阿提坎木·司馬義 熱孜萬古麗·阿布拉
摘 要:油品的密度是衡量原油化驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn),有很多因數(shù)會(huì)對密度化驗(yàn)產(chǎn)生影響,所以需要對影響因數(shù)進(jìn)行仔細(xì)分析。為此本文首先簡要介紹了該化驗(yàn)的原理,其次分析了主要的影響因數(shù):比如,含水率、明水率、時(shí)間、溫度、油品不均勻性、揮發(fā)性、黏度、氣流,最后論述了提高化驗(yàn)準(zhǔn)確性的方法,希望能給相關(guān)人員提供參考,促進(jìn)我國石油以及其他相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
關(guān)鍵詞:明水率;揮發(fā)性;黏度;含水率
石油的運(yùn)用以及開采可以促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)和現(xiàn)代化的進(jìn)一步發(fā)展,所以應(yīng)該繼續(xù)合理的選用合格的石油,防止出現(xiàn)使用效果不好、安全問題的情況。因此應(yīng)該在開采完石油之后,進(jìn)行化驗(yàn),只有符合國家標(biāo)準(zhǔn)才能使用,但是在石油化驗(yàn)過程中,常常出現(xiàn)誤差,密度計(jì)法化驗(yàn)是一種比較常用的石油化驗(yàn)方法之一,也存在一些誤差。所以有必要研究密度化驗(yàn)的影響因數(shù)。
1 原油密度化驗(yàn)的原理
我國的石油實(shí)驗(yàn)方法有比重瓶法、密度計(jì)法,其中密度計(jì)法更加常用,因?yàn)樵跍y定液體石油、石油的密度時(shí),該方法更加準(zhǔn)確、方便、簡單[1]。在進(jìn)行密度計(jì)法化驗(yàn)時(shí),有一些常見的注意事項(xiàng),比如,一定要根據(jù)國家規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行測定,要用更加精準(zhǔn)的密度計(jì)化驗(yàn)油品。一般要用分刻度為0.1℃或者0.2℃的全浸式水銀溫度計(jì)來進(jìn)行溫度測量,保證在進(jìn)行試驗(yàn)時(shí),樣品高于或者低于室內(nèi)溫度,同時(shí)為了減少溫度變化對實(shí)驗(yàn)的影響,可以采用恒溫水浴的方法。此外,在化驗(yàn)輕質(zhì)油品密度的時(shí)候,比如化驗(yàn)煤油、汽油、柴油等時(shí),應(yīng)該盡量保證樣品與儀器溫度相同,這樣一來就可以讓溫度計(jì)在樣品之中盡快達(dá)到平衡狀態(tài)。當(dāng)化驗(yàn)低揮發(fā)性樣品的時(shí)候,不應(yīng)把密度計(jì)放在樣品中太短時(shí)間,要等到密度計(jì)的溫度平衡了再拿出。
2 影響原油密度化驗(yàn)的主要因數(shù)
2.1 含水率、明水率
含水率和明水率對原油密度化驗(yàn)的影響較大,因?yàn)樗拿芏缺仁痛螅绻兔撍に囁讲粔蚋撸椭腥匀缓兴?,測量結(jié)果就有可能偏大。在儲(chǔ)存原油的罐子中,在經(jīng)過了長時(shí)間的沉降之后,在原油之中的水分,漸漸地很可能會(huì)在罐底沉淀,形成明水。比如當(dāng)買方與賣方所提供的原油密度不一致時(shí),可以在運(yùn)輸過程中采取一定的手段減少明水沉降[2]。相關(guān)專業(yè)人員經(jīng)過長期觀察之后發(fā)現(xiàn),沉降一段時(shí)間以后,原油的密度、黏度發(fā)生了一些變化。在輸送原油時(shí),這些變化也有所體現(xiàn),在輸油剛剛完成以后,起初在油罐底部的含水層之中,混入原油,導(dǎo)致原油密度增大,之后靜置8h之后,原油密度會(huì)變小。
2.2 時(shí)間
在不同的時(shí)間段化驗(yàn)同樣的石油樣品,結(jié)果可能會(huì)有所不同,所以應(yīng)該在化驗(yàn)過程中控制好時(shí)間。在測量含輕組分較多原油時(shí),結(jié)果通常是密度較小,在進(jìn)行采樣之后,把原油放在器皿中,較為輕的組分很有可能會(huì)揮發(fā),較為重的組分揮發(fā)程度相對較少,所以導(dǎo)致原油密度增大。在浮頂油罐中常常出現(xiàn)一種情況,油罐、浮頂間幾乎沒有空氣,原油基本不存在揮發(fā)的情況,所以可以基本認(rèn)定原油密度沒有發(fā)生變化。在處于氣溫變化大的環(huán)境之中時(shí),不應(yīng)該在清晨、傍晚進(jìn)行化驗(yàn)、取樣。此外,密度測量還受油罐密封程度的影響,如果沒有密封好,油蒸汽可能會(huì)出現(xiàn)溢出的情況。在經(jīng)過長期實(shí)驗(yàn)觀察以后,相關(guān)人員發(fā)現(xiàn),同樣的原油,在放置很多天以后,密度測量值會(huì)發(fā)生變化,最大可以達(dá)到0.1%。
2.3 溫度
溫度的變化通常會(huì)對石油、液體石油的體積造成影響,密度也會(huì)隨之發(fā)生變化,會(huì)影響化驗(yàn)結(jié)果。所以在開始原油密度化驗(yàn)之前,應(yīng)該先測量溫度。我國規(guī)定石油密度計(jì)的溫度應(yīng)該是20℃,在實(shí)際操作中,要保持溫度在15℃到25℃之間。進(jìn)行油品密度化驗(yàn)的目的是對其進(jìn)行計(jì)算、測量,保持其與油罐的溫度基本相同,相差不超過3℃。如果溫度已經(jīng)符合這個(gè)標(biāo)準(zhǔn),在測量原油時(shí),發(fā)現(xiàn)其并沒有達(dá)到所要求的流動(dòng)數(shù)值,應(yīng)該采用提高其溫度這種方法來解決這種問題,只有讓其溫度提高到符合要求時(shí),才可以讓密度計(jì)在其中自主漂浮,達(dá)到預(yù)期的測量效果。一定要注意要等到密度計(jì)和原油的溫度基本達(dá)到平衡、穩(wěn)定狀態(tài)再拿出,不要放置太短時(shí)間。
2.4 油品不均勻性
能否準(zhǔn)確測量原油密度和樣品通常有很大的關(guān)系,但是所取出的樣品常常出現(xiàn)不均勻的情況,所以應(yīng)該采取措施,盡量取更加均勻的樣品。在原油密度化驗(yàn)中,測量結(jié)果經(jīng)常差距很大,甚至最低值與最高值差距高達(dá)千分之幾,或者更高。應(yīng)該從油罐的上、中、下3個(gè)部分都取同樣多的樣品,如果經(jīng)過實(shí)驗(yàn)得出,這3個(gè)樣品都沒超過標(biāo)準(zhǔn)值,就說明油品質(zhì)量合格,反之如果在其中有任意一部分超過標(biāo)準(zhǔn)值,則表示原油密度不均勻。但是只能大概簡單給油品分成3個(gè)部分,沒有具體的標(biāo)準(zhǔn),因?yàn)樵谟凸拗兴鎯?chǔ)的物質(zhì)相同,不像水油密度相差大,會(huì)出現(xiàn)明顯的分層情況。在同一個(gè)油罐的油密度不同,是因?yàn)楫a(chǎn)地有可能不同、開采時(shí)間也有可能不一樣。另外,通常原油儲(chǔ)存時(shí)間越長,不均勻情況也會(huì)更加明顯。
2.5 揮發(fā)性、黏度
化驗(yàn)原油這個(gè)實(shí)驗(yàn)很復(fù)雜,因?yàn)樵屯ǔS啥喾N成分構(gòu)成,而且成分通常不固定,導(dǎo)致原油性質(zhì)不同。一定要注意在測量原油密度時(shí),不要安排太多步驟,要盡量保持實(shí)驗(yàn)室的溫度變化小,盡量讓原油中的成分少揮發(fā),以此來減少黏度增加的可能性,導(dǎo)致密度計(jì)不能在樣品中自由漂浮,達(dá)不到平衡,最終測量結(jié)果較高。
2.6 氣流
相關(guān)人員經(jīng)過研究得出,在進(jìn)行原油密度化驗(yàn)時(shí),氣流越大,油品表面的蒸發(fā)程度越大,烴類也隨之揮發(fā),從而導(dǎo)致其密度增加。通常都是在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部用密度計(jì)法化驗(yàn)油品密度,在實(shí)驗(yàn)過程中一般會(huì)要求關(guān)好門窗、抽風(fēng)機(jī),減少人員在實(shí)驗(yàn)室來回走動(dòng)的頻率,以此來防止因氣流影響測量結(jié)果。如果不在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行,應(yīng)該要盡量選擇無風(fēng)的場地,派高科技的化驗(yàn)員來進(jìn)行快速、準(zhǔn)確地操作。
3 提高原油密度化驗(yàn)準(zhǔn)確性的方法
應(yīng)該按照相關(guān)規(guī)定來進(jìn)行恒溫水浴,以此來保持試驗(yàn)時(shí)溫度變化不超過0.25℃,減少因溫度變化而結(jié)果出現(xiàn)誤差的可能性,促進(jìn)得出的密度值更加準(zhǔn)確。在另一個(gè)方面,在進(jìn)行試驗(yàn)時(shí),應(yīng)保持油樣和恒溫水浴的溫度基本相同,避免原油因受恒溫水浴的作用溫度變化較大,阻礙結(jié)果準(zhǔn)確性的提高。
為了讓實(shí)驗(yàn)時(shí)所用的樣品能盡量代表大部分油品,需要進(jìn)行混合試樣。根據(jù)相關(guān)規(guī)定,有兩種管線取樣的方法:流量比例樣、時(shí)間比例樣。通常使用后者,每隔1h取樣一次,把4個(gè)h的混合樣品作為一份試樣。同時(shí)為了保證有充足的樣品來試驗(yàn),通常要多取一些。但是由于原油不均勻、黏度大、凝點(diǎn)高,采用這種方法取樣,最后得到的混合樣按時(shí)間段產(chǎn)生分層現(xiàn)象。在此時(shí)倒出樣品,得到的只是最后h的那份。因此,應(yīng)該熱樣,讓已經(jīng)冷凝的樣品再次流動(dòng),再搖樣讓其均勻混合,這樣才能得到更有代表性的樣品。
通常用平底水浴鍋來熱樣,在其內(nèi)部裝入水,有效得到加熱的樣品深度因一定程度地受內(nèi)槽深度的限制,只有不到9cm,但是取樣瓶的內(nèi)部高度為19cm左右,在熱樣的時(shí)候,只有一半的樣品受熱,導(dǎo)致其上半部分和下半部分溫度不一致。為了解決這種問題,可以用溫度計(jì)、攪拌棒攪拌,但是在實(shí)際情況中相關(guān)工作人員發(fā)現(xiàn)溫度計(jì)是水平攪動(dòng),導(dǎo)致樣品也隨之水平轉(zhuǎn)動(dòng),上下兩部分還是很難混合,造成溫度仍然不相同,下半部分的溫度高于上半部分。相關(guān)工作人員經(jīng)過測量可以得知,將加熱的溫度和試樣溫度作比較,上下兩部分溫度差大約為7到8℃。在加熱原油時(shí),應(yīng)該加熱到其能充分流動(dòng)的時(shí)候,但要注意溫度不能太高,讓其中的輕組分損失,或者太高,使其中的蠟析出。
在原油密度化驗(yàn)中,常常產(chǎn)生氣泡,影響原油密度化驗(yàn)準(zhǔn)確性的提高。因?yàn)闅馀菔蛊湟a(chǎn)生同等數(shù)值的浮力,增大了需要排開的液體體積,使最終的測量值變小。正確去除氣泡的方法應(yīng)當(dāng)是:用一片干凈的濾紙除去表面氣泡。同時(shí)應(yīng)該要注意靜置密度計(jì)片刻,待所有氣泡到表面以后,在讀數(shù)之前除掉所有氣泡。但是在實(shí)際操作中,很多工作人員只是用濾紙簡單刮氣泡,就投密度計(jì),以后應(yīng)該避免這種行為。
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