輸差影響因素在原油計量中的分析

高祖傳

摘 要：本文通過分析分離器玻璃管計量原油法、分離器玻璃管電極法計量原油法和雙容積計量分離器計量原油法、功圖原油計量法探討了原有計量常規方法，并以某采油廠功圖質量計量法為例，詳細闡述了原油計量中輸差影響因素，旨在為原油計量提供有效參考。

關鍵詞：輸差影響；原有計量；流量計

油田企業的計量方法是油田企業進行生產經營活動的基礎，如果計量結果不精確就不能確保原油企業順利進行生產和貿易交往。原油計量的目的主要是為了原油儲層原油、水量和氣的情況，根據儲層情況制定科學、合理的開發方案或對開發方案進行調整。我國各大原油企業的計量方法很多，其中比較常規的有分離器玻璃管計量原油法、分離器玻璃管電極法計量原油法和雙容積計量分離器計量原油法等。分析原油計量的輸差影響因素，首先要先了解原油計量的常規方法。

1、原有計量常規方法

1.1分離器玻璃管計量原油法

上圖1是分離器玻璃管計量原油法的計量原理示意圖，1是分離器，2是高壓玻璃管、3是加水漏斗、4是隔板，5是水包，6是出油口，7是油氣混合進口，8是出氣管，9是壓力平衡管。這種計量法是一種簡單的瞬時計量法，它是利用連通器的原理將原油中的氣體與原有分離排出分離器，然后將油、水混合物液沉淀到分離器的下部，然后可利用水與原油密度的差異計算原油的質量，其計算公式如下：

原油單井日產油量Q0的計算公式如下：

其中m代表原油混合液體的質量，H混代表分離器里油、水混合液體油柱高度，P混代表油水混合物的密度，h水代表玻璃管計量器里水柱的高度，D代表分離器直徑，fw代表經人工化驗得出的含水率，t代表玻璃計量器水位上升到h水高度所用的時間。這種方法因操作簡單且投資成本少，在我國90%以上的原油企業采用這種計量方法，但是這種方法人為操作的輸差影響較大，并且對于原油含量低于氣、水含量的混合油液計量排液比較困難，給計量工作造成極大困擾。

1.2分離器玻璃管電極法計量原油法

上圖2是分離器玻璃管電極法計量原油法的計量原理示意圖，這種計量方法是分離器玻璃管計量原油法的改造升級，計量原理基本相同，不同的地方是這種方法在玻璃管兩端液體部位分別安裝了電極，可以實現自動計量，減少人為因素對原有計量的影響。其力量流程是當玻璃管內的清水水位到達安裝的下電極時就會自動接通電源，電表開始自動計時。當水位達到上電極時電表停止計時。與此同時電磁閥被打開分離器開始排油，當玻璃管內水位下降到下電極時電源被切斷，一次計量原油結束，如此循環下去便可實現多此次批量計量。雖然這種計量方式減少了人為輸差影響，但是這種計量方式受電磁閥質量影響比較大。如果電磁閥質量不符合相關，標準，將會嚴重影響計量過程的準確性。它的單井日產油量的計算公式如下：

其中n代表次數，其它和分玻璃管公式字母代表含義相同。

1.3雙容積計量分離器計量原油法輸差影響

這種計量方法是一種集成技術，它集合我國國內同類原油計量技術的優點進行研制改造，是目前應用比較廣泛的原油自動計量技術。雙容積計量分離器計量原油法輸差不超過5%，采用三級布站的方式進行計量，實現了油田企業從井口到集中處理站的密閉集中運輸，為原油生產節省了勞力。下圖3是雙容積計量分離器計量原油法計量原理圖：

1.4功圖計量原油法

隨著計算機技術的快速發展，功圖原油計量法被研制出來。這這方法是使原油計量方式發生了翻轉性改變，油田企業的原油計量基本實現全過程自動監控測量，大幅度提高了原油計量的自動化程度，實現了原油計量系統的數字化管理。下圖4是功圖計量原油法的原理圖：

功圖計量原油法主要是根據油井抽油機深井泵的運行狀態和原油量的變化關系，建立油管、抽油桿和泵功圖數字模型，利用計算機技術使數字模型自動生成功圖，然后根據自動功圖提供的信息計算原油量。這種方法計算原油量的誤差在10%左右，與傳統計量方式相比這種方法不但計量自動化高，具有自動診斷故障的功能，而且徹底解決了傳統計量方式的延時誤差。但是這種方法也有缺點，它的缺點是無法精確判斷油管漏失，計量標定工作量比較大，對計量人員的素質要求比較高，不適用低產原油計量和大斜井原油計量。功圖采原油量qm的計算公式如下：

其中，se代表有效沖程，n代表沖程次數，D代表油泵直徑，B0代表原油體積系數。

原油日產量Q的計算公式是：Q=1440Kqmpm，其中pm代表原油密度。

2、輸差影響因素在原油計量中的分析

根據以上傳統與全程自動化計量方法的分析，下面本文以某原油企業計量為例進行輸差影響因素在原有計量中的詳細分析。

2.1采油廠概況

某采油企業現有原油外輸管線總長為112公里，其中共經過5個集輸泵站，采用的原油計量方法為功圖原油質量計量方法。除了一個接轉戰采用一個來油入口對一個原油外輸出口外，其它四個輸油站都是采用對個來油入口對一個原油外輸出口的方式。

2.2計量輸差形成原因分析

通過對該采油廠原油計量原理的分析得出其計量輸差形成的原因總共有三類，分別是客觀因素、設備因素和人為因素。客觀因素主要是溫度影響、氣體損失、管線泄漏和溶解氣的影響，設備因素主要是設備精度的影響、設備誤差的影響、工藝流程的影響，人為因素主要是參數設定的影響和不穩定輸油造成的誤差。由以上原油量的計算公式可知原油的計量受原油體積的影響，而溫度每下降1度對原油體積的影響約在0.0007，溫度的高低對原油計量器也會產生一定的影響。在原有輸送過程中會有氣體不斷被釋放出來，這會影響原油的密度、體積，進而影響原油質量的計量。功圖原油計量方法最大的缺點是不能判斷管線泄漏，一旦管線發生泄漏將會嚴重影響原油計量的精確性。在原有混合液體中會存在比較多的溶解氣泡，這些氣泡會影響原油的體積和密度，最終影響原油計量器的計量。不同的設備其計量精度也不一樣，雖然計量設備的精度大多在0.001以上，但是由于每天計量的原油數量巨大，誤差就相對比較明顯。此外計量計的零點漂移和結垢等也會影響計量結果，上表1是原油流量計負荷傳感器漂移產生的輸差影響。

原油流量計主要是通過密度、體積來計算原油質量，而原油的密度是通過取樣化驗而來，因原油密度并不穩定所以原油密度化驗不可避免的會出現一些誤差。據相關資料顯示原油密度參數每調整0.1的百分點會對原油造成0.2-0.7百分點的影響。

結束語：

我國原油常規計量方法主要有分離器玻璃管計量原油法、分離器玻璃管電極法計量原油法和雙容積計量分離器計量原油法、功圖原油計量法等，其中功圖原油計量法是自動化比較高的計量方法，這種方法輸差計量的影響因素主要有溫度影響、氣體損失、管線泄漏和溶解氣的影響，設備因素主要是設備精度的影響、設備誤差的影響、工藝流程的影響等。

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