过程中原油含水、含气的瞬时变化,而且密度也差异较大。即使使用自动连续取样器进行手工做样,由于原油中含气,其油品密度值的重复性和再现性也不容乐观。因此而产生的一些统计数据,如标准体积、平均含水率、密度、纯油量等均不代表实际生产状况。同时也无法解决因原油含水率、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。
胜利油田内部以及对外进行原油交接时,主要采用的是容积式流量计进行体积计量。在计量过程中,还需要进行含水、密度的测量,这些均以手工操作为主。海洋采油厂油气集输大队交油计量队下设孤岛首站交油班、孤六联交油班和海四联接油班3个班组,最大的特点就是班组分散。以胜利油田孤岛原油交接队为例,孤岛原油交接队主要担负着孤永东、孤罗东两条长输管线的对东营原油库交油任务,管理着4台LL一300型罗茨流量计(容积式流量计),年交接油量达1100多万吨,占全油田原油产值的近1/3。原油计量的准确与否,直接关系着油田产值任务的完成。2008年交接油量为1200万吨,输差率为0.24,损耗量为2.9万吨。虽然按设计规定,在流量计前安装有消气器,但由于原油粘度大,且在运输过程中原油通过外输泵加压、搅拌,所含的气体颗粒直径微小,在较短的时间内很难浮到液面上。据资料统计2010年7、8、9月份为含气较多的月份。为了得到原油含气对密度、纯油量的影响,做了相关试验如表1。
表1 原油含气对密度的的影响 kg/m3
以上数据说明,原油含水对密度造成了相当大的影响,从而导致了最终原油计量误差。而根据交接协议规定,岗位职工必须在15min之内完成原油密度化验工作,防止原油轻组分的挥发影响试验结果。为消除以上因素的影响,经过多方资料收集、兄弟单位使用论证,采用技术先进、精度高、质量可靠的YSQF型原油含水含气在线计量分析仪,将会实现原油在集输过程中含水率、含气率、液量、油量、水量和油温、油压在线自动检测计量,有效地解决原油交接计量中存在的问题。
2 提高原油计量精度的对策
2.1 应用YSQF型原油含水含气分析仪
YSQF型原油含水含气在线计量分析仪是利用不同介质对低能γ射线的吸收不同而研制的。放射性同位素放出低能的γ射线,当它穿过介质时,其强度要衰减,且衰减的大小随介质的不同而不同,即取决于介质对γ射线的质量吸收系数和介质的密度。对于多项介质,介质对γ射线的吸收而带来的γ射线强度的变化除与介质的种类有关外,还与组成介质的各种组分所占的比例有关。因此通过测量穿过介质的γ射线的强度变化,来获得一些重要信息, 经过对这些信息的科学合理的分析、处理与计算,便可得到组成介质的各种组分的含量。在油田原油集输计量中,可精确测量管道中原油的含水率、含气率和含油率,再输入流量计脉冲信息和温度压力信号,运用科学合理的计算公式和数学算法,经计算机计算,便可测量集输管道中原油含水率、含气率、产液量、产油量、产水量、产气量、油温、油压等统计数据的在线自动检测计量的生产报表,并可实现与计算机联网。一次仪表包括测量管道、探测器和放射源。放射源采用长半衰期的低能γ射线源,它被密闭在具有良好防护措施的源室内, 保证了测量管道外的射线量远远低于国家标准,对环境和工作人员无任何不良影响。二次仪表有数字信号处理单元、模拟信号处理单元、计算机数据采集系统及有关外部设备组成。
2.2原油含水含气分析仪的技术特点
YSQF型原油含水含气分析仪与其它的含水含气测量方法相比较,技术特点明显:
(1)采用最先进的核物理技术、核电子学技术和计算机技术, 是核、机、电一体化的高科技术产品。
(2)是一种非接触自动在线测量仪表,自动化程度高,测量对象多,采用了计算机技术,测量参数随时间的变化一目了然;
(3)测量精度高,由于γ射线和物质相互作用的机理是γ射线直接作用于介质的分子,故γ射线穿过原油介质径向上的密度和成分比例的分布不同并不影响测量精度。
2.3加强管理提高员工素质
为了提升岗位女工素质,提高班组自主管理水平,这个队开展了班组升级争创活动。他们结合女工素质提升的实际需求,通过导师带徒、轮岗培训、岗位练兵等多种形式,让女工们熟练掌握岗位业务知识和操作技能。随着海上作业措施的增加,原油处理难度增大,外输含水、流量波动较大。计量队实施精细化管理,建立预警机制,严控含水指标,通过每半小时加密做样,及时掌握含水动态。队干部每两小时运行一次原油含水、流量动态分析,并通过每天晚上10点、早晨6点对外输含水全面分析、比对,加强数据变化波动的分析处理和信息反馈,确保原油精确计量、平稳交接。
含水相差0.01%,影响产量达到2万吨,员工的责任就是要确保采油厂的原油斤两不差交接出去。孤岛首站女子班班长说。作为采油厂交油的最后一道关卡,她们用严谨细致的操作、缜密的心思和一丝不苟的工作作风,为提高交油计量精度做出了贡献。
3 结束语
为了准确及时地了解生产状况,为生产管理提供真实可信的数据,使用YSQF型原油含水含气分析仪可以较好地实现上述功能,避免了人工计量检测工作量大、计量误差大的现象。同时利用与计算机联网的优点,及时进行原油生产变化的研究,指导下一步原油生产管理工作。
伴随科技的发展,原油计量也会不断地向仪表化、高精度化、快速化、自动化的方向发展。而自动化技术的发展为降低劳动强度和提高劳动生产率提供了可靠保证。随着自动化仪表、计算机的不断普及和发展,原油计量管理的科技含量将会越来越高,实现原油数据的自动采集、减少人为因素干扰,使油田企业尽快与国外接轨,也将是今后的发展目标。
参考文献
[1]林宏梅,影响原油交接计量准确性的因素 《油气田地面工程》 2000 第3期
关键词:原油计量;原油分析仪;密度
中图分类号:233
进入21世纪以来,我国石油供需情况极其严峻。我国原油消费量增加速度远远大于同期国内原油供应增长速度,供需缺口逐年拉大。在能源危机、工业生产自动化程度愈来愈高的当今时代,计量管理在国民经济中的地位与作用更加明显。
1 目前原油计量现状
原油再生产过程中,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。由于生产工艺的限制,经油气分离或脱水后的原油中仍含有不同程度的水和溶解气。在集输过程中,原油含水、含气都是随时变化的,而且波动较大,用定时取样化验原油含水率和容积式流量计进行交接计量的方式,不能反映集输过程中原油含水、含气的瞬时变化,而且密度也差异较大。即使使用自动连续取样器进行手工做样,由于原油中含气,其油品密度值的重复性和再现性也不容乐观。因此而产生的一些统计数据,如标准体积、平均含水率、密度、纯油量等均不代表实际生产状况。同时也无法解决因原油含水率、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。
胜利油田内部以及对外进行原油交接时,主要采用的是容积式流量计进行体积计量。在计量过程中,还需要进行含水、密度的测量,这些均以手工操作为主。海洋采油厂油气集输大队交油计量队下设孤岛首站交油班、孤六联交油班和海四联接油班3个班组,最大的特点就是班组分散。以胜利油田孤岛原油交接队为例,孤岛原油交接队主要担负着孤永东、孤罗东两条长输管线的对东营原油库交油任务,管理着4台LL一300型罗茨流量计(容积式流量计),年交接油量达1100多万吨,占全油田原油产值的近1/3。原油计量的准确与否,直接关系着油田产值任务的完成。2008年交接油量为1200万吨,输差率为0.24,损耗量为2.9万吨。虽然按设计规定,在流量计前安装有消气器,但由于原油粘度大,且在运输过程中原油通过外输泵加压、搅拌,所含的气体颗粒直径微小,在较短的时间内很难浮到液面上。据资料统计2010年7、8、9月份为含气较多的月份。为了得到原油含气对密度、纯油量的影响,做了相关试验如表1。
表1 原油含气对密度的的影响 kg/m3
以上数据说明,原油含水对密度造成了相当大的影响,从而导致了最终原油计量误差。而根据交接协议规定,岗位职工必须在15min之内完成原油密度化验工作,防止原油轻组分的挥发影响试验结果。为消除以上因素的影响,经过多方资料收集、兄弟单位使用论证,采用技术先进、精度高、质量可靠的YSQF型原油含水含气在线计量分析仪,将会实现原油在集输过程中含水率、含气率、液量、油量、水量和油温、油压在线自动检测计量,有效地解决原油交接计量中存在的问题。
2 提高原油计量精度的对策
2.1 应用YSQF型原油含水含气分析仪
YSQF型原油含水含气在线计量分析仪是利用不同介质对低能γ射线的吸收不同而研制的。放射性同位素放出低能的γ射线,当它穿过介质时,其强度要衰减,且衰减的大小随介质的不同而不同,即取决于介质对γ射线的质量吸收系数和介质的密度。对于多项介质,介质对γ射线的吸收而带来的γ射线强度的变化除与介质的种类有关外,还与组成介质的各种组分所占的比例有关。因此通过测量穿过介质的γ射线的强度变化,来获得一些重要信息, 经过对这些信息的科学合理的分析、处理与计算,便可得到组成介质的各种组分的含量。在油田原油集输计量中,可精确测量管道中原油的含水率、含气率和含油率,再输入流量计脉冲信息和温度压力信号,运用科学合理的计算公式和数学算法,经计算机计算,便可测量集输管道中原油含水率、含气率、产液量、产油量、产水量、产气量、油温、油压等统计数据的在线自动检测计量的生产报表,并可实现与计算机联网。一次仪表包括测量管道、探测器和放射源。放射源采用长半衰期的低能γ射线源,它被密闭在具有良好防护措施的源室内, 保证了测量管道外的射线量远远低于国家标准,对环境和工作人员无任何不良影响。二次仪表有数字信号处理单元、模拟信号处理单元、计算机数据采集系统及有关外部设备组成。
2.2原油含水含气分析仪的技术特点
YSQF型原油含水含气分析仪与其它的含水含气测量方法相比较,技术特点明显:
(1)采用最先进的核物理技术、核电子学技术和计算机技术, 是核、机、电一体化的高科技术产品。
(2)是一种非接触自动在线测量仪表,自动化程度高,测量对象多,采用了计算机技术,测量参数随时间的变化一目了然;
(3)测量精度高,由于γ射线和物质相互作用的机理是γ射线直接作用于介质的分子,故γ射线穿过原油介质径向上的密度和成分比例的分布不同并不影响测量精度。
2.3加强管理提高员工素质
为了提升岗位女工素质,提高班组自主管理水平,这个队开展了班组升级争创活动。他们结合女工素质提升的实际需求,通过导师带徒、轮岗培训、岗位练兵等多种形式,让女工们熟练掌握岗位业务知识和操作技能。随着海上作业措施的增加,原油处理难度增大,外输含水、流量波动较大。计量队实施精细化管理,建立预警机制,严控含水指标,通过每半小时加密做样,及时掌握含水动态。队干部每两小时运行一次原油含水、流量动态分析,并通过每天晚上10点、早晨6点对外输含水全面分析、比对,加强数据变化波动的分析处理和信息反馈,确保原油精确计量、平稳交接。
含水相差0.01%,影响产量达到2万吨,员工的责任就是要确保采油厂的原油斤两不差交接出去。孤岛首站女子班班长说。作为采油厂交油的最后一道关卡,她们用严谨细致的操作、缜密的心思和一丝不苟的工作作风,为提高交油计量精度做出了贡献。
3 结束语
为了准确及时地了解生产状况,为生产管理提供真实可信的数据,使用YSQF型原油含水含气分析仪可以较好地实现上述功能,避免了人工计量检测工作量大、计量误差大的现象。同时利用与计算机联网的优点,及时进行原油生产变化的研究,指导下一步原油生产管理工作。
伴随科技的发展,原油计量也会不断地向仪表化、高精度化、快速化、自动化的方向发展。而自动化技术的发展为降低劳动强度和提高劳动生产率提供了可靠保证。随着自动化仪表、计算机的不断普及和发展,原油计量管理的科技含量将会越来越高,实现原油数据的自动采集、减少人为因素干扰,使油田企业尽快与国外接轨,也将是今后的发展目标。
参考文献
[1]林宏梅,影响原油交接计量准确性的因素 《油气田地面工程》 2000 第3期