原油含水率自动监测仪在油田的应用

原油含水率自动监测仪在油田的应用

【摘要】原油在生产过程中，从油井中采出的原油是油、水、气和含有其它杂质成分的三相流体。因原油含水率、含气率的波动等因素所造成原油交接计量误差大的问题，经常造成原油交接计量纠纷及人财物的浪费。射线型原油含气、含水率自动监测仪和射频含水分析仪在油田联合站的使用，解决了无法连续计量的问题，避免人了工误差。使用这两种仪表在中原油田的原油计量中发挥了明显的优势。

【关键词】含水率射频γ射线含水分析仪

1 引言

中原油田目前主要采用注水采油工艺，采出原油的含水率普遍偏高，各采油队将混合液汇输到联合站经过分离处理，随后进行油、气、水的计量，以前对原油的计量主要有人工蒸馏化验法、振动密度计法等，但这些技术都有一定的局限性，可靠性差，尤其是这些方法都无法消除含气对含水率测量带来的影响，因而使原油计量始终处于一个低水平，给油田开发管理带来诸多不便。

中原油田文一联合站主要接收由采油一厂七个采油区管线输送和油罐车拉来的原油，这两种来油方式给原油计量外输带来了很大不便。用人工进行化验要求取样频繁工作量大，测出的含水率不是连续值，误差较大，无法准确计量。

2 在油田的应用

2.1 射线型原油含气、含水率自动监测仪的应用

在对七个采油区管线输送的来油，中原油田采油一厂文一联合站在集油岗的来油管线上安装了七台ysqf-i射线型型原油含水含气分析仪外加计数流量计，使各个采油区经过管线输送进站的原油产量计算得到了很好的解决。

这套系统的配置是：给每个采油区输送来的原油，在管线上配有台射线型含水仪，附加计数流量计，数据传到微机系统，系统将采集到的原始数据进行后台整理，并处理计算，对各采油区的油、气、含水率进行实时监测，以报表和趋势图的形式显示在微机大屏幕上，直观明白易于操作。

射线型含水仪的测量管道安装在原油分离器的进口，来油经过管道，每个放射源所发出的强度不太高的γ射线穿过油、水混合介质，通过探测器计数，然后进行分析计算总结，从而得到含水率，这样的结果准确客观。

这套系统的一次仪表包括测量管道、探测器和放射源组成。测量管道由耐腐蚀耐高温钢材制造，探测器是不接触原油的。采用闪烁γ探测器性能卓越，数据精确。施工期间对原有管线进行了改造，安置到分离器的上部使之产生合理的落差，保证来油均匀顺滑的经过测量管道，连续不间断的进行测量。

二次仪表有数字信号处理单元、模拟信号处理单元、计算机数据采集系统组成，在值班室里就可以直观的显示出连续的含水。必须对值班人员经过专门培训，使其掌握专业的操作技术，才能更好的运行这套系统。

经一段时间测试，并进行含水取样对比，包括正常生产取样对比和调节分离器液位改变出口含水率和含气率进行对比，从表的检测计量数据对比知，仪器检测原油平均含水率为2.0%，人工检测原油平均含水率为1.8%，二者含水率检测差值为0.2%；仪器检测累计日均产油量224t，人工检测累计日均产油量223t，平均日差1t，相对误差0.3%；仪器检测累计日均液量1768立方米，，流量计人工检测日均液量1764立方米，平均日差4立方米，相对误差为0.3%。三项计量数据平均误差在0.5%以下。仪表的长期运行稳定性和测量误差都能满足生产计量要求。

2.2 技术特点

原油含水含气分析仪技术先进。采用最先进的核物理技术、核电子学技术和计算机技术，是核机电一体化的高科技术产品，是一种非接触自动在线测量仪表采用了计算机技术，测量参数随时间的变化一目了然，测量精度高。

2.3 sh射频含水分析仪的应用

除了七个采油区管线来油外，还有个别不在传输系统上的油井经油罐车将原油拉到卸油台卸油，以前测定拉来的原油含水率使用人工取样，在油罐车放油的过程中，间隔一分钟取样一次，一共三次，由于原油的在罐车中油、水、气和含有其它杂质成分分层，这样取样无法准确的体现一车原油的含水率，人员站在卸油口取样，呼吸有毒有害气体，对身体健康造成危害。

sh射频含水分析仪由测量传感器，一次仪表，二次仪表，擦除控

制器，hgc-1型锦研卸油站含水自动计量监测控制微机系统组成。测量传感器就安装在卸油口，直接和卸下得原油接触。由于电磁波在通过介质时，或多或少的被介质吸收，不同的介质吸收电磁波能量是不同的，由于传感器发射的是短波频率，它有很强的穿透能力，可以获得精确的信号，得到准确的数据。微机监控采用菜单化管理，中文操作，实用、友好的实时监控界面；具有实时变化趋势曲线图和历史曲线查询功能，具有数据报表存贮、查询功能。

经过一段时间的测试，每天测试的平均含水率与人工测试的含水率很接近，误差小于0.1%，单车卸车计量，消除了原油交接中的人为因素，能实时监测油罐车的卸油状态，确保油品交接公平、公正、公开。彻底杜绝了某些拉油罐车的弄虚作假现象，减少了收油单位的经济损失。先进的自动化产品，减少了工人的劳动强度，保护了工人的身体健康，提高了生产运行效率。

3 结论

随着石油系统经济体制改革的深人发展，采油企业内部原油生产交接计量管理变得非常重要。文一、文三联合站担负着采油一厂七个采油区进站原油脱水及外输任务。射线型原油含气、含水率自动监测仪，sh射频含水分析仪，实现了原油含气、含水率在线全流量的测量，消除了由于含气对含水测量带来的误差，克服了人工测量而导致的含水测量代表性差的不足。仪表的精度不受原油的流态的影响。这一新的测量方式将为多相流的在线监测提供了新的方法。这项原油计量新技术在中原油田及兄弟油田得到了广泛推广应用。

参考文献

[1] 严晓靖.原油天然气分线自动计量与监测技术的开发与应用[j].内蒙古石油化工

[2] 杨长来.联合站改进工艺流程的节能效果分析[j].油气储运，2002，02

[3] 贾炜镔.射频原油含水监控系统在原油交接计量站的应用