原油结蜡对标准体积管检测精度影响的分析

夏广娜　（大庆油田技术监督中心）



原油结蜡对标准体积管检测精度影响的分析

夏广娜（大庆油田技术监督中心）

标准体积管是原油动态计量时用于原油流量计检定的标准器。标准段内原油的结蜡程度，会直接影响流量计检定时投球的次数。通过实验，对影响体积管标准段结蜡的因素进行了系统分析。当环境温度、管壁温度较低时体积管标准段就会发生结蜡，增加投球次数，导致亏油和能耗增加。减少因外界温度低造成的体积管结蜡，减少能耗，北方应将标准体积管建造在室内，提高室内温度，同时在标准段上加装电伴热装置，在大流量下，对原油进行预热，进而减少结蜡，减少投球次数，降低能耗，实现节能减排。

标准体积管；原油流量计；结蜡；能耗

大庆油田油气水计量检定站的标准体积管流量标准装置是以原油实液为介质的原油流量计检定装置，标准体积管的标准体积是体积管2个检测开关之间所置换的体积［1］。球形置换器在标准体积管内运行，置换器将2个检测开关间的液体置换出来，通过计算，换算到原油流量计标准检定条件下的体积值，通过与原油流量计的体积相比较，计算出受检的原油流量计的系数和误差［2］。在检定过程中，由于原油物性及检定程序等因素，会引起体积管结蜡，一旦出现结蜡积垢，就会对整个计量系统带来系统误差，不仅会影响检定效率，而且会使投球次数增多，增加能耗。

1　结蜡原因分析

1） 输油温度偏低，使油品接近或处于析蜡点范围，同时体积管所处的环境温度也偏低，使体积管温度低于输油温度，加剧了油品的结蜡进程（图1）。

图1　大庆原油油温与结蜡强度关系

2）原油及一些成品油中含水较高，而水的矿化度很高，含有大量的钙、镁离子，长期使用会造成体积管内壁结垢。结垢不均匀会造成标准体积管管段结蜡附着力强，不容易被检定置换器刮掉［3］。

3）当体积管的管段外壁温度较低时，油品结蜡现象更为严重。当管段外壁温度低于原油析蜡点时，原油油温与标准管段外壁温差相差越大时，标准管段内原油结蜡越严重。而当标准管段内管壁温度接近或高于油温时，不结蜡。实际上，在标准体积管内壁的结蜡厚度是不均匀的，内壁油温较低部位比油温较高部位结蜡要厚，管底部比管上部结蜡要厚。

2　结蜡带来的影响

大庆原油的含蜡量为32.3%，凝固点是31.4℃，析蜡点是39.0℃。若标准体积管所处的室内温度、体积管管壁温度低于油温，就会加速了体积管标准管段内壁上的结蜡。

原油流量计误差的下降均与体积管所处的环境温度、体积管管壁的温度都有着密切的关系。但当检定前增加投球次数，会使检定后流量计的误差出现上移，这说明检定前增加投球次数能够减少标准体积管内壁的结蜡，减少测量误差。但如果单凭增加投球次数，当达到一定程度后，其所达到的效果就不会那么明显了，相反还会加速体积管液压系统的损坏和球的磨损，增加耗电量，增加能耗。另外，标准体积管结蜡，使标准体积变小，误差曲线下滑，这对于流量计来说，就相当于杆秤秤砣变小，造成亏油现象。

3　解决措施

3.1体积管安装

在北方以及冬季气温较低的南方必须将体积管建在室内，并提供能保证标准体积管检定装置正常检定的室内采暖供热系统，使标准体积管所处的环境温度接近或高于输油温度。

3.2在标准管段上加装电伴热装置

当壁温高于原油温度时，管壁几乎不结蜡。体积管安装在室内，尽管有采暖供热设施，但也很难使体积管壁温接近或高于输油温度。在标准管段上加装双层保温套，在双层保温套中间，加装电伴热装置，将温度自动控制在输油温度的±3℃范围，减少体积管结蜡，降低能耗。

3.3对原油进行预热

标准体积管内的置换器为空心橡胶球，球心内部充满液体，其直径比标准体积管内径大2%～4%，具有一定的弹性。检定球在标准体积管内部运行的同时，起到清蜡的作用。因此，将流量计安装到装置上后，流量计应在70%～100%最大流量下运行5 min，对原油进行预热后，方可进行检定实验。

3.4体积管的清洗

用水温不超过（63±2）℃的清水清洗内部含涂塑层的体积管。内部采用重腐蚀防护粉末涂料涂层的体积管，清洗水温不高于（70±2）℃。在热水清洗过程中适当加入一些防垢剂，可提高防垢、清垢的效果。另外，还可以用轻柴油清洗浸泡标准体积管，用于溶解体积管内壁的石蜡。

3.5现场应用

2012年，针对体积管容易发生结蜡的问题，对大庆油田油气水计量检定站原有原油流量计检定装置标准体积管进行了改造，更换了3套体积管流量标准装置及相关的控制系统，加装了蒸汽伴热系统。表1为系统改造前后的能耗情况。

表1　改造前后系统能耗情况

4　结论

在对原油流量计的检定过程，标准体积管的结蜡与否直接关系到流量计的检定精确度，降低流量计的测量误差。通过提高标准体积管所处的环境温度，对标准管段增加电伴热等措施，减少了原油的结腊，减少了投球次数，减少了亏油量，降低了能耗。但在具体的加热操作中尚需不断摸索经验，不断创新，不断改进，才能真正实现节能降耗。

［1］徐涤.原油标准体积管结蜡造成的后果及解决方法［J］.天津城市建设学院学报，2000（1）：53-55.

［2］葛胜坤.如何降低原油流量计的检定能耗［J］.石油石化节能，2012（8）：45-46.

［3］高军.结蜡引起体积管的附加误差［J］.油气田地面工程，2000 （1）：50-52.

（编辑杜丽华）

10.3969/j.issn.2095-1493.2016.05.003

夏广娜，2008年毕业于大庆石油学院（过程装备与控制工程专业），从事原油流量计检定、防护类仪表检测工作，E-mail：xiaguangna520@126.com，地址：大庆市让胡路区西宾路522号技术监督中心油气水计量检定站，163453。

2016-02-22