原油盘库动态计量与精细化管理

摘 要 乐安联输送的主要是稠油，交接方式主要包括：与外部交接计量的动态计量方式，使用的计量器具主要是容积式流量计；以及采油厂内部交接静态计量方式，主要采用油罐车称量法，着重从误差的来源分析了用容积式流量计进行原油计量以及罐车称量法产生误差的原因，指出了在线安装自动含水分析仪寻找科学的罐车原油计量方法的必要性。

【分类号】：F426.31

胜利油田现采四矿乐安联合站成立于1991年10月，现有职工93人，担负着整个乐安油区稠油的处理、计量外输和污水处理任务，设计年处理原油160万吨，日处理污水10000m3。目前，担负与集输公司、石油开发中心两家的外部交接以及与现采三矿的罐车卸油的交接。在与集输公司及石油开发的动态原油交接中，主要使用的是精度为0.2级的容积式流量计。误差是不能避免产生的，下面就误差产生的原因及采取的措施进行分析。

1产生盘库误差的原因

严格地说，被计量量值的绝对真值是永远未知的，计量结果只能无限靠近真值，即所有的计量结果都会因各种因素产生一定的误差。采用流量计计量原油也不例外，现从误差的来源分析造成原油计量误差的原因，即人为误差、测量装置误差、环境误差和方法误差。

1.1人为误差

1.1.1动态计量的人为误差

根据《原油动态计量・油量计算》规程中，原油纯油量的计量公式为：

m = V t ×ε×K×Cp×Ct（ρ20 -0.0011）×（1-W%） （1）

式中 m ―――原油纯油在空气中的质量， Kg；

Vt ―――原油在t℃时流量计的累计体积量，m3 ；

ε―――流量计仪表系数；

K―――原油体积系数；

Ct―――原油的温度修正系数；

Cp―――原油的体积压力修正系数；

ρ20 ―――原油的标准密度， Kg/ m3 ；

0.0011―――空气浮力修正值；

W %―――原油含水质量百分数。

计量人员需要记录原油体积量、温度值、压力值、密度值和含水率等数值用以计算原油纯油量。

（1） 体积量

长输管道计量交接中，体积量的计量是连续的，存在的人为误差会随油品计量的累积无限趋向于零。

（2） 温度值

由于乐安联输送的大部分是稠油，温度是对流量计计量准确性影响比较大的一个重要参数。因稠油温度变化时， 原油的粘度、体积等参数随之变化，当温度降低时， 计量值比实际值偏大。反之， 当输油温度升高， 原油粘度减小， 漏失量增大， 计量值比实际值偏小。另一方面， 流量计运行时， 温度与检定温度相差较大， 还会引起流量计腔体的变化， 产生附加误差。而职工所能利用的则是：测量出温度值与温度修正系数（ Ct ）的比对 ， Ct 值可查《原油体积修正系数表》。从表中可看出温度相差1 ℃，Ct 值约相差0. 6 %～0. 9 %。

（3） 压力值

压力值对流量计计量误差影响较小，可忽略不计。

（4） 密度值（ρ20 ） 和含水率（W%）

从式（1） 中可以看出，密度和含水的示值误差将直接影响纯油量的计算，所以ρ20 和W 的准确读取非常关键。

1.1.2原油罐车称量法的人为误差

单井拉油目前主要采用称量法， 计量罐车运油量。即： 对油罐车称重载、空载质量， 测量卸液量体积， 以及分别测罐车内油和水的密度， 从而计算罐车拉运的原油量。其原理和方法是：

G总= G水+ G油 （2）

式中：G总、G水、G油分别是罐车拉来的总质量、水的质量和油的质量。G总通过电子衡称量获得。计算罐车运油质量， 可以通过电子衡对运油罐车重载和空载时称量，方便地得到G总。G水通过取样化验获得，G油即由二者很方便的求出。

计量人员需要记录罐车卸油前、卸油后的重量，在卸油的过程中取样化验含水。

（1）拉油车进站前及卸油后原油称重误差。

（2）原油取样不当产生误差，这也是产生误差的主要原因，取样的代表性如何，取样的方法，是一次取样还是取几个样的综合值进行平均，无论那种方法取样，都存在着较大的误差。下一步我站还要进一步研究试验别的方法。

（3）化验原油含水值过程中产生的误差。

1.2测量装置误差

产生以上量值的人为示值误差除了人的因素，主要还取决于计量这些值的计量器具的准确度等级。对于动态计量来说，准确度等级越高，人为误差越小。

1.2.1流量计

容积式流量计运动部件之间以及运动部件与壳体间的间隙极小，流量计运行时，微小的固体颗粒都会导致流量计磨损，产生泄漏量，从而导致负误差〔1〕。

q = kX3cμL cΔP （3）

式中 q ―――流量计的泄漏量，m3 ；

Xc ―――转子与壳体之间的间隙长度，m；

L c ―――转子与壳体之间的间隙宽度，m ；

ΔP ―――流量计前后的压差，MPa ；

k ―――常数，取0.0833 ；

μ ―――原油的动力粘度， Pa ・s。

根据式（3） 可知，影响流量计示值误差的因素为流量计的磨损、前后压差以及原油粘度。

1.2.2体积管

根据量值的溯源性，作为流量计计量标准的体积管，其准确度等级直接影响到流量计的误差。在流量计检定工作中发现，体积管结蜡对流量计误差的影响也不可忽视。

根据国家标准《原油动态计量・一般原则》要求，原油交接的综合装置计量误差应不大于±0. 35 % ，即计量器具引起的综合计量误差允许在±0. 35 %之内。当然需采用各种手段使综合计量误差越小越好。

1.3环境误差

环境温度主要影响流量计的计量准确度和检定结果。温度的变化将影响到油品粘度、流量计的运动部件与壳体的变形，进而影响到流量计的泄漏量。原油的粘度与流量计的泄漏量成反比，对流量计计量误差的影响较大；油温将影响原油粘度、体积管的标准容积、流量计计量腔容积及泄漏量，也是影响流量计计量误差的主要因素。

1.4使用方法误差

目前在动态取样方面，乐安联采用的是人工取样和自动取样器并用的方式，很大程度上避免了取样方法产生的误差，但罐车称重法在取样方法上存在较大误差，不过罐车取样属于内部交接，对整个采油厂无影响，但为精确各矿之间的产量，下一步我们将在这方面做足工作，主要还是能寻找到一种科学的计量方法。

2减小盘库计量误差的方法

2.1减少罗茨流量计计量误差

原油计量工作直接关系到交接双方的经济利益，流量计的数据是双方结算凭证，必须采取措施以消除或减少误差的存在。

（1）采用正确的使用方法及进行定期维护。为了确保罗茨流量计良好的工作状态，在日常使用中要严格按要求操作和维护，定期加注油，严禁超级限使用，定期检查更换滤网，防止杂质卡死腰轮，加强流量计的比对和检定工作，防止出现计量误差。作为一种机械仪表，罗茨流量计在使用一段时间后间隙发生变化（标准为0.05mm），精度将降低。运行时间超过五年的流量计一般会出现超差现象。针对此问题，一方面要开展维护工作，另一方面要加强与储油罐数据比对和体积管加密测试，及时掌握流量计运行状态，以维护双方的经济利益。

（2）定期进行标定。控制流量计误差最有效的办法是进行检定，即通过标准器件的量值传递进行精度修正，将误差控制在规程允许范围内。目前常用的检定方法有标准秤法、标准罐法、标准流量计法和标准体积管法。另外应该注意，应根据使用的情况缩短检定周期。

（3）当油品中含有气体时，在流量计前加消气器，以消除油品中的气体。

2.2精细化管理，降低盘库动态计量误差

（1）加强操作计量人员的培训和管理，确保准确无误地记录计量参数，减少人为因素误差。

（2）由于乐安联处理的主要是稠油，粘度高，难以输送，因此加强计量器具和工作标准的管理，减小测量装置误差尤为重要。主要是采用准确度等级较高、稳定性较好的计量器具。保养维护好计量器具和工作标准，经常清洗过滤器，防止原油中的杂质对流量计的损坏。

（3）采用先进的计量手段，减小方法误差。用自动温度记录仪及自动含水分析仪等进仪器代替或监护手工操作，可以大大提高原油量的准确度。

参考文献

1. 茹德武 秦海洋：降低原油交接中的计量误差，油气储运，2005 ，24 （2） 48～50 。

2. 程 虎 郑宝盛等：油罐车运原油计量问题的探讨，计量装置及应用，2007，（1）。

3. 金爱芝 徐公山； 影响原油交接计量准确度的因素， 工业计量，2002，（5）39～41。