原油含水測定及化驗(yàn)分析方法的研究

孟憲玲

摘 要：對于石油產(chǎn)品而言，其主要組成部分為原油、天然氣以及水。通過對原油的含水量進(jìn)行測定，對于石油的開采過程，計(jì)量過程以及最終的生產(chǎn)及運(yùn)輸過程都具有非常重要的影響，能夠?qū)υ偷馁|(zhì)量進(jìn)行很好的判斷，可以有效的計(jì)量原油的凈量，并且對石油的生產(chǎn)效率具有非常直接的影響?；诖?，本文主要對原油含水測定及化驗(yàn)分析方法進(jìn)行了簡要的分析。

關(guān)鍵詞：原油含水測定；化驗(yàn)分析；方法研究

引言

在采用各種測量方法進(jìn)行原油含水測定的過程中，均是使用相應(yīng)的儀器直接接觸原油，對原油的含水率進(jìn)行測定。由于相關(guān)人員缺乏對設(shè)備儀器的有效管理與維護(hù)，致使儀器在使用一段時(shí)間之后，因與原油直接接觸，在表面形成腐蝕現(xiàn)象，這必定會對儀器的測量結(jié)果以及可靠性造成嚴(yán)重影響，還會對原油含水率的測量精確度帶來影響，為石油生產(chǎn)企業(yè)帶來較大的經(jīng)濟(jì)成本投入，使企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益受到一定影響。因此，加強(qiáng)原油含水測定及化驗(yàn)分析方法研究具有重要的意義。

1 原油含水分析方法概論

目前原油含水分析方法大體可分為三類，即直接法（蒸餾法和離心法）、間接法（微機(jī)法）和電脫法。直接法是利用物理方法，通過加熱回流的方法收集原油中蒸發(fā)出來的水分；或者使用離心機(jī)的離心法，使原油中的水分分離出來，直接讀取水量；間接法是利用油和水的性質(zhì)不同，通過測量含水原油的等效物理參數(shù)來確定其含水量。間接法可以實(shí)現(xiàn)原油含水的連續(xù)測量，而直接法只能實(shí)現(xiàn)原油含水的間斷取樣測量，但是間接法它反映出的僅是含水量相對值，只有借助直接法標(biāo)定后才能得到含水量。輕質(zhì)油適用于蒸餾脫水，脫水劑和常壓加熱脫水適宜重質(zhì)油。因此，直接蒸餾法才是含水分析的基礎(chǔ)。

2 人工化驗(yàn)原油含水分析方法

原油含水率的測定所依據(jù)的是國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T8929-2006原油水含量測定法（蒸餾法），在目前原油生產(chǎn)的中間環(huán)節(jié)中，原油含水的自動化檢測已有一定范圍的應(yīng)用，但因其精確度及穩(wěn)定性不夠，在原油交接這一重要環(huán)節(jié)上，原油含水率的測定還多采用人工化驗(yàn)的方法，按照國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T8929-2006原油水含量測定法（蒸餾法）進(jìn)行測定，該標(biāo)準(zhǔn)是原油水含里測定操作的指導(dǎo)性標(biāo)準(zhǔn)。

GB/T8929-2006在操作規(guī)范上制定的較為完善，但該標(biāo)準(zhǔn)并非沒有缺陷，單從計(jì)量結(jié)果誤差方面看，標(biāo)準(zhǔn)上明確規(guī)定“結(jié)果應(yīng)報(bào)告至0.01使得其對交接計(jì)量誤差影響很大。因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)規(guī)定的儀器中接收器的最小刻度為0.05ml，水的體積要讀至0.025mL.實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性可用下述方法進(jìn)行檢查。（1）重復(fù)性：由同一操作者用相同的儀器在規(guī)定的操作條件下，對同一實(shí)驗(yàn)所取得的連續(xù)兩個(gè)結(jié)果之間的差值不應(yīng)超過下列數(shù)值：當(dāng)含水量位于0.0-0.1，重復(fù)性不超過0.075當(dāng)水含量大于0.1時(shí)，重復(fù)性為0.8.（2）再現(xiàn)性：由不同操作者在不同的實(shí)驗(yàn)室中對同一試樣所取得的連續(xù)兩個(gè)結(jié)果之間的差值不應(yīng)超過下列數(shù)值：當(dāng)含水量位于0.0-0.1，再現(xiàn)性不超過0.10，當(dāng)水含量大于0.1時(shí)，再現(xiàn)性為0.11.在精密度符合要求時(shí)，取兩個(gè)連續(xù)測定結(jié)果的算術(shù)平均值作為試樣的含水量，并應(yīng)準(zhǔn)確至0.01%。

數(shù)據(jù)處理：

體積百分含量：

Xv=[（V1-V2）/V]×100

重量百分含量：

Xm=[（V1-V2）/m]×100

報(bào)告：取兩個(gè)連續(xù)測定結(jié)果的算術(shù)平均值作為試樣的水含量，報(bào)告至0.01%.

3 在線原油含水測定及分析方法

3.1 射頻法

對于射頻法而言主要就是應(yīng)用頻率阻攔原理，并且對于電介質(zhì)而言，主要就是含有水分的原油，油水混合物內(nèi)部的不同物質(zhì)會對電頻率進(jìn)行反射，這樣就可以對原油當(dāng)中的含水量進(jìn)行計(jì)量。對于這種方法而言，其穩(wěn)定性以及準(zhǔn)確程度都是非常高的，并且可以將其看成是在線檢測計(jì)量的方法。在應(yīng)用這種方法進(jìn)行檢驗(yàn)過程中，可以從以下幾個(gè)方面入手：首先就是對硬件設(shè)施進(jìn)行設(shè)計(jì)。在對射頻方法進(jìn)行應(yīng)用過程中，是需要比較規(guī)范的系統(tǒng)作為支撐的，而且在對硬件系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，可以分成對主控單元以及對驅(qū)動單元兩個(gè)部分。在進(jìn)行主控部分的設(shè)計(jì)過程中，首先需要選擇合適的芯片，對于主控芯片而言，最主要的任務(wù)就是對指令進(jìn)行記錄，并且還需要對不同環(huán)節(jié)進(jìn)行調(diào)節(jié)。當(dāng)前階段，經(jīng)常使用的主控芯片可以分成以下幾種：數(shù)字信號處理器、現(xiàn)場可編程們列陣、可編程邏輯控制器以及RISC微處理器。對于這幾種系統(tǒng)芯片而言，都是有各自的優(yōu)缺點(diǎn)的，因此在選擇過程中應(yīng)該對芯片的具體性質(zhì)進(jìn)行認(rèn)真考慮。在對啟動結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)過程中，主要就是對硬件系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。為了實(shí)現(xiàn)對能源的有效節(jié)約，可以對放大電路進(jìn)行使用。其次，對軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)。含有水分的原油產(chǎn)出液形成之后，會通過射頻天線對相應(yīng)的信息進(jìn)行生成，在進(jìn)行信號調(diào)制之后會形成數(shù)字信號電路。

3.2 密度法

在對這種方法進(jìn)行應(yīng)用過程中，主要就是根據(jù)差額傳感器對原油傳輸管道內(nèi)部的部分進(jìn)行測量，基于原油的油、水兩相模型來測量的。在進(jìn)行差額計(jì)算之后對形成關(guān)于原油體積的信息，然后再通過與實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)測量好的數(shù)據(jù)進(jìn)行比對，這樣就可以得出原油的含水量多少。在對這種方法應(yīng)用過程中，在原油當(dāng)中，所含有的不僅僅是水分，還會含有其他物質(zhì)比如雜質(zhì)，因此其檢測的難度還是比較大的，因此通常情況下需要對非常多的管道同時(shí)測量，通過積累的方式實(shí)現(xiàn)檢測，因此其效率還是非常低的。

3.3 電容計(jì)量法

通過對這種方法進(jìn)行有效應(yīng)用，可以很好的實(shí)現(xiàn)對原油含水檢測分析計(jì)量，并且對于這種方法而言，具有比較高的可靠性，在進(jìn)行安裝過程中，也是非常方便的，不需要非常多的資金投入。但是電容計(jì)量工具在含水原油當(dāng)中的時(shí)間會比較長，使得油質(zhì)出現(xiàn)固結(jié)現(xiàn)象，這樣對檢測的效果就會造成一定的影響，除此之外，在對設(shè)備進(jìn)行維護(hù)檢修過程中，也會顯得非常麻煩。因此應(yīng)該對這種方法進(jìn)行改進(jìn)。具體的措施就是在計(jì)量工具上面粘貼防止粘結(jié)的設(shè)備，并且還應(yīng)該對導(dǎo)體專用槽體進(jìn)行開設(shè)，對于原油當(dāng)中所含有的氣體以及液體，應(yīng)該進(jìn)行非常充分的分離，這樣就可以將測量精確度大幅度提升上去。

4 立式金屬罐交接計(jì)量采取樣本分析

此方法主要以《石油和液體石油產(chǎn)品取樣法》和《石油及液體石油立式金屬罐交接計(jì)量規(guī)程》作為標(biāo)準(zhǔn)，對原油的油品進(jìn)行采樣分析。操作時(shí)，要先檢尺，再測溫，后取樣品，采取樣品要有代表性，上罐前先看液位計(jì)再分三次?。荷喜繕?/6、中部樣1/2、下部樣5/6。要使用用加重取樣器。在采樣進(jìn)行分析的時(shí)候，采樣的個(gè)數(shù)需要按照油品的液面高度和油品是否混合均勻進(jìn)行確定。其缺點(diǎn)為：①采樣前無法知道油品混合情況，只能在油品的上、中、下部分分別取樣分析，如果分析結(jié)果說明油品混合不均勻，則需要等油品靜止后，再重新取樣分析；②油品含水只能以油品上、中、下三部分的樣本合為一個(gè)樣本，進(jìn)行分析的結(jié)果作為交接依據(jù)，否則計(jì)量數(shù)據(jù)缺乏準(zhǔn)確性和代表性。立式金屬罐交接計(jì)量采取的樣本化驗(yàn)采用人工化驗(yàn)，執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)GB/T8929-2006原油水含量測定法（蒸餾法）。

5 降低原油含水化驗(yàn)分析計(jì)量誤差的措施

（1）對計(jì)量工具進(jìn)行檢驗(yàn)對計(jì)量結(jié)果進(jìn)行校正。在使用計(jì)量工具之前，首先要對計(jì)量工具的準(zhǔn)確度進(jìn)行檢驗(yàn)，減少計(jì)量器具誤差。化驗(yàn)儀器要保持清潔干燥。分析之前，首先要進(jìn)行空白實(shí)驗(yàn)，防止影響最終的原油含水率化驗(yàn)結(jié)果。（2）對原油提取方法進(jìn)行有效整改，降低因提取方式對原油含水化驗(yàn)分析計(jì)量結(jié)果所產(chǎn)生的影響，改變現(xiàn)階段原油提取工作的不足。同時(shí)，為了避免環(huán)境差異對原油含水化驗(yàn)分析計(jì)量結(jié)果產(chǎn)生影響，需要盡可能確保原油化驗(yàn)環(huán)境與原油提取環(huán)境相符。確保原油樣品再轉(zhuǎn)移過程中不會發(fā)生質(zhì)變，對原油含水率的結(jié)果造成影響。（3）原油樣品要充分?jǐn)嚢钃u勻，再進(jìn)行恒溫。蒸餾時(shí)緩慢加熱，避免輕組分流失，讀數(shù)時(shí)眼要平視，讀彎月下緣值且精確到最小分度值。（4）加強(qiáng)操作人員的技術(shù)培訓(xùn)，提高操作水平，減少人員操作誤差。

6 結(jié)束語

總而言之，不同的分析方法有不同適應(yīng)性，只有從原理和操作上了解和掌握它，才能根據(jù)其特點(diǎn)更好地應(yīng)用，測量出更精確的數(shù)據(jù)，計(jì)算出更準(zhǔn)確的石油原油數(shù)據(jù)，為編制油田開發(fā)穩(wěn)油控水方案提供科學(xué)的數(shù)據(jù)，也為石化企業(yè)安全輸送含水原油提供有力保障。

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