原油产量动态计量及统计分析的应用探讨

ｘ 一原油体 积含水率 一
定 时 ， 电容量 Ｃ 圆筒 电极 长度 和介 电常数 ｅ的 与
乘 积成正 比。
２ 动态综合 统计分析预 测
通 过 改 进 计 量 方 法 方 式 ，使 联 合 站 储 油 罐 液 面 、 油水界面 、含 水率等 一系 列参数 更加 精确 ，为
ｌ． ｉ．
、 ｌ ； ； 曩 ＇ ：
向。 同时通 过盘 库数据 的动态 统计 综合 分析 ，找 出
原 油产量 计算 公式 中的重 要参数 定额损 耗率 的影 响
图３ 电容 法 测 油 水 界 面原 理 示 意 图
因素 ，并提 出相应 的解决方法 。
２ １ 损 耗 率 的理 论 影 响 因素 ．
２１ ０ ２年第 ２ ３期 （ 总第 ２ ０期 ） ３
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（ ｍａＮ。． Ｃ ｕｉｙ ２２ ｕ ｌｅ２２０ ｔｔＯ３１ ｖ Ｎ ０） Ｏ３
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原油产量动态计量及统计分析 的应用探讨
张 静 维
（ 国石 油辽 河 油 田分 公 司欢喜 岭 采 油厂 ， 宁 盘锦 １ ４ １ 中 辽 ２ １ ４）
修 后 的油罐 进 油后 ，罐 内的油 品就 开始 了蒸发 ，一
直 蒸发至罐 内气体 达到饱和 状态为止 。 ２ １ ３ 清 罐 损 失 。根 据清 罐 安 全技 术 操 作规 ．． 定 ，清 罐前 必须 排 除罐 内全部 石油蒸 气 ， 因此 ，造 成 一定 的损 失 。
根据 生 产现 状 ，蒸发 面积 恒 定 ，储 存 条件 只有 温 度 为变量 值 ，因此 推测损 耗 率和温 度之 间 的理论
曲线与 实际 曲线不 符 的现 象 。但是夏 季温 度较 高 ， 稀 油 挥 发 较 大 ，这 样 就 形 成 了冬 季 、夏 季 损 耗 率 高 ，春 季 、秋季 较低 的现象 。
通过对 以上数据 的分析 ，预 测 出原油产 量计 算 公式 中损 耗率 的走 向趋势 ，对 采油厂 联合 站集输 工 作提 出整 改措 施 ：规 划 设计要 积极采 用 国 内外成 熟 适用 的新 工艺 、新技 术 、新设 备 、新 材料 ，做到 技 术配 套 ，优先 采用 国 内外 可靠 、节 能、 高效 、适 用 的处 理工 艺和 设备 ；在损 耗率 较大 的季节 ，适 当调 整储 油温 度 ，以降低原油产 量的损耗率 。
ｉ
－ 次 墩 样 测 得 平 均 禽 水 率 ｔ
图１ 采 油 厂 原 油 计 量 流 程
图２ 储 油罐 液位 计量 系统示意 图
１ ９ ３
１２ 储 油罐 油 水 界 面的 确 定 ．
油 比例和介 电常数之 间存在 一定 的关 系 。
１３ 储油 罐 含 水 率的 确 定 ．
储 油罐 油水 界面 主要 是油 、水密 度不 一而 产生 于 储油 罐 内油 水交 界处 的一 个层面 ，是反映罐 内储 油 的重要参数之一。油水密度及储油罐中受温 度压力
节 ，从确定 储 油罐液 位 、油水 界面分 析 以及 含水 率 的变化 进行 实 时监控 ，并对 统计 结果 分批进 行动 态 分 析探讨 。 原始 原油计量 系统组成 如图ｌ 所示 ：
自动化 ，高 细分 步进 电机运用 到 油罐计 量 ，既保证 了测量 的精 度 ，又提 高 了设 备 的可 靠性 。终端 计算 机 组态可视 化方便统 计人员进行动 态监测 。
１ 采油厂 原油计 量系统组成 和 自动 监测系 统经验 公式
本 章从 液位 计量 、油 水界 面 的确 定及 含水 率调
策层 提供 更详 实可信 的统 计数据 ，如 何避 免统计 误 差导 致油 品交接 过程 中给 公司造 成经 济损 失 ，如 何 对 其 有效地 进行 动态 统计监 控及 对其变 化情 况制 定 有效 地措施 ，成 为原 油产量 统计 工作 的重 要 内容 。
从上 图看 到 ，采 油厂 实际损 耗率 与理 论损耗 率 之 间存 在较大 差异 ，有 些数据 甚至 相反 。与采 油厂 实 际情 况 相 结合 ，得 出储 油 罐 中稠 油 比重 高达 ６ ％ ０ 以上 ，原油 以稠 油为主 ， 因为冬季温 度较 低 ，稠 油
粘度 大 ，在输 油管 线 中损耗较 大 ，所 以发生 了理论
原 始手 工采样 测量 石油 产 品平均密 度及 含水 率 的方法 是 采 用液 面 以下 １ ６ 上部 、 １ ２ 中部 、 ／处 ／处 ５ ６ 下部 三 点样等 体 积混 合 ，测量 其平 均 密度 及 ／处 含水 率 。此方法 将罐 体等体 积分 为三部分 进行 平均
老式 亮油 尺油 水界面 计量 不准 ，得 到 的油 品数 量 会产 生相应 的人 为误差 。要 求操作 人员 掌握采 油 厂多种 油 品特 点，根据采 油 厂多种 油 品的特 点 综合
关键词 ： 油 ； 原 计量误 差 ； 统计 分析
中 图分 类号 ： ４ ６ Ｆ ２
文献标识码 ： Ａ
文章编 号 ：１０ － ３ ４（ ０ ２） ３ ０ ３ － ３ ０９ ２７ ２１ ２－ １９ ０
采 油厂 盘库 过程 中人 工确 定 液位 、油 水界 面及 含水 率具 有一 定 的应 用规模 ，但 其精 准度 的不确 定 性及 人为误 差 的 问题 也越 来越 突 出明显 。如何给 决
பைடு நூலகம்
统计 分析和 应用 力度 ，为制 定 、优化 生产计 划奠 定 了技 术基础 ，为辅助 决策提 供 了重要 的实 时信 息及
分析 手段 ，使各 级领 导对 生产 、销售 、外输 、库存
一
月份 二月静 三月份 四月葫 五胃捞 六月份 － ￣ Ｉ 舒 ； ３
情 况 有 了实时和 动态 把握 ，在采 油厂管 理层 实现 了
温度 原 因 ：在 ： ｌ ℃、１ ． ℃、２ ． ℃ 、３ ℃ １ ４７ ０３ Ｏ 四种 不 同温 度 下 ， 其 他存 储 条 件 相 同 的条 件 ，储
存 １ 月后 ，其 蒸发 损 失量 分别 约 为４ ｋ 、５ ｋ 、 个 ６ ｇ ５ ｇ
５９ ｇ、 ６ ｋｇ。 ｋ ８
２ １ ２ 空罐 装 油蒸 发 损 失 。新 投产 或 经 过 大 ． ．
辽河 油 田分 公 司欢喜 岭采 油厂对 原油计 量 的各个 环
整三个方 面讨论统 计数据 的精准 性 。
１ １ 储油罐液位动态监测系统原理 ．
老 式方 法在 油 品高度 计量 时 ，油罐 内径越 大 ，
油 品数量误 差就 越大 。应用 复式 防爆多 功能传 感器 系统 与计算 机连接 ，真 正实现 了多项指标 综合 计量
分析 ，排 除计量时可 能出现 的虚假值 。
含 水率测 算 ，考 虑 到油水 界面 的不规 则性和 液体 的
不均匀性 ，此法 误差较大 。
在 欢 四 联试 点 运 行 了分 段 电容 法 （ 图 ３ 见 ）测 储 油罐油水 界面 。其 原理是 采用 圆筒 电容器理 论 ， 改 变介质 来改 变 电容 量 。 由两个 同轴 圆筒极板 组 成 的电容器 ，在 两 圆筒 之 间充 以介 电常 数为 ｅ 的介 质 时，则两 圆筒 问的 电容量 为 ：
及 电场等 因素影响及超稠油粘度 、密度等组分的不 同 特性 、药剂混合不均及沉降时间的不 同，储油罐体 内 存在厚薄不一 、油水交融过渡带 比较复杂 ，除去采一
在 原 油脱 水 过程 中 ，联合站储 油罐 中含水 率及
液体密度随高度变化而变化 。高处油层相 比较低处液
体 的密度相对较低 ，而低处液体含水率相对 为高值 。
２ １ １ 蒸 发 损 失 。蒸 发 性 强是 石 油 的主要 性 ． ． 能之 一 。在温 度 作用下 ，其液 体表 面 的 自由分 子很
容易 克服 液体 引力 ，变 成蒸气 分子 离开 液面 而扩 散 到空 间 ，造 成 液体 的蒸 发损 失，这 就是 蒸发 损耗 ，
蒸发损 失的大 小还 受下列 因素影 响： 蒸 发 面积 ： 如 将 １ ０ ０ 积 的原 油 储 存 于 ０ ｍ 容 ０ 设 计 能 力 为 １ ０ ０ 油罐 内 ， 蒸 发表 面 面 积 为 ２０ ｍ 的 ８０ ９ ，每月蒸 发损失约 为５ ｋ 。 ｍ ７ ｇ
关 系 曲线 （ 图４ 见 ）为 ：
３ 结 语
通 过对 原 油从产 、存 、销 、输 各环 节 的动态 统 计监 控 ， 目前 可 以准 确及 时地 掌握原 油生产 情况 ， 根据 产量 的变化 迅速 采取相 应 的措施 。这套 监控 体
系 的应用加 大 了采油 厂原 油生产 和销售 数据 的综合
电容 式物 位计 测量 的前 提是 介质 介 电常数 ｅ 应
保 持不 变 ，否则测 量不 准 ，但 是采 油厂联 合站储 油 罐 中原油成 分不 能精确 ， 导致介质 介 电常数在 一定 范 围内变化 ，通 过统计 分析 ，得 出 中质 油 、重油原
１０ ４
石油产 生损耗 的原 因主要有 以下 几点 ：
ｄ
式 中：
度 很低 ，可 以忽略 不计 ；二是 因液体 高度而 产 生的
压 力无 法将其 组分 压缩 ，即压缩 率忽 略不计 。则 有 经验公式 ：
Ｍ ｝ ＝ＨＳ （一 ｝ ｝ Ｉ １
Ｄ — — 圆筒 内电极 的外径 和外 电极 的 内径 、ｄ
— —
同轴 两 圆筒 电极的长度
ｅ —介 电常数 — 由上 式可 得 ：对 于一 定 的圆筒 电极 ，即Ｄ 一 、ｄ
因此在 统计罐体 含 油时不 能单一 测量 原油含 水及密 度 。而沉 降罐乳化层存在着 “ 油包水 ”和 “ 水包油”
采二轻质油，其他作业 区的重油密度 与水密度 比较接 近 ，油水混合过渡 带厚度最大可达２ 厘米，这些 因素 ０
给测量和统计带来 了不小的难度 。
过渡带 ，无法求得准确的含水率及 液体密度 。
计 算含水 率 实际理 论则 是 ：将 储 油罐 中原油 当
作一个 整体 ，将储 油罐 中全部 水作 为一个整 体 ，储
油罐 中全 部水成 分与整 个罐 中液体 体积之 间 的比值 为理 论含 水率 。试 想计 算罐 体 中净 油量 则可避 开油 水分 界线 这一模糊 参数 。 新方 法通过 间接 测量 推算 出平 均含水 率 需要两 个 假设 ：一 是原油经 过沉 降处理 ，其在 水 中的溶解
摘要 ： 原油产量是采油厂每年 需要 完成的重要 生产任务指标。 当前，有许 多采油厂在盘库过程 中还采用人工 计 量这 一传统 方 法 ，不仅 浪 费人 力 资源 ，提 高 劳动 强度 ，而且 测试 时 间长 ，测得 的 结果 不够 准确。 文章针 对
如何 最 大消除 计量 误差 以及 最 小耗 费生产 力 ，怎样 用 已知 的统计 数据 合理 地为 企业指 出宏观 把控 的 方向成 为 了亟待 解决 的 问题 。应 用储 油罐 自动监 测 系统 ，消 除 了人 为 因素 ，使 采 油厂产 量统 计计 量更加 精 准。在精 确 的数据 基础上 应用动 态概率统 计进行 分析 预测 ，极 大地避 免 了资源的 不合 理使 用。
储 油 罐 液 位 计 量 系 统 主 要 由两 部 分 组 成 （ 见 图２ ）， 即原 油计 量 仪表 ：射 频 含水 仪和 涡 轮流 量
毙 油凡 测 艟 缶 镗体 油 岛
计 ； 原油计 量工 艺设备 ：油气 分离器 、液 位计 、终 端 计算机服 务器 。
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揪 ＇ｌ 油 湘 情 况 确 定 ＿ｆ 分 界 ｌ ｝Ｎ ｝ ｛ ｝水 ｎ ｆ Ｉ ｛
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采油 厂原油 产量盘 库统 计提供 了较 为可信 的依 据 ，
为采 油厂 决策层对 油藏 勘探 开发提供 了翔实 的数据 理论 基础 ，也 为地质 科研项 目的研 究指 明了宏 观 方
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