谷研试剂-原油动态计量技术在兰州石化公司的应用

一、兰州石化公司原油动态计量交接现状

2007年，兰州石化公司的原油加工量已经超过1000万吨，达到1056万吨。其中管道输送方式已成为我公司原油主要输送方式之一，特别是2007年8月1日乌兰原油管线向我公司正式开始输油，意味着管道输送的原油量比例将逐渐增加。因此，研究原油动态计量的规律，同时把握因产地不同而性质不同的原油对动态计量的影响，对提高计量准确度、维护公司利益具有重要的意义。

二、原油动态计量交接中影响计量准确度的主要因素

原油管输采用的是动态在线计量，一般有两种方式:一种是流量计配在线液体密度计的计量方式；另一种是流量计配玻璃密度浮计的计量方式。我公司采用的是后者，根据GB9109.5-1988《原油动态计量油量计算》，原油量计算基本公式为

m=V_i×ρ₂₀×(VCF×Cpi×k×Fa×CW)

式中:m——原油在空气中的净质量，kg；V_i——流量计累积体积值，m³；ρ₂₀——原油的标准密度，kg/m³；VCF——原油体积温度修正系数；Cpi——原油体积压力修正系数；k——流量计系数；Fa——空气浮力修正系数；CW——原油含水系数。

根据该公式可以看出，影响油品质量的主要因素有五大方面:流量计系数、油品密度、原油含水量、油品温度及管线压力。

三、原油动态计量交接中误差产生的原因

1.流量计引起的误差

在原油计量中，椭圆齿轮流量计、腰轮流量计、涡轮流量计、弹性刮板流量计、金属刮板流量计都有应用。其使用主要取决于准确度要求和介质条件。椭圆齿轮流量计和腰轮流量计质量性能好、准确度高，由于其容积式流量计的特点，在低含水原油计量中，腰轮流量计曾被国内外油田广泛采用，但随着油田原油含水的增加，其弱点逐渐显现出来。其原因是该流量计是靠流动液体进行自润滑，在纯油或低含水油中流动液体便是一种很好的润滑剂，但在计量高含水含砂原油时，便增加了运动轴承等部件的磨损。

目前，我国西部原油的特点是密度大、含蜡质高、含沥青质高且含水含砂。因此，在兰州石化不适宜用腰轮流量计，其他类型的流量计也不适合计量西部原油。目前我们使用的是金属刮板流量计，它用于连续或间断地测量管道流过的液体流量，具有计量准确度高、运转平稳、噪音低、无脉动、流量大、使用寿命长和黏度适应性强等优点，并且能在原油高含水、结垢、含砂的情况下长期运行。笔者认为，金属刮板流量计比较适用于西部原油高含水、含沙区块的原油计量。

刮板式容积流量计虽然能够满足原油计量的要求，但也存在一定的误差。因为刮板式容积流量计系数的确定方式是通过一系列的量值传递过程得到的，即用标准金属罐装置检定标准体积管，再用标准体积管装置检定流量计，从而确定流量计的系数。在这一系列的量值传递过程中，流量计系数要受到众多因素的影响，包括标准金属罐、标准体积管及流量计本身的系统误差，用标准金属罐检定体积管时产生的人工误差，用标准体积管检定流量计时产生的人工误差，以及检定过程中存在的系统误差，还有体积管和流量计内壁结蜡对准确度的影响等，这些都将不可避免地zui终累加在流量计系数上，使得通过标定得到的流量计系数存在一定的误差。

另外，原油的黏度也会对标准体积管和容积式流量计的检定产生影响，容积式流量计的泄漏量与原油黏度成反比，原油黏度与析蜡程度成正比。原油黏度对检定结果的影响趋势是:黏度上升，流量计的泄漏量下降，在此状态下检定，流量计呈正误差，需负向调整；黏度下降，流量计的泄漏量增加，在此状态下检定，流量计呈负误差，需正向调整。检定与运行时原油黏度不同，对计量结果的影响非常严重，因此,在流量计检定时需注意要使用与西部原油黏度基本一致的介质进行检定。对于兰州石化而言，所用的西部原油黏度较大、含蜡质和沥青质高，为了防止析蜡对计量检定的影响，根据不同产地原油的物性，采取伴热保温、热洗清蜡、介质置换等不同方法防止体积管和流量计内壁结蜡也是非常重要的。同时考虑到流量计在运行中可能产生误差的各种情况，在双方签订计量交接协议时，对可能出现的影响因素都进行了相应的详细规定。

2.原油密度引入的误差

原油密度是计算油品重量的一个重要参数，它随原油的主要化学成分比例的变化而变化。由于原油管输是动态连续运行的，虽然油品密度不是一成不变的，但密度测量只能定时抽样化验，再取平均值参与交接油量计算。

这样就使得取用的密度数据存在相当大的随机性，对油量计算结果的准确性具有极大影响。以日输油量20000吨为例，假定油品密度的波动范围为±0.1%，那么*一项产生的日计量误差就有20吨左右，每年的误差则有7000多吨。而实际上原油密度的波动远远不止这一数字，原油密度对交接油量的巨大影响由此可见一斑。

因此，在密度测量操作过程中会产生一系列的系统误差、人工误差，这主要由所使用的计量器具、实验温度差异、操作方法正确与否、数据读取是否规范等因素引起的。

3.原油含水量引入的误差

原油开采后要经过脱水处理才能投入使用。受脱水流程的影响，原油的含水率也会发生变化。与密度测试相同，含水测定也是定点取样，这样的结果本身就存在一定的误差。

西部原油由于开采中地质条件复杂，具有含水量高的特点，因此，原油含水率的测定也是原油计量的一个重要方面。

原油的含水率测定采用的是实验室蒸馏法。所采样品的代表性；所使用的装置(包括接收器、天平)本身存在的系统误差；操作过程中称量试样、读取数据时产生的人为误差；加热过程不规范导致出现水分损失或水分馏出不*；实验仪器不按时清洗使蒸馏出的水分黏附在仪器内表面无法读取等，都会直接导致油品计量误差。为了尽可能地减小误差，我们采用管线自动取样器进行采样，规定分析时由供方操作，接方监护，并在协议中详细规定可能出现的各种情况，保证水分测定的准确。

4.油品温度、压力引起的误差

测量石油液体使用的温度计zui小分度值为0.2℃，压力表分度值为20kPa，除了系统误差，使用时还会产生测量误差，但相对密度、含水而言，温度压力引起的误差较小。

5.其他因素引入的误差

在油品计量的整个环节中，只要有一处发生误操作或计算错误，就会导致油品计量结果出现误差。如利用《石油换算表》将视密度换算为标准密度时出现错误等。

当出现混油时，切换时间无法准确把握也会影响计量的准确度。

四、消减误差的方法及措施

管输计量虽然存在众多影响计量准确度的因素，但在实际工作中，只要对产生的误差进行认真分析，不断克服人为因素，提高计量准确度是*可以做到的。

1.按期检定计量器具

用于贸易交接的计量器具必须经国家检定机构强制检定，并出具检定证书，以确保使用的计量器具和设备符合准确度条件，确保在检定周期内使用。

使用时应按检定证书上的修正值进行修正，这样可以有效地降低由计量器具本身引起的系统误差。

2.加强技术培训，提高员工素质

计量操作人员必须经过专业技术培训，熟悉计量法律、法规，熟练掌握油品计量操作技能，并经考试合格后持证上岗。专业的计量操作员能有效降低操作过程中出现的人为误差。

3.杜绝违规操作，降低误差

如果不按正确的操作规程进行操作，就会产生较大的误差。尤其是在实验室测定原油密度和含水的过程中，不按规定称样、加热时间不够、加热方法不对等习惯性偏差都会直接导致计量误差的产生。因此，必须要求操作人员增强责任心，严格按章操作，以减少人工误差的产生。

总之，原油管输计量要使用计量器具，就必然会存在误差，在计量过程中要消除误差是不可能的。但是，通过加强油品的计量管理，严格执行各类计量操作规程，不断提高计量技术水平及计量准确度，尽量避免人为引入的误差，就可以有效地降低计量误差，提高计量的准确度，从而使贸易双方避免不必要的经济损失。

五、结束语

随着中国能源工业的战略西移及中国东部原油资源的日益枯竭，兰州石化作为承接西部原油进入中国内地的桥头堡，其战略地位决定了其作为原油输入、输出地的重要性，加之西部原油已经开始经过兰州石化向内地输送，西部原油的管输量将会越来越大，我们必须更加深入地研究西部原油的特点，以便找到计量西部原油更科学的计量手段和方法，为维护企业的效益作出贡献。