原油含水测定及化验分析方法的研究

孟宪玲

摘 要：对于石油产品而言，其主要组成部分为原油、天然气以及水。通过对原油的含水量进行测定，对于石油的开采过程，計量过程以及最终的生产及运输过程都具有非常重要的影响，能够对原油的质量进行很好的判断，可以有效的计量原油的净量，并且对石油的生产效率具有非常直接的影响。基于此，本文主要对原油含水测定及化验分析方法进行了简要的分析。

关键词：原油含水测定；化验分析；方法研究

引言

在采用各种测量方法进行原油含水测定的过程中，均是使用相应的仪器直接接触原油，对原油的含水率进行测定。由于相关人员缺乏对设备仪器的有效管理与维护，致使仪器在使用一段时间之后，因与原油直接接触，在表面形成腐蚀现象，这必定会对仪器的测量结果以及可靠性造成严重影响，还会对原油含水率的测量精确度带来影响，为石油生产企业带来较大的经济成本投入，使企业的经济效益受到一定影响。因此，加强原油含水测定及化验分析方法研究具有重要的意义。

1 原油含水分析方法概论

目前原油含水分析方法大体可分为三类，即直接法（蒸馏法和离心法）、间接法（微机法）和电脱法。直接法是利用物理方法，通过加热回流的方法收集原油中蒸发出来的水分；或者使用离心机的离心法，使原油中的水分分离出来，直接读取水量；间接法是利用油和水的性质不同，通过测量含水原油的等效物理参数来确定其含水量。间接法可以实现原油含水的连续测量，而直接法只能实现原油含水的间断取样测量，但是间接法它反映出的仅是含水量相对值，只有借助直接法标定后才能得到含水量。轻质油适用于蒸馏脱水，脱水剂和常压加热脱水适宜重质油。因此，直接蒸馏法才是含水分析的基础。

2 人工化验原油含水分析方法

原油含水率的测定所依据的是国家标准GB/T8929-2006原油水含量测定法（蒸馏法），在目前原油生产的中间环节中，原油含水的自动化检测已有一定范围的应用，但因其精确度及稳定性不够，在原油交接这一重要环节上，原油含水率的测定还多采用人工化验的方法，按照国家标准GB/T8929-2006原油水含量测定法（蒸馏法）进行测定，该标准是原油水含里测定操作的指导性标准。

GB/T8929-2006在操作规范上制定的较为完善，但该标准并非没有缺陷，单从计量结果误差方面看，标准上明确规定“结果应报告至0.01使得其对交接计量误差影响很大。因为标准规定的仪器中接收器的最小刻度为0.05ml，水的体积要读至0.025mL.实验结果的可靠性可用下述方法进行检查。（1）重复性：由同一操作者用相同的仪器在规定的操作条件下，对同一实验所取得的连续两个结果之间的差值不应超过下列数值：当含水量位于0.0-0.1，重复性不超过0.075当水含量大于0.1时，重复性为0.8.（2）再现性：由不同操作者在不同的实验室中对同一试样所取得的连续两个结果之间的差值不应超过下列数值：当含水量位于0.0-0.1，再现性不超过0.10，当水含量大于0.1时，再现性为0.11.在精密度符合要求时，取两个连续测定结果的算术平均值作为试样的含水量，并应准确至0.01%。

数据处理：

体积百分含量：

Xv=[（V1-V2）/V]×100

重量百分含量：

Xm=[（V1-V2）/m]×100

报告：取两个连续测定结果的算术平均值作为试样的水含量，报告至0.01%.

3 在线原油含水测定及分析方法

3.1 射频法

对于射频法而言主要就是应用频率阻拦原理，并且对于电介质而言，主要就是含有水分的原油，油水混合物内部的不同物质会对电频率进行反射，这样就可以对原油当中的含水量进行计量。对于这种方法而言，其稳定性以及准确程度都是非常高的，并且可以将其看成是在线检测计量的方法。在应用这种方法进行检验过程中，可以从以下几个方面入手：首先就是对硬件设施进行设计。在对射频方法进行应用过程中，是需要比较规范的系统作为支撑的，而且在对硬件系统进行设计的时候，可以分成对主控单元以及对驱动单元两个部分。在进行主控部分的设计过程中，首先需要选择合适的芯片，对于主控芯片而言，最主要的任务就是对指令进行记录，并且还需要对不同环节进行调节。当前阶段，经常使用的主控芯片可以分成以下几种：数字信号处理器、现场可编程们列阵、可编程逻辑控制器以及RISC微处理器。对于这几种系统芯片而言，都是有各自的优缺点的，因此在选择过程中应该对芯片的具体性质进行认真考虑。在对启动结构进行设计过程中，主要就是对硬件系统进行设计。为了实现对能源的有效节约，可以对放大电路进行使用。其次，对软件进行设计。含有水分的原油产出液形成之后，会通过射频天线对相应的信息进行生成，在进行信号调制之后会形成数字信号电路。

3.2 密度法

在对这种方法进行应用过程中，主要就是根据差额传感器对原油传输管道内部的部分进行测量，基于原油的油、水两相模型来测量的。在进行差额计算之后对形成关于原油体积的信息，然后再通过与实验室已经测量好的数据进行比对，这样就可以得出原油的含水量多少。在对这种方法应用过程中，在原油当中，所含有的不仅仅是水分，还会含有其他物质比如杂质，因此其检测的难度还是比较大的，因此通常情况下需要对非常多的管道同时测量，通过积累的方式实现检测，因此其效率还是非常低的。

3.3 电容计量法

通过对这种方法进行有效应用，可以很好的实现对原油含水检测分析计量，并且对于这种方法而言，具有比较高的可靠性，在进行安装过程中，也是非常方便的，不需要非常多的资金投入。但是电容计量工具在含水原油当中的时间会比较长，使得油质出现固结现象，这样对检测的效果就会造成一定的影响，除此之外，在对设备进行维护检修过程中，也会显得非常麻烦。因此应该对这种方法进行改进。具体的措施就是在计量工具上面粘贴防止粘结的设备，并且还应该对导体专用槽体进行开设，对于原油当中所含有的气体以及液体，应该进行非常充分的分离，这样就可以将测量精确度大幅度提升上去。

4 立式金属罐交接计量采取样本分析

此方法主要以《石油和液体石油产品取样法》和《石油及液体石油立式金属罐交接计量规程》作为标准，对原油的油品进行采样分析。操作时，要先检尺，再测温，后取样品，采取样品要有代表性，上罐前先看液位计再分三次取：上部样1/6、中部样1/2、下部样5/6。要使用用加重取样器。在采样进行分析的时候，采样的个数需要按照油品的液面高度和油品是否混合均匀进行确定。其缺点为：①采样前无法知道油品混合情况，只能在油品的上、中、下部分分别取样分析，如果分析结果说明油品混合不均匀，则需要等油品静止后，再重新取样分析；②油品含水只能以油品上、中、下三部分的样本合为一个样本，进行分析的结果作为交接依据，否则计量数据缺乏准确性和代表性。立式金属罐交接计量采取的样本化验采用人工化验，执行标准GB/T8929-2006原油水含量测定法（蒸馏法）。

5 降低原油含水化验分析计量误差的措施

（1）对计量工具进行检验对计量结果进行校正。在使用计量工具之前，首先要对计量工具的准确度進行检验，减少计量器具误差。化验仪器要保持清洁干燥。分析之前，首先要进行空白实验，防止影响最终的原油含水率化验结果。（2）对原油提取方法进行有效整改，降低因提取方式对原油含水化验分析计量结果所产生的影响，改变现阶段原油提取工作的不足。同时，为了避免环境差异对原油含水化验分析计量结果产生影响，需要尽可能确保原油化验环境与原油提取环境相符。确保原油样品再转移过程中不会发生质变，对原油含水率的结果造成影响。（3）原油样品要充分搅拌摇匀，再进行恒温。蒸馏时缓慢加热，避免轻组分流失，读数时眼要平视，读弯月下缘值且精确到最小分度值。（4）加强操作人员的技术培训，提高操作水平，减少人员操作误差。

6 结束语

总而言之，不同的分析方法有不同适应性，只有从原理和操作上了解和掌握它，才能根据其特点更好地应用，测量出更精确的数据，计算出更准确的石油原油数据，为编制油田开发稳油控水方案提供科学的数据，也为石化企业安全输送含水原油提供有力保障。

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