(中石化长输油气管道检测有限公司,221008)
摘要:在采油过程中,原油水分含量测定的准确性直接影响到原油的炼制和销售。原油中水分的检测是油田生产中的重要任务,其值的准确性直接反映了油田的产量,对油田开发中的各项任务具有一定的指导作用。随着油田开采过程中各种措施的增多,对高含水检测精度、在线连续性和稳定性的要求也越来越高。本文主要讨论如何提高原油中含水量检测的准确性。
关键词:原油;含水量检测;准确性
1原油含水化验的现状
1.1离线测定法
在我国的石油生产,储存,运输和加工过程中,有许多方法可以测量石油工业中原油的水分含量。传统的离线测量方法主要是采用人工采样的方法,通过蒸馏法和电脱附法测定原油中的水分。尽管电解吸方法操作简单,但是误差很大。蒸馏方法具有高的测量精度,但是具有许多缺点。因此,传统的离线测量方法无法及时响应原油中水分的变化,离线测量方法在油井分散,天气恶劣的情况下会消耗大量的劳动力。
1.2在线测定法
随着我国石油工业技术的发展,原油中水含量的在线测定方法已在油田中得到越来越广泛的应用。许多单位已经开发出各种形式的在线检测仪器。在线检测仪器投入使用后,大大降低了劳动强度,提高了测量精度和测量速度,使油田自动化水平提高到了一个新水平。目前,常用的在线检测方法包括:密度法、射线法、电容法、射频法、短波法和微波法。
2原油含水率离线测定法与在线测定法适用范围与优缺点对比
①离线测定方法主要可以分为混合液体蒸馏测定法(适用范围:含水率较低的液体测定准确率较高;优缺点:取样过程存在随机性问题,但是准确率较高)、混合液体电脱水测定法(适用范围:含水率高的液体;优缺点:准确度相对较低,但是操作简单)等类型;②在线测定法主要可以分为混合液体密度测定法(适用范围:不含其它杂质的液体;优缺点:容易受到液体中杂质的影响)、混合液体电容测定法(适用范围:油包水型的液体;优缺点:容易受到外界温度的影响)、混合液体射线分析法(适用范围:应用范围广泛;优缺点:测定过程安全度相对较低)等类型。
3影响原油含水化验误差的因素
3.1采样误差
(1)混水时间对采样精度的影响
油井的水混合循环被广泛用于油田的油井生产中。如果在采样过程中未关闭水混合,回油管道中的水混合将进入样品,影响采样的准确性。对于流体生产率不同的井,当水的混合时间不同时,采样的准确性也会不同,这会影响样品水的检测精度。
(2)井口排气对采样精度的影响
根据每个采油井的含水量和含气量的差异,在对油井进行采样时,溶解气体和产出液的释放会将采样装置中的死油带到样品中,从而影响样品的准确性。
3.2化验误差
(1)部分乳化油损失对水质测试精度的影响
原油中的水以四种形式存在:游离水、悬浮水、乳化水和溶解水。可以通过倾倒方法分离出游离水,但在倾倒过程中也会乳化一部分乳化油,这会影响测试的准确性。在原油样品的运输过程中,各种因素(例如道路条件和车辆条件)导致一些样品粘附在桶壁和桶盖上。在测试过程中,对于某些附着在桶盖上的样品,无法将其回收到用于实验室测试的样品中,从而导致水含量较高。
(2)样品搅拌不均匀对水质测试准确性的影响
由于重力的关系,样品中的悬浮水沉降到容器的下部,容器壁上还附着有水滴。如果搅拌时间不足或作用力太小,则样品混合不均匀,水分布不均匀,会影响水质测试结果。
(3)样品加热时间对水质测试准确性的影响
为了分析原油样品中的水分,有必要将样品在室温下放置一段时间以进行油和水的初步分离。除去游离水后,仅包含乳化水的样品将被加热并融化,样品预热不足会导致油中乳化水含量不均匀。
此外,油样的预热不足会导致一部分原油成块状,因此添加的破乳剂不会具有破坏其油包水状态的作用,并且块状原油将很容易粘附在在离心机中脱水后,试管的底壁会影响测试结果的准确性。
(4)操作员读数对水精度的影响
当使用离心法检测原油中的水分时,离心管是必不可少的工具。离心管的刻度为:1mL至10mL的分度值为0.2mL,1mL至0.3mL的分度值为0.1mL。0.3mL以下的分度值为0.03mL。在当前标准中,要求乳化水含量的读数精确到0.01mL。因此,实验室技术人员在阅读时无法满足标准中的精度要求,这会影响测试结果的准确性。
(5)仪器设备对水质测试精度的影响
离心机是通过离心法检测原油中水分的重要仪器。对于不同类型的离心机,由于离心半径不同,获得相同离心力所需的转数也不同,这会影响测试结果的准确性。
4提高原油含水检测准确率的措施及方法
4.1取样过程
(1)准确把握水混合时间,为提高测量精度奠定基础
对于具有不同流体产量的油井,水的混合时间也将非常不同。采样时,很难掌握水的混合时间,对于具有不同流体产量的油井,进行了不同的水混合实验。实验结果表明,对于5t以下的油井,5min的时间更好。对于约20t的油井,最适合20分钟的时间;对于50吨或以上的油井,最合适的水混合时间为30分钟或以上。
(2)采用正确的放空方法,进一步提高了原油含水量的测定精度
取样原油时,必须对井口进行排气,以防止死油混入样品中。同时,在进行排气操作时,需要打开阀门以使液体完全排气,这间接提高了样品测量的准确性。
4.2化验过程
(1)减少乳化油的损失,防止测量精度低
①减少乳化油的流失,防止其影响最终测量结果。进行实验以除去乳化油以验证乳化油的流量对测量结果的影响。从实验结果可以发现,乳化油流失后的实验结果明显降低,其下降规律与样品中的游离水含量没有严格的关系。②测量样品桶盖上的原油含量,以减少乳化油的损失。通过实验验证了原油处理和不处理对桶盖的影响。通过实验结果,发现桶盖上原油的存在对含水量的测定也有一定影响。因此,对桶盖上的原油进行了测试。加工可以有效提高水分测定的准确性。
(2)延长样品的搅拌时间,提高水含量测量的准确性
取决于样品的搅拌时间,样品的均匀度也存在差异。通过实验可以证明,通常将原油样品搅拌5分钟即可达到均匀性,从而保证了测量结果的准确性。
(3)选择合理的加热时间,提高水分含量测定的准确性
实验结果证明,随着加热时间的增加,原油的流动性将增加,乳化水的含量将明显减少,从而提高了测量精度。通常,当加热时间达到20分钟时,可以得到最佳的测量效果。当然是最好在加热过程中边搅拌边使用加热。
5结论
总之,对于油田单位来说,提高确定原油含水量的准确性非常重要。为了提高混合液蒸馏测量方法的准确性,通过实验验证方法证明了水混合时间的精确控制、适当的排气方法、减少了乳化油的损失、样品盖上原油含量的测定、储罐并延长测试时间样品的搅拌时间和合理的加热时间选择等措施,严格保证原油中水分含量测定的标准化操作,从而提高了测量精度。
参考文献
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作者简介:王佳宁(1992.07-),女,黑龙江省巴彦县人,职称:助理工程师,学历:硕士,主要研究方向:原油、润滑油、变压器油、油品化验。