取样方法对测定管输原油含水率的影响

　　在原油的集输和销售计量中,原油含水率是一项重要的参数和指标,原油含水率准确与否主要取决于所采集样品的代表性。实际工作中的样品采集,从采样形式分,有手工采集和自动取样器采集两类;从采集性质分,则有时间比例采集和流量比例采集。不同取样方法采集的样品对测定原油含水率有不同的影响,因此,使用科学的原油样品采集方式,采集具有代表性强的样品能够提高原油计量准确度,体现原油计量工作的公正、公平和科学性。

　　1　管道输送原油含水率与采集样品含水率的数学模型建立和分析

　　1·1　数学模型建立

　　管道输送原油在某一时间段(T)内所输送的原油真实含水率为(Y真),则:

　　在图1中,横坐标上方的阴影面积(为正)与下方的阴影面积(为负)的代数和再除以输油量,就是原油含水率高次方附加值。该附加值可能为正,也可能为负,或者为零(对于一个完整的输油期间而言,当q(t)为恒定值或Y(t)为恒定值时,该附加值一定为零)。

　　在实际输油过程中,整个采样时间段(T)内输油瞬时流量或原油含水率一直保持恒定不变是不可能的。因此,管道输送原油在某一取样时间段(T)内所输送原油的真实含水率Y真并不等于这一时间段(T)内的原油含水率的算术平均数

　　1·2　时间比例采样数学模型分析

　　时间比例采样时,若子样间隔时间足够短(子样采集频率较高),则所采集样品的含水率:

　　1·3　流量比例采样数学模型分析

　　流量比例采样时,若子样采集频率足够高,则所采集样品的含水率:

　　对于严格意义上的流量比例采样,在忽略采样点(采样口结构、位置)选择误差、取样器综合误差等因素后,可以认定为:q′(t)=Kq(t), Y′(t)=Y(t),代入(5)得:

　　也就是说,流量比例采样样品分析的含水率代表了采样时间段(T)内管道输送原油的真实含水率。由式(2), (4), (5), (6)得:

　　在相同工况条件下,时间比例采样与流量比例采样其所采集样品的含水率是不相等的。而且,流量比例采样其所采集的样品含水率更接近于采样点管道输送原油的真实含水率。

　　2　不同采样方式下的采集样品含水率数据对数学模型验证分析

　　2·1　试验目的

　　在相同样品采集条件下进行不同形式的流量比例样品采集和时间比例样品采集,通过对不同样品的数据分析对比,验证建立的数学模型吻合程度和趋势。

　　2·2　试验设备和工艺流程[1]

　　在一个计量台位的流量计出口管线上安装两个采样点,一个点作为手工采样,另一个点安装两台自动取样器,一台是XX公司生产的ZHYQ型原油自动取样器。另一台是XX公司生产的LLAS型原油自动取样器。为了使试验数据更具可比性,两台取样器子样量设定一致,采样工作中子样量设定为5ml。试验工艺流程见图2。