集输系统原油计量误差特性与控制策略

刘祥华

摘要：油气集输是指在油田开采过程中，对开采出来的原油和天然气，通过收集工序、存储工序、输送工序、初始加工工序以及处理等，得到符合国家标准要求的原油，这一工艺过程就叫做油气集输。也可以说是对油田开采出的石油气、液混合物通过管道输入油气处理站进行气、液分离和脱水，油气处理站负责把合格原油输送到油田原油库进行储备，油田原油库、天然气压气站则通过不同的工艺，最终合格原油和天然气集中输送给用户。接转站原油计量主要应用动态计量思路和技术，通过这一计量技术方式，实现原油计量的精准性，主要是使用含水测量仪表与流量测量仪表。分析罗茨流量计的误差特性，有利于有针对的加以改进和平时维护保养，保证原油计量工作始终在所要求的计量精度下运行。

关键词：油气集输;原油计量工艺;精准性;流量误差;油品化验

原油计量是指对混合液中气、油、水的计量，可以分为联合站外输原油计量、计量站生产计量、接转站原油计量。其中：接转站的原油计量工艺是原油计量中非常重要的一个环节，起到承上启下的作用，主要对原油生产储量达到有效的控制，更好的提高了产量计算的准确性，改善管理水平。原油计量是原油外输系统的重要环节，计量使用设备的准确度在交接工作中显得尤为重要，原油计量一般使用罗茨流量计。罗茨流量计属于容积式流量计，测量液体油品通过的体积量，引起误差原因主要是被测量油品通过流量计后的体积误差和瞬时流量误差。

1罗茨流量计引起误差

原油计量是原油外输系统的重要环节，计量使用设备的准确度在交接工作中显得尤为重要，原油交接计量一般使用的是罗茨流量计。罗茨流量计属于容积式流量计，测量液体油品通过的体积量，引起误差原因主要是被测量油品通过流量计后的体积误差和瞬时流量误差。分析罗茨流量计的误差特性，有利于有针对的加以改进和平时维护保养，保证原油计量工作始终在所要求的计量精度下运行。

1.1由于制造原因引起的泄漏

罗茨流量计在测量流量时，把体积 V的液体分割成一个个计量容积 v排出外，另外还会多流出一部的原油，这部分液体油品是通过运动部件和外壳之间或运动件之间的间隙直接从入口流至出口，造成泄漏。泄漏的油品虽然经过了流量计，但不被计量在内，因此，罗茨流量计总是流出的量多而计量的量少。

1.2油品黏度的影响

不同粘度的油品对计量精度也会有所影响。图1为黏度漏流量关系图，从关系图分析：由于黏度增加，流量计漏失量减小;如果黏度减小，漏失量增大。漏失量与黏度成反比，同一流量下，高黏度油品的测量误差较小。

2 油品化验对原油计量的影响

原油化验参数很多，其中原油密度和原油含水化验对原油计量是最重要的。（1）密度化验中的影响因素。密度化验误差主要是由测量设备误差和不当操作造成的。测量设备包括玻璃密度计、温度计、恒温水浴等。密度计如果不符合技术要求，会造成读取的密度不准确;温度计如果不符合技术要求，读取的温度就可能会超出误差允许的范围;恒温水浴温场分布不均匀，试验期间温度变化大，会影响到温度的读取，导致无法得到真实的标准密度。

3 提高精度对策

3.1含水测量

含水测量是将油、水吸收的系数记录下来，将其作为计量中的参数，参与到測量运算中，任何影响油水吸收系统的原因，都有可能造成含水测量数值最终的误差。因此，我们为了最大程度的降低误差的出现，应做好以下几点工作，首先、定期标定含水分析设备。在标定过程中，应该尽可能的加大含水的实际范围;其次、流程中，对含水监测的影响也较大。开放流程相对来说比较好，密闭流程的问题较多。开放式流程中，对外输送的油中不含气。反而密闭流程中，管道中含有游离气，会给含水测量带来误差;第三、因为射线型含水仪表和被测介质密度有关，所以实液标定非常重要。当区块的原油物性出现一定变化时，会造成计量中较大的含水误差，因此技术人员应当马上对仪表进行重新的标定，只有这样才能将仪表出现的测量误差降低到最小。总的来说，温度对含水存在一定的影响。密度的变化会对含水测量带来较大的误差。作为影响原油动态计量精度的关键，含水测量可采用射线型测量仪表来进行改造。采用的技术有应用导流技术、温度修正、含气修正、双参数系统运行等。应用导流技术是将被测介质一次性地在更换中加入到导流设备内部，有利于更好的对流态、流速等存在较大变化的管线含水率进行测量。含气修正技术是可用能够进行散射的探测设备，与透射探测设备共同组成一套探测器系统，这套系统能够对介质中的含水率和含气率进行实际的测量，减少对被测介质中含气的影响。双参数系统运行主要是采用定时输油方式，系统自动切换运行参数，减少含水测量误差。

3.2 流量测量

流量测量是接转站原油计的一项重要的参数，流量测量必须做好周期性的检定工作。流量计标定时，尽量让原油与实际液体的物体性质保持相近，如果存在差异性，应当及时进行参数的修正，使其尽量接近实际液体所标定的条件。对原油计量时，会因为技术、流程、管理方面，影响计量，造成流量出现较大的波动，导致转子在转动过程中出现快慢不定的混乱现象。从而影响流量计量的精度。因此，需要将对外输送原油的各种变化控制在精度要求的范围内，进而降低误差。计量技术的应用主要采用的技术有流程的改造、刮板流量计、高含水油分水技术。其中流程的改造是改造中增加了备用流程。刮板流量计是为了解决含砂严重的现象。高含水油分水技术是为了解决由于原油粘度的降低、含水率的升高、流量计的漏失量加大的问题。此技术可实时监控含水测出的相关数据，对输出的含水高低限值进行设定，当输出的含水数值大于或小于报警限值时，控制分水闸门排量的大小，保持外输原油含水在一定的范围内运行，从而减小原油计量的相对误差。

参考文献

[1]原油外输动态计量误差分析[J]. 马淑文.  中国石油和化工标准与质量. 2016（08）

[2]原油集输处理工艺控制技术改造研究[D]. 杨春霞.西南石油大学 2015