原油容器静态计量方式的改进及运用

吴进超，张巧玲

（中国石化集团西北油田分公司，新疆 库车842017）

1 原油容器静态计量是传统的计量方式

原油容器静态计量是原油静态计量的一种重要方式，是通过原油在容器内的体积、密度得出原油的质量。其各项操作均有国家标准、规范，是一种传统且成熟的原油计量交接方式，同时也存在一定的缺陷。

1.1 容器内原油体积的计量

原油在容器内的体积是通过测量液位后查找相应的容积表、静压力表得出相关参数后计算出来。塔河油田原油液位测量是使用量油尺采用测空尺法计算出容器内液面高度的，具有操作简单、计量准确、辅助设备以及器具少等特点。

1.2 容器内原油密度的计量

温度测量方法是先将充溢盒放入油罐中，保持15 min后取出，从观察口读取温度值即可。由于温度计的感温头是在充溢盒的保温室中保温，因此读出的温度值基本接近油罐中油料的温度。取样时，当油罐液面低于3m时，在液面深度的1／2处取样；当油罐液面在3m以上时，分别在罐内顶液面下的1／6、1／2和5／6液面处取样，进行等比例混合。测量温度时，油高在3m以下，测量油高中部的温度；油高在3m～4.5m，分别测量油高上部（液面下1／6）和下部（液面下5／6）两点的温度，取其算术平均值作为油品的温度；油高在4.5 m以上，分别测量其上、中和下部三点的温度，取其算术平均值作为油品的温度，如果在上、中和下部3点的温度中有1点的温度与平均温度相差＞1℃，则必须在上部和中部测量点之间加测1点以及在中部和下部测量点之间加测1点，最后以5点的算术平均值作为油品的温度。

1.3 充溢盒温度计装置测温的缺陷

原油测温在容器计量过程中是一项重要的工作。在塔河油田按照《塔河原油交接计量协议》的要求，在立式金属储罐高液位测温需要测试5个点。采用充溢盒温度计装置测温时，每个点的温度平衡时间 ≥15min，则测温一次需要75min以上，效率低下。同时，计量人员的耐久性和疲劳程度也影响油罐原油温度测量的准确性。

2 原油容器静态计量方式的改进

2.1 新计量器具的使用，提高了容器静态计量的精度和效率

2.1.1 便携式电子测温计的使用，缩短测量时间，提高测温精度

便携式电子测温计因其测温探头中采用了数字温度传感器，在测温时，无变换误差；探头直接浸于原油中，测温精准，其准确率可达 ±0.1℃。便携式电子测温计直接避免了水银温度计刻度不清以及离开原油时温度出现误差的缺点，测温数据直接显示在液晶显示器上，直观、方便、迅速。

便携式电子温度计代替充溢盒温度计装置。便携式电子温度计在测试容器原油温度时，测试温度在30s内的变化不超过0.1℃时温度计与周围液体即达到了平衡，手持式液晶显示屏显示测量点深度和温度，5min即可完成原油测温工作。缩短了测量原油温度的时间，减轻计量人员劳动强度。

2.1.2 全站仪的运用，使得原油交接计量容器更加精密

塔河油田原油用于计量交接的容器采用全站仪按照规程进行标定，减小交接原油罐本身误差，客观上进一步保证原油交接的公平公正。全站仪是一种集光、机、电为一体，集水平角、垂直角、距离（斜距、平距）、高差测量功能于一体的测绘仪器系统。一次安置仪器就可完成该测站上全部测量工作。容量为700m3以上的立式金属罐，检定后总容量的扩展不确定度为0.1%（k＝2），比以前的围尺法标定精确。

2.2 新标准、新规范的运行，给容器静态计量带来变革

2.2.1 测温点位布局更有代表性，提高容器整体原油温度准确度

最后，选择这个题材，就是希望引发各界对非物质文化保护的思考和关注。是否表面看似优良的物质条件就能够带给民众幸福感？农耕文明和城镇化之间又该如何过度？远离文化沃土的少数民族该如何去竭力保护自己的民族文化？

GB／T8927－1988、GB／T8927－2008规定了不同油深下的温度测量位置和最少数目（见表1）。

表1 不同油深下的温度测量位置和最少数目

从表1可看出，GB／T8927－2008对容器原油的测量要求更加严格。其中，原油液位在4.5m～5m之间时测量点位由2个点上升到3个点，使测量温度更具有代表性。从温度的测量上减少容器静态计量的误差，提高了容器静态计量精度。

2.2.2 立式浮顶储油罐浮盘的修订，使计量计算更趋精准

《石油和液体石油产品油量计算静态计量GB／T19779－2005》国标增加了对立式储油罐浮盘的修订。由于罐内油品密度会经常发生变化，与油品密度有关的浮顶的排液体积也随着变化，因此通常不把浮顶修正直接编入油罐容积表中，而是在油量计算中再扣除。浮顶排液量在计算体积时扣除，浮顶的排液体积（Vfrd）按以下公式计算:

式中:Vfrd－浮顶的排液体积，m3；mfrd－浮顶的表观质量，kg；WCF－表观质量换算系数，kg／m3；VCF－体积修正系数。

容器里的原油在高液位和低液位的 WCF、VCF是不同的，所以Vfrd是不一样的，此项修正的引入，使油量计算更趋准确。

2.2.3 新规范的使用，使得罐壁温度修正系数更具科学性

塔河油田容积原油静态计量计算时采用科学的罐壁温度修正系数（CTSh）。温度修正系数是将油罐从标准温度下的标定容积（即油罐容积表示值）修正到使用温度下实际容积，用CTSh表示。

式中:CTSh－罐壁温度修正系数；α－罐壁材料的线膨胀系数，℃－1（低碳钢取α＝0.000 012，℃－1）；TS－油罐计量时的罐壁温度，℃。

以前塔河油田容积原油静态计量计算时，含水油品在温度（平均）tp℃时体积计算公式:

式中:Vtp－含水油品在温度（平均）tp℃时体积，m3；Vb－计量表所载体积，m3；β－计量罐壳体材料膨胀系数，℃－1（当壳体材料为碳钢时，可取β＝3.6×10－5℃－1）；△Vy－计量罐内含水油品液位静压力引起的容积增大值，m3；tk－计量罐壳体温度，℃，计量罐壁具有保温层时可采用计量罐内含水油品的平均温度tp。容积大于或等于1 000m3的计量罐应进行静压力修正计算。

公式（2）中 ［1＋β（tk－20）］相当于罐壁温度修正系数，由公式（1）、（2）可看出两个修正系数是不同的，公式（1）考虑到量油尺的修正，更科学地表示罐壁温度修正系数，提高了容器静态计量计算精度。

3 改进后的原油容器静态计量方式在塔河油田的运用

塔河油田70%的原油销售都是通过采用静态计量交接方式外销至下游炼化企业。从2012年以来，运输销售系统末端站库平均日交油量为12 000t左右，岗位计量人员每日上罐检尺、测温等操作3次～4次，在油田产量日益增高，销售任务日趋繁重，岗位人员得不到补充的情况下，采用改进后的原油容器静态计量方式本站连续3年顺利完成了销售任务，共计销售原油1 239×104t，这在原油容器静态计量方式改进前是难以实现的。

4 结论及建议

1）通过大量现场数据分析得出，改进后的原油容器静态计量方式的运用，缩短了测量原油温度的时间，减轻了计量人员的劳动强度，提高了原油容器静态计量精度，在实际生产中具有较强的指导意义。

2）随着塔河油田不断开发，产量的日益增高，销售任务日趋繁重，改进后的原油容器静态计量方式的推广应用能够有效、迅速、准确地计算交油输差，为企业降本增效。

3）原油容器静态计量方式的改进，为现场大罐计量交接人员提供了较为直观、准确的计量对比依据，为不断提高计量交接水平提供了很好的契机，在塔河油田具有广阔的推广意义和应用前景。

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