射频含水仪在计量中的应用

    分队计量是利用流量计和含水仪等仪表从各采油队的来液中测量出纯油量来,分队计量的数据是衡量各油田区块实际的产油量考核采油队原油承包任务完成情况的关键数据。多年来,为解决分队计量问题先后试验了电容法、放射性法、微波法等多种原理的含水仪。

    1　射频含水仪的工作原理和特点

    1·1　工作原理

    原油中的主要成份是油和水,油的介电常数约为2·3,而水的介电常数是80,两者相差甚大,因而所呈现的射频阻抗特性不同,当射频信号经天线传到以油水混合液为介质的负载时,该负载阻抗随着混合液中不同的油水比而变化,通过电流互感器,检测出由阻抗变化引起的电流变化。将按不同油水体积比配方的标准混合液,在标准装置上分别测得混合状态下相对应的电流值,进行归一化处理后存入单片机的EPROM中。测量时,单片机根据检测到的电流值,在EPROM中找出相对应的含水率。

    1·2　仪表特点

    (1)测量精度高,数据保护功能强,采用了单片机技术,智能化程度高。

    (2)测量范围宽,并有自动扩展量程的功能。

    (3)安装简单,操作方便。一次表安装时只要把天线插入管道中即可。

    2　分队计量系统应用试验情况

    2·1　对含水变化大的原因进行分析改进

    原油在管道中流动时液体中含水变化较大,造成有时取样是清水有时含油较高,油水混合液体在油水比例悬殊较大的时候,经泵输送后油水状态在管道呈螺旋状流动,不是一种相对均匀的稳流状态,含水仪探头在管道中间测量含水呈液流畸变状态,从而影响含水测量的准确性。如何有效地消除旋涡流和液体的非均匀的流动分布是解决含水分析仪准确测量含水的一个关键,通过调研了解到北京博思达仪器仪表有限公司生产的LZK—X整流器可以用于气体和液体,能有效地消除液流旋涡使液体流速分布更加对称,流态稳定。先后在中一转等转油站安装3台,三个站安装整流器后,含水仪测量数据稳定了,现场取样对比非常接近,原油含水得到了准确的测量,取得了明显的效果。

    2·2　对含水仪现场取样化验对比变化大的原因进行分析改进

    射频含水仪是以射频阻抗理论为基础,由被测混合液呈现的阻抗特性反映含水率大小的仪表,在油和气中的介电常数区别是不大的,在取样时有较多的气泡出现,使含水仪测量的含水率比实际取样化验含水率低是由气影响造成的,如滨六站有2具分离缓冲罐, 2个大罐出口距输油泵距离不一致,造成靠输油泵近的那具罐液位下降的多,而另一个罐液位较高,致使液位低的大罐气液分离不彻底,部分气体进入管线,造成含水仪测量的含水率偏低。针对以上问题,采取了以下措施:由2个罐并联使用改为用一停一,滨六站因液量不高,用一个缓冲罐完全可以满足生产要求,停用一个罐后气体影响明显消除。后又对大罐液位计进行了调整,由原来正常液位1·42m上升到1·50m,提高了缓冲分离效果。