孟佳豪、高树芹、孙伟园
中石化胜利油田临盘采油厂 山东德州 251507
摘要：原油含水是产量核算、区块单元调整的重要依据，一直以来，矿藏原油含水化验采用蒸馏法，造成油气挥发危害严重、安全隐患极大、设备设施溶剂油消耗多等问题。本文对原油含水化验标准、油田内外目前操作方法等进行了深刻的剖析，开展了原油含水化验方式的优选，主要对原油含水化验的蒸馏法和离心法进行了研究和现场对比试验，取得了良好的效果。原油含水化验方式改进后，直接节约设备购置、维修、溶剂油消耗等300万元，在左右不了油价时管控成本，有效实现油田降本增效。
主题词：原油含水 改进 降本 增效
1 原油含水化验现状
目前管理区原油化验一直采取蒸馏法Q/SH 0582-2014《油田采出液水含量测定法》。基本原理为采用蒸馏法+质量法。这些化验过程控制节点多，任何一个节点操作不到位都会引起操作误差，并且测定过程中使用溶剂油，蒸馏过程中的油气蒸汽对人体容易造成伤害。为保障环境质量，维护职工身心健康，采油厂采取了多种措施改变现状。一是对化验室进行通风改造；二是完善化验室管理标准，规范现场操作行为；三是开展了样板化验室评选，提高现场“三标”水平，有效地改善了化验操作现场环境，取得了一定成效，但是仍然无法从根本上解决化验室油气蒸汽等危害。
2 目前使用原油含水化验标准分析
经调研，目前油井含水化验主要方法有七种，包括蒸馏法、电容法、电脱法、离心法、法卡尔﹒费休电位滴定法、射频-短波吸收法以及阻抗法等，后三种使用较少。
2.1 蒸馏法
该方法主要适用于原油的加工、买卖和运输中，能够准确测定原油中水的含量。但是在化验中，原油和溶剂油易挥发产生烃类和芳香烃类，气味刺鼻，特别是进行捅样和刮水操作时，操作人员易吸入蒸馏过程中产生的大量烃类和芳香烃类，对人体具有伤害，对环境存在污染。
2.2 电容法
一是胜利油田技术检测中心研发的接触式电容快速测定法，该方法执行标准为Q/SH1020 2272-2014《油田采出液水含量测定法 电容法》。适用于含水率为60%～95%的油井化验，适用范围受到限制。
二是由东营市贝德林石油装备有限公司研发制造的分步非接触式微电容法，该方法测量范围为全量程，是用非金属取样桶取样后，流体稳定后即可放置在设备上读数，现已完成室内试验，尚未进入现场。
2.3电脱法
该方法执行标准为SY/T 5402-2008《原油含水量的测定电脱法》，适用于油田采油过程中5%以上的含水原油的含水量测定。
该方法不使用溶剂油，也无需蒸馏，安全环保性好，但误差较大，标准给出的重复性水平为2%，就是说实际含水96%的流体，在94%-98%之间均符合该重复性指标，因此适用性差。现场操作存在安全隐患。
该方法由于重复性水平不高，误差较大，现场操作安全隐患无法解决，2011年在技术监督科和化验中心的要求下，改成了蒸馏法。经调研个别采油厂仅用于原油有机氯测试过程中的脱水。
2.4 离心法
2012年以前，离心法执行标准为GB/T 6533-1986《离心法含水测试》。
该方法不使用溶剂油，也无需蒸馏，安全环保性好；但对油品质量要求较高，杂质多不适合。
为解决油井采出液含水化验存在问题，减少原油加热造成有毒有害气体蒸发，减少职业危害，提高劳动生产率，通过综合分析后，我们对原油含水化验方法开展了跟踪研究，剖析了化验各种执行的标准、操作规程，同时根据不同原油物性开展了原油含水化验方法的对比试验。综合各种原油含水化验方法，离心法对于生产现场效果较好。
3 离心法和蒸馏法原油化验方法对比试验
2012年以后，胜利采油厂开始对离心法继续跟踪研究，进行蒸馏法+离心法含水化验对比、标准应用综合分析、现场调研。2016年开始，根据不同原油物性，对标准GB/T 6533-2012《原油中水和沉淀物的测定 离心法》剖析，探索井口原油含水化验优化办法，设计了可行的试验技术方案，进行了原油含水离心法、蒸馏法的对比试验。
3.1 技术方案论证
采取蒸馏法：取样——称重——样品预处理——去掉游离水——称重——均
化乳化油——称取乳化油——蒸馏（加溶剂油、开机、调整、捅样刮水、冷却至室温、读数）；从取样到蒸馏前处理时间大约45分钟，蒸馏过程一般在55分钟以上，中间需要不断调整馏速为2-5滴/秒。一次处理12个样品。
采取离心法：取样——称重——样品预处理——去掉游离水——称重——均
化乳化油——称取乳化油——离心；从取样到离心前处理时间大约45分钟，离心过程在15分钟，设定后可无人值守。一次处理16个样品，无需加溶剂油、无需中间操作。
两种原油含水化验方式前期样品处置具有一致性。
3.2 现场试验
3.2.1 选取样品
为验证和对比离心法含水的适用性及数据准确性，同时满足地质资料分析要求，符合国家、行业、中石化标准规范要求，经技术部门充分论证，选取不同级别的含水，从认为可能影响大的粘度、密度两个方面，由地质部门选取不同类别的井号进行同一样品不同方法的比对。
3.2.2试验过程
为确保试验的顺利进行，使得实验数据具有可对比性，项目组从对比试验的全过程，制定了详尽的工作流程，包含取样、样品交接、样品预处理、化验过程、数据读取、数据处理等节点，对每个节点都制定了相应的操作和管理规范。
两种方法严格采取同一样品操作，以使数据具有可对比性和说服力。为避免数据本身引起争议，现场指定专人进行称重、去除游离水、乳化原油称量分样工作，这样统一取得样品总重、空样桶重、游离水和乳化原油重量。两种方法的化验人员只需要分别提供接收器读数，并分别将数据报给技术人员统一进行数据处理，计算乳化水、游离水和综合含水，并进行相关数据分析和方案调整等工作。
4 对比结论与效益测算
4.1推广离心法原油含水化验方式
建议90%以上的原油含水，一律采用离心法，不加破乳剂。这将涵盖油田绝大部分油井，以便于保护职工的职业健康，减少劳动强度，提高劳动生产率。
90%以下的低含水原油依然采用蒸馏法，将原来的蒸馏设备改造成自动捅样和冷凝管上端加装废气回收装置的蒸馏设备，避免职工捅样刮水过程和蒸馏过程中的蒸汽伤害。
4.2经济和社会效益分析
4.2.1整体投入减少
根据单井含水情况，整合后注采化验室配备1-2台离心原油含水测定仪、1-2台蒸馏原油含水测定仪、1台样桶清洗机、2台天平，固定资产最高37万，包括新增配备离心机24万元；比目前油田每个管理区每年更新化验设备节约120余万元；设备使用数量大幅减少，结合离心法化验含水后，每个采油厂预计每年维修费节约10万元。
4.2.2节约溶剂油
目前各基层单位化验室在做原油含水化验操作中用到的溶剂油，按照标准要求每个样品分析200ml～400ml计算，每个综合含水90%以上的采油厂每年节约溶剂油消耗费用70余万元。
4.2.3保护职工健康，提高环境质量
试验离心法，减少原油加热造成有毒有害气体蒸发，职工工作环境明显改善，减少职业危害，职业健康得到保障。提高劳动生产率，减轻了员工的劳动强度，工作效率提高，保障了职工能够正常作息，每人每年比现在多休息59天。
因此，推广离心法+蒸馏法含水化验方法，预计每个采油厂将直接节约设备购置、维修、溶剂油消耗等，每年节约200万元左右。