原油交接计量中含水率的分析与检测

    油井产物中,除原油和伴生天然气外,还含有水、盐和泥、砂等机械杂质,特别在油田开发后期油井出水量占产液量的90%以上[1]。由于原油含水给原油的集输和炼制带来很多麻烦,因而原油净化是商品原油生产过程中的重要环节。净化原油含水率的测定,对原油的集输、炼制和交接等都有着非常重要的意义。

    1　含水原油对生产的危害

    含水原油对生产的危害主要体现在三个方面:

    (1)含水原油增加了集输过程中的动力和热力消耗。在一定范围内,原油粘度随含水率上升而增加,这对集输设备、集输工艺有很大的影响。为保证集输生产正常进行,应进行加热输送,由于水的比热大于原油的比热,所以增加了燃油损耗。

    (2)含水原油对设备和管线腐蚀。含水原油中含有大量的盐类和矿化物,这些盐类在水中发生分解呈弱碱性,尤其是Cl-离子穿透力较强,容易造成管道和设备局部穿孔。

    (3)影响石油炼制。石油炼制时,原油加热到30℃进入蒸馏塔进行汽化,如果原油含水过高,水加热汽化体积是原油汽化体积的15倍。这样,不但影响产品质量,而且也使塔内压力急剧上升,容易发生设备爆炸等事故。

    2　目前我国原油含水率测定的方法

    2·1　人工取样

    我国石油行业原油的生产、储运、加工等环节的原油含水率的测量方法很多,传统的人工测量方法主要是通过人工取样,采用蒸馏法和电脱法测定原油含水率[2],这是目前我国油田和炼化企业采用的主要监测方法。

    (1)立式金属罐交接计量

    用立式金属罐进行交接计量时,主要依据SY 5669—93《石油及液体石油产品立式金属罐交接计量规程》及GB/T 4756—98《石油和液体石油产品取样法》等标准。根据标准,对油品采样做密度分析时,采样个数依据油品液面高度、油品混合是否均匀来确定采样个数。按照标准对立式金属罐进行交接计量,存在以下几个缺点。一是由于事先不知道油品是否混合均匀,只能先采上、中、下三个油样进行分析,分析完后如果属不均匀油品,需增加采样个数,而这时由于油层已被搅动,需静止一段时间后才能重新采样;二是由于密度差值无明确规定,造成无法可依,不能确定采样个数,而如果只采上、中、下三个样本作为交接依据,计量数据肯定不是很准确。

    (2)铁路罐车交接计量

    铁路罐车交接计量,主要依据SY 5670—93《石油及液体石油产品铁路罐车交接计量规程》。该规程解决不了测密度时分层的问题。铁路罐车按规程要求采罐车中部样,一般采4个油样,除首车、尾车必采外,其他可任意采。在理论上同一批车的密度应该是一样的,而在实际操作中由于阀门开启有先后,阀门开度也不一样,必然造成部分罐车密度相差较大。并且实际装车时,油品在抽出口处存在涡流,漩涡的大小与装车速度有关系,由此决定了同一批车油的密度必然不同。因此,用铁路罐车交接计量也存在密度分层这一问题,解决办法是对每一台铁路罐车进行采样,做密度分析,这样必然影响铁路罐车交接计量速度,在实际生产中是行不通的。