原油含水測(cè)定.doc

1 緒論11研究意義在原油的開(kāi)采、計(jì)量、集輸、銷售等環(huán)節(jié)中，原油的含水率和產(chǎn)量都是影響原油生產(chǎn)的重要參數(shù)，因此，原油含水率的測(cè)量準(zhǔn)確性十分重要。我國(guó)油田開(kāi)采的原油大多數(shù)都含有水分，原油水分主要以游離水、乳化水、懸浮水和溶解水等形態(tài)存在。在石油開(kāi)采過(guò)程中，原油含水率過(guò)高會(huì)造成含油污水量變大；由于水中帶人了無(wú)機(jī)鹽(如CaCl：、MgCl：等)，它們會(huì)對(duì)設(shè)備造成嚴(yán)重的腐蝕，當(dāng)油品含水率過(guò)高時(shí)，就會(huì)破環(huán)機(jī)械設(shè)備的潤(rùn)滑膜，使機(jī)械設(shè)備磨損和腐蝕加劇，嚴(yán)重時(shí)甚至造成機(jī)械設(shè)備不能運(yùn)轉(zhuǎn)。在石油加工過(guò)程中，原油含水過(guò)多會(huì)造成蒸餾塔操作不穩(wěn)定，甚至造成“突沸”沖塔事故；在常減壓裝置中，原油含水會(huì)導(dǎo)致對(duì)水加熱而做了無(wú)用功，不僅耗能，而且增大了冷卻器和蒸餾塔的負(fù)荷，冷卻水消耗量也隨之增大。因此，在石油生產(chǎn)、運(yùn)輸和加工過(guò)程中都要進(jìn)行原油含水率的測(cè)定。12發(fā)展現(xiàn)狀近十多年來(lái)，隨著改革開(kāi)放和科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，國(guó)外先進(jìn)的儀表大量涌入國(guó)內(nèi)，不斷豐富和促進(jìn)了國(guó)內(nèi)儀表市場(chǎng)的發(fā)展。尤其是近幾年來(lái)大規(guī)模集成電路和計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展與廣泛應(yīng)用，更是大幅地提高了國(guó)內(nèi)外儀表的產(chǎn)品質(zhì)量、技術(shù)性能，含水分析儀表也隨之進(jìn)入了快速發(fā)展時(shí)期。目前市場(chǎng)上標(biāo)稱計(jì)量準(zhǔn)確度可以達(dá)到國(guó)標(biāo)要求的國(guó)內(nèi)外含水分析儀就近! 種，不僅計(jì)量準(zhǔn)確性和運(yùn)行穩(wěn)定性較以往大為提高，而且日趨輕便化、智能化、自動(dòng)化，菜單提示式的軟件設(shè)置技術(shù)已經(jīng)廣為采用。在這些含水計(jì)量?jī)x表中，有利用數(shù)字電路技術(shù)克服模擬電路漂移老化問(wèn)題的，有利用界面友好的菜單提示式窗口軟件簡(jiǎn)化儀表調(diào)試過(guò)程的，有利用計(jì)算機(jī)或智能芯片實(shí)現(xiàn)溫度、密度等參數(shù)在線自動(dòng)補(bǔ)償?shù)?，所有這些都說(shuō)明含水計(jì)量技術(shù)正在進(jìn)入新的發(fā)展期。與國(guó)外產(chǎn)品的制造質(zhì)量和技術(shù)水平相比，國(guó)內(nèi)還有較大差距。例如目前還沒(méi)有標(biāo)稱分辨率可達(dá)# $%的產(chǎn)品，但生產(chǎn)廠家及其產(chǎn)品品種都在逐漸增多，現(xiàn)已形成了十余種產(chǎn)品系列，越來(lái)越多的國(guó)內(nèi)高科技公司也開(kāi)始關(guān)注這塊尚未充分開(kāi)發(fā)的儀表市場(chǎng)。 隨著油田的多年開(kāi)采, 油井的高壓注水使原油輸油管線中含水率增高, 含水率直接影響原油的開(kāi)采、脫水集輸、計(jì)量、銷售、提煉等, 而含水率的精確測(cè)量又十分困難, 因此研制高含水率計(jì)量?jī)x表以實(shí)現(xiàn)其在輸油管線中的在線精確測(cè)量, 對(duì)于確定出水、出油層位, 估計(jì)產(chǎn)量和預(yù)測(cè)油井的開(kāi)發(fā)壽命以及油田的產(chǎn)量質(zhì)量制、油井狀態(tài)檢測(cè)、減少能耗、降低成本和采油管理自動(dòng)化具有重要的意義和實(shí)用價(jià)值目前, 檢測(cè)原油含水率的方法很多有傳統(tǒng)的定時(shí)取樣蒸餾化驗(yàn)的人工方法, 這種檢測(cè)方法取樣時(shí)間長(zhǎng), 取樣隨機(jī)性大, 無(wú)法進(jìn)行在線測(cè)量, 不能滿足油生產(chǎn)自動(dòng)化管理的要求 、可用于在線測(cè)量的方法有射線法、短波法、微波法電容法等2. 原油含水的基本知識(shí)2.1原油含水基本理論2.2原油乳化液理論2.3含水計(jì)量?jī)x表的選型1、 含水率檢測(cè)的方法1、射線法一般情況下, 原油和地層水對(duì)于低能丫射線的線性吸收系數(shù)不同, 利用兩種介質(zhì)對(duì)同一射線的線性吸收系數(shù)的差別可計(jì)算出原油含水量的百分比.此方法可用于在線儀表, 提高生產(chǎn)過(guò)程和生產(chǎn)管理的自動(dòng)化程度但由于對(duì)60 Me v 的y 射線來(lái)說(shuō), 油和水的吸收系數(shù)僅差20 %因此測(cè)量精度不高, 且存在射線輻射, 造價(jià)高, 使用和維修困難等問(wèn)題.2 短波吸收法將電能以電磁波的形式輻射到以乳化狀態(tài)在的油水介質(zhì)中, 根據(jù)油、水對(duì)短波吸收能力的不同來(lái)檢測(cè)油水乳化液中的含水量微波法對(duì)原油的溫度及含鹽量不感, 測(cè)量范圍寬。但采用高技術(shù)的微波技術(shù), 成本高, 且對(duì)使用和維護(hù)造成了困難.3 電容法電容傳感器的優(yōu)點(diǎn)是: 測(cè)量范圍大; 靈敏度高; 動(dòng)態(tài)響應(yīng)時(shí)間短; 機(jī)械損失小; 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單, 適應(yīng)性強(qiáng), 低成本.利用電容傳感器測(cè)量的方法:1 測(cè)電容傳感器的阻抗對(duì)于一個(gè)電容傳感器來(lái)說(shuō), 其電容量的大小取決于傳感器的幾何尺寸、制造材料及傳感器中被測(cè)介質(zhì)的介電常數(shù)。當(dāng)電容傳感器的幾何尺