谷研試劑-原油動態計量技術在蘭州石化公司的應用

一、蘭州石化公司原油動態計量交接現狀

2007年，蘭州石化公司的原油加工量已經超過1000萬噸，達到1056萬噸。其中管道輸送方式已成為我公司原油主要輸送方式之一，特別是2007年8月1日烏蘭原油管線向我公司正式開始輸油，意味著管道輸送的原油量比例將逐漸增加。因此，研究原油動態計量的規律，同時把握因產地不同而性質不同的原油對動態計量的影響，對提高計量準確度、維護公司利益具有重要的意義。

二、原油動態計量交接中影響計量準確度的主要因素

原油管輸采用的是動態在線計量，一般有兩種方式:一種是流量計配在線液體密度計的計量方式；另一種是流量計配玻璃密度浮計的計量方式。我公司采用的是后者，根據GB9109.5-1988《原油動態計量油量計算》，原油量計算基本公式為

m=V_i×ρ₂₀×(VCF×Cpi×k×Fa×CW)

式中:m——原油在空氣中的凈質量，kg；V_i——流量計累積體積值，m³；ρ₂₀——原油的標準密度，kg/m³；VCF——原油體積溫度修正系數；Cpi——原油體積壓力修正系數；k——流量計系數；Fa——空氣浮力修正系數；CW——原油含水系數。

根據該公式可以看出，影響油品質量的主要因素有五大方面:流量計系數、油品密度、原油含水量、油品溫度及管線壓力。

三、原油動態計量交接中誤差產生的原因

1.流量計引起的誤差

在原油計量中，橢圓齒輪流量計、腰輪流量計、渦輪流量計、彈性刮板流量計、金屬刮板流量計都有應用。其使用主要取決于準確度要求和介質條件。橢圓齒輪流量計和腰輪流量計質量性能好、準確度高，由于其容積式流量計的特點，在低含水原油計量中，腰輪流量計曾被國內外油田廣泛采用，但隨著油田原油含水的增加，其弱點逐漸顯現出來。其原因是該流量計是靠流動液體進行自潤滑，在純油或低含水油中流動液體便是一種很好的潤滑劑，但在計量高含水含砂原油時，便增加了運動軸承等部件的磨損。

目前，我國西部原油的特點是密度大、含蠟質高、含瀝青質高且含水含砂。因此，在蘭州石化不適宜用腰輪流量計，其他類型的流量計也不適合計量西部原油。目前我們使用的是金屬刮板流量計，它用于連續或間斷地測量管道流過的液體流量，具有計量準確度高、運轉平穩、噪音低、無脈動、流量大、使用壽命長和黏度適應性強等優點，并且能在原油高含水、結垢、含砂的情況下長期運行。筆者認為，金屬刮板流量計比較適用于西部原油高含水、含沙區塊的原油計量。

刮板式容積流量計雖然能夠滿足原油計量的要求，但也存在一定的誤差。因為刮板式容積流量計系數的確定方式是通過一系列的量值傳遞過程得到的，即用標準金屬罐裝置檢定標準體積管，再用標準體積管裝置檢定流量計，從而確定流量計的系數。在這一系列的量值傳遞過程中，流量計系數要受到眾多因素的影響，包括標準金屬罐、標準體積管及流量計本身的系統誤差，用標準金屬罐檢定體積管時產生的人工誤差，用標準體積管檢定流量計時產生的人工誤差，以及檢定過程中存在的系統誤差，還有體積管和流量計內壁結蠟對準確度的影響等，這些都將不可避免地zui終累加在流量計系數上，使得通過標定得到的流量計系數存在一定的誤差。

另外，原油的黏度也會對標準體積管和容積式流量計的檢定產生影響，容積式流量計的泄漏量與原油黏度成反比，原油黏度與析蠟程度成正比。原油黏度對檢定結果的影響趨勢是:黏度上升，流量計的泄漏量下降，在此狀態下檢定，流量計呈正誤差，需負向調整；黏度下降，流量計的泄漏量增加，在此狀態下檢定，流量計呈負誤差，需正向調整。檢定與運行時原油黏度不同，對計量結果的影響非常嚴重，因此,在流量計檢定時需注意要使用與西部原油黏度基本一致的介質進行檢定。對于蘭州石化而言，所用的西部原油黏度較大、含蠟質和瀝青質高，為了防止析蠟對計量檢定的影響，根據不同產地原油的物性，采取伴熱保溫、熱洗清蠟、介質置換等不同方法防止體積管和流量計內壁結蠟也是非常重要的。同時考慮到流量計在運行中可能產生誤差的各種情況，在雙方簽訂計量交接協議時，對可能出現的影響因素都進行了相應的詳細規定。

2.原油密度引入的誤差

原油密度是計算油品重量的一個重要參數，它隨原油的主要化學成分比例的變化而變化。由于原油管輸是動態連續運行的，雖然油品密度不是一成不變的，但密度測量只能定時抽樣化驗，再取平均值參與交接油量計算。

這樣就使得取用的密度數據存在相當大的隨機性，對油量計算結果的準確性具有極大影響。以日輸油量20000噸為例，假定油品密度的波動范圍為±0.1%，那么*一項產生的日計量誤差就有20噸左右，每年的誤差則有7000多噸。而實際上原油密度的波動遠遠不止這一數字，原油密度對交接油量的巨大影響由此可見一斑。

因此，在密度測量操作過程中會產生一系列的系統誤差、人工誤差，這主要由所使用的計量器具、實驗溫度差異、操作方法正確與否、數據讀取是否規范等因素引起的。

3.原油含水量引入的誤差

原油開采后要經過脫水處理才能投入使用。受脫水流程的影響，原油的含水率也會發生變化。與密度測試相同，含水測定也是定點取樣，這樣的結果本身就存在一定的誤差。

西部原油由于開采中地質條件復雜，具有含水量高的特點，因此，原油含水率的測定也是原油計量的一個重要方面。

原油的含水率測定采用的是實驗室蒸餾法。所采樣品的代表性；所使用的裝置(包括接收器、天平)本身存在的系統誤差；操作過程中稱量試樣、讀取數據時產生的人為誤差；加熱過程不規范導致出現水分損失或水分餾出不*；實驗儀器不按時清洗使蒸餾出的水分黏附在儀器內表面無法讀取等，都會直接導致油品計量誤差。為了盡可能地減小誤差，我們采用管線自動取樣器進行采樣，規定分析時由供方操作，接方監護，并在協議中詳細規定可能出現的各種情況，保證水分測定的準確。

4.油品溫度、壓力引起的誤差

測量石油液體使用的溫度計zui小分度值為0.2℃，壓力表分度值為20kPa，除了系統誤差，使用時還會產生測量誤差，但相對密度、含水而言，溫度壓力引起的誤差較小。

5.其他因素引入的誤差

在油品計量的整個環節中，只要有一處發生誤操作或計算錯誤，就會導致油品計量結果出現誤差。如利用《石油換算表》將視密度換算為標準密度時出現錯誤等。

當出現混油時，切換時間無法準確把握也會影響計量的準確度。

四、消減誤差的方法及措施

管輸計量雖然存在眾多影響計量準確度的因素，但在實際工作中，只要對產生的誤差進行認真分析，不斷克服人為因素，提高計量準確度是*可以做到的。

1.按期檢定計量器具

用于貿易交接的計量器具必須經國家檢定機構強制檢定，并出具檢定證書，以確保使用的計量器具和設備符合準確度條件，確保在檢定周期內使用。

使用時應按檢定證書上的修正值進行修正，這樣可以有效地降低由計量器具本身引起的系統誤差。

2.加強技術培訓，提高員工素質

計量操作人員必須經過專業技術培訓，熟悉計量法律、法規，熟練掌握油品計量操作技能，并經考試合格后持證上崗。專業的計量操作員能有效降低操作過程中出現的人為誤差。

3.杜絕違規操作，降低誤差

如果不按正確的操作規程進行操作，就會產生較大的誤差。尤其是在實驗室測定原油密度和含水的過程中，不按規定稱樣、加熱時間不夠、加熱方法不對等習慣性偏差都會直接導致計量誤差的產生。因此，必須要求操作人員增強責任心，嚴格按章操作，以減少人工誤差的產生。

總之，原油管輸計量要使用計量器具，就必然會存在誤差，在計量過程中要消除誤差是不可能的。但是，通過加強油品的計量管理，嚴格執行各類計量操作規程，不斷提高計量技術水平及計量準確度，盡量避免人為引入的誤差，就可以有效地降低計量誤差，提高計量的準確度，從而使貿易雙方避免不必要的經濟損失。

五、結束語

隨著中國能源工業的戰略西移及中國東部原油資源的日益枯竭，蘭州石化作為承接西部原油進入中國內地的橋頭堡，其戰略地位決定了其作為原油輸入、輸出地的重要性，加之西部原油已經開始經過蘭州石化向內地輸送，西部原油的管輸量將會越來越大，我們必須更加深入地研究西部原油的特點，以便找到計量西部原油更科學的計量手段和方法，為維護企業的效益作出貢獻。