儲罐自動化計量技術在油田聯合站中的應用

柴蕓

摘要：儲罐在油田行業的應用比較廣泛，儲罐內液體的劑量對油田的庫存管理有著非常重要的意義，隨著我國儲罐計量技術向著自動化方向發展的不斷加快，研制儲罐自動化計量技術非常重要，通過對儲罐自動化計量技術在油田行業中的發展現狀進行分析，提出不同的自動化計量技術，可以有效提高儲罐計量的精確度，降低儲罐計量成本，為儲罐自動化計量技術的發展提供建議。

關鍵詞：儲罐自動化;計量技術;聯合站

油田聯合站是油田技術系統中非常重要的組成部分，聯合站的主要設備為儲罐，由于油田所開采出來的原油中含有大量的泥沙和雜質.另外，原油的粘稠性比較大，會導致儲罐內的很多儀表無法長期使用。目前很多油田聯合站采用人工記錄的方法對儲罐進行數據記錄，甚至會依靠經驗來對儲罐的計量進行估算，在此過程中往往會出現儲罐計量誤差大的情況，很難反映出油田的實際生產狀況，在一定程度上會影響其他生產計劃的正確實施。

1國內外有關自動計量技術的發展

隨著計算機等科學技術的不斷發展，各種新型計量技術不斷出現，儲罐自動化計量技術受到了很多油田企業的關注，采用新技術和新方法對儲罐進行計量。目前國際石油貿易中心主要采取兩種計量標準：一種為容量計量;另外一種為質量計量。兩種計量方式的參數不同，容量計量主要是根據儲罐的液位進行計量;而質量計量主要是根據儲罐的壓力進行計量。因此將儲罐自動化計量分為液位法和靜壓法。

1.1液位法計量技術

液位法主要是利用各種液位傳感器對儲罐內的油高進行計量，再通過油溫和密度進行換算得出儲罐內的容積，因此根據測量方式的不同液位法又可以分為接觸式和非接觸式。

（1）接觸式

接觸式是利用測量傳感器直接與儲罐內的介質進行接觸，從而獲得計量數據。該方式測量的優點比較簡單而且方便，缺點是在測量過程中所產生的機械摩擦會影響計量精度。

（2）非接觸式

非接觸式液位測量儀表主要包括超聲波液位計、激光雷達液位計等，不與儲罐內的介質進行直接接觸就能夠獲得測量數據，該方法的使用范圍比較廣泛，能夠測量高粘度，輻射性強，污染性強的介質。

其中超聲波液位計的使用最為廣泛，但是在實際應用過程中會受到溫度以及儲存介質化學成分的影響。光導液位計在塵霧環境下不能夠準確的測量儲存介質，并且傳感鏡片容易受到污染。雷達液位計所受的影響因素較少，只需要利用傳感元件以及電子設備，就可以對儲罐內的介質進行計量，可以達到較高的測量精度。

1.2靜壓法計量技術

靜壓法是利用壓力傳感器對儲罐內的油品進行壓力測量，并結合油罐內的幾何參數，通過計算機的方式計算出儲罐內的容積或者質量。隨著科學技術的不斷發展，靜壓法主要有三種測量方式分別為：壓阻式、電容式、諧振式。

利用靜壓法對儲罐內的容積進行計量，不需要考慮油溫以及密度影響，在計算容積時，可以進行在線連續測量，從而獲得較高的計量精度。

2儲罐儲量動態計量

與油庫成品儲罐不同，聯合站的原油儲罐會隨著時間的變化導致檢測參數也會存在差異性。因此要想實現在線實時儲罐計量，就必須了解油田的生產工藝流程，根據油罐的屬性不同，所采取的檢測儀表以及檢測方法也會存在差異性。

2.1沉降罐油量計量

對于高含水原油進入沉降罐進行沉淀，在沉降罐上部會形成溢流槽，油層上面含水原油會通過溢流槽流出，沉降槽底部會形成污水，污水和油層之間會形成油水界面，因此需要對儲罐中的油水界面和原水界面進行計量，才能夠準確的計算出沉降儲罐中的儲存量。但是在實際測量過程中，由于沉降罐中的油層含水率較大，含水率和油層高度會呈現出非線形關系。不僅要測量出油水界面和原油界面，還需要測量出不同高度油層中的含水率，才能夠準確的計算出沉降油罐中的儲量。

2.2毛油儲罐油量計量

通過沉降罐中的溢流槽流出的含水原油會進入毛油罐，由于該部分原油含水率較高，需要進行進一步的沉降，因此在進行計量過程中，需要檢測出儲罐內的油水界面，同時對油面高度進行測量，就能夠實現在線實時儲罐計量。

2.3凈油罐油量計量

從毛油罐內流出的原油，含水率會達到5%以下，因此需要利用凈油罐進行再次沉降，當原油的含水率達到1%以下時，能夠達到外輸的要求。由于凈油罐內的不同高度的油層含水率基本上會保持不變。因此只需要對儲罐內的油層進行測量，并同時對油溫以及密度進行換算，就可以計算出油罐內的容積。利用超聲波液位計或者雷達式液位計能夠對進儲罐內的油量進行計量，采用軟件矯正方法可以提高測量精度。

3自動化計量在儲罐內的應用要點

（1）采用非接觸儀表進行儲罐液面測量時，需要解決測量孔堵塞、介質粘浮等問題，從而可以提高儲罐監控系統的可靠性以及延長檢測儀表的使用時間。

（2）對原油儲罐的液位測量過程中，需要結合軟件測量技術，可以有效解決非接觸儀表的位置偏斜問題，能夠有效提升測量精度。

（3）根據儲罐內原油含水率的實際情況，利用梯形面積求和的方式進行非線性面積計算，并建立動態計量數學模型，能夠有效提升聯合站儲罐工作的實用價值。

（4）采用移動式傳感器可以有效的測量儲罐內原油界面、油水界面以及油層中的不同含水率，利用數學模型可以計算出沉降儲罐內的油量，不同的儲罐需要依靠不同的自動化計量儀表，才能夠提高儲罐的測量精度。

結束語

目前油田儲罐所采用的自動化計量技術較多，為了能夠確保儲罐計量的準確性，選擇合適的計量儀表和計量技術尤為重要。自動化計量技術的應用能夠有效改善傳統計量方式的不足，并且自動化計量技術的運行較為穩定，在一定程度上可以降低外界因素對儲罐計量過程的影響，提高計量的工作效率，因此油田在生產過程中，需要不斷引進先進的計量技術和生產技術，從而實現油田的自動化管理，提高油田油井的生產效率。

參考文獻：

[1]王鈺涵.油田聯合站自動化監控技術的應用[J].石化技術，2017（8）

[2]王靖，黃罡.自動排砂裝置在聯合站儲罐的應用[J].全文版：工程技術，2016：251.

[3]郭宏偉，蔚剛，王小華.三相在線自動計量監測技術在油田生產中的應用[J].石油工業技術監督，2004（04）：32-35.