油库计量影响因素与误差控制对策

摘要：油库计量是原油储运过程中的重要组成部分，是关系到原油供求双方利益的重要环节。文章从油库常见的计量手段人手，结合生产实例分析了油库计量误差的主要因素，并对控制减小误差的方式方法进行初步探讨，对油库储运生产具有一定的指导意义。

关健词：计量方法；油库集输；误差；控制方法

原油计量是油田生产中管理的重要环节，计量准确与否关系到成本核算，区块的产油累计，地质开采方案编制等多方面。目前原油计量工作费时费力、而且现在大罐腐蚀严重，存在很大的安全隐患和人为误差。原油库计量大致可分为动态计量和静态计量两种手段。所谓静态计量一般是指通过油罐检尺获得罐内油量。动态计量一般指利用流量计，计量进出油库的油量。从这两个方面人手，便可以找到误差产生的根源，并且寻求到减少控制计量误差产生的有效途径。

一 计量影响因素

影响原油计量精度的因素很多，涉及油品取样、油品化验、流量计的使用和检定以及计量员的业务技术素质等诸多方面。目前我站原油计量采用的是流量计计量（动态计量）方式，原油质量计算公式如下：原油质量=在线体积×流量计修正系数×密度×含水×体积压力修正系数×体积温度修正系数，其中：在线体积为流量计累计体积值；原油计量是一个非常复杂的系统工程，单从某一方面着手是不可能搞好原油计量的，必须多方位，全分析，从影响计量的关键因素人手，抓好计量工作。而原油计量影响因素中油品取样、油品化验、流量计的检定对原油计量的准确性影响是最大的。

传统油品取样一般为两小时取一次样，这种取样方式存在样品代表性不是很好的问题，无论是在输油管线还是在油罐上，所取的样品代表性都不是很好，有时甚至是很差。因为原油是非均匀物质，且原油中一般含水，水和油的混合状态是多样的，有油包水、水包油、溶解水、游离水等状态。样品的代表性差，在进行密度和含水量测定时所得到的结果代表性自然也差，造成的原油计量偏差也就显而易见。目前较好的方法就是采用石油管线自动取样法。这种方法就是按照标准中的技术要求，选取合适的自动取样设备，从管线中间部位进行流量比例取样，即流量大取样的频次高，或者进行时间比例取样，即每分钟取一定量的样，两小时集足化验需要的样量。自动取样法取样均匀，分量准确，很好地改善了样品的代表性，解决人工取样代表性差的问题，因此能大大降低原油计量误差。

二 静态计量

在油库静态计量方法中，以外浮顶油罐为例，通常采取检尺的方法来取得罐内油品的高度，然后通过公式计算出罐内原油的总质量。图1反映出的便是浮顶油罐通过检尺得到罐内原油高度“H油”的方法。

图1 油罐检尺示意图

从图1可以不难看出：H油二H罐一（H尺一H浸油）；式中：H油为罐中油面高度；H罐.为油罐检尺管总高；H尺为从检尺孔下尺读数；H浸油为尺被原油浸没的距离。根据GB9110一88《原油立式金属罐计量交接计算方法》对于无水垫层浮顶罐，其原油在空气中的纯油重量计算如下：

式中：m为t温度下在空气中的纯油质量，kg；v20（未知）为油品在20℃的标准体积，m3，ρ20（已知）为油品在20℃的标准密度，kg/m3（化验室测定原油密度时结合温度通过查表可得）；F（常数）为空气浮力系数为0.9987；W%（已知）为原油含水率。

式中：v，（未知）为罐内原油在t温度下的体积，

m3；vcF20（已知）为20℃和t℃下原油体积的转换系数。vB（已知）可根据“H油”查表获得的罐内原油在t温度下的体积，β（常数）为油罐体钢材膨胀系数，vPL（已知）为静压力体积修正值，m3（考虑原油静压力对金属罐体的胀大因素，可由H油查表得到）。在长期生产实践中我们总结立式浮顶油罐的计量误差主要包括以下几个方面：（l）大型油罐内油品温度、密度分布不均匀无法准确掌握油罐内的平均温度、密度、含水率。在实际工作中往往以外输原油的温度、密度、含水率（W%）来近似代替油罐静态参数，从而造成库存计算不准。（2）Vpl静压力修正值是随着液位升高，流体静压力增大，在金属罐壁产生环向应力，使罐水平直径增加，使得油罐容积值的增加。在实际计算中是通过相同高度水的静压力使得油罐体积增加值乘以油罐内油品的视密度算得，由于大型油罐中密度分布不均匀（通常用外输平均视密度计算），使得静压力修正值计算不准确。（3）量油管内小液面上升滞后。由于浮顶罐量油管暴露在大气中，使其上部温度必然要低于下部温度，加之量油管内原油受扰动少，油品置换速度慢，造成了管内温度低于罐内温度，使得其粘度增大，即当油罐大液面上升时，管内小液面上升滞后，反之亦然。（4）对于浮顶油罐，尤其是软密封较好的浮顶，浮顶下边缘空间容易呈现正压状态，而检尺口为常压，这样造成检尺口出液面低于整个液面高度。（5）集油工责任心不强，没有正常按时准确检尺。以10万立方米浮顶罐为例，若检尺产生lmm误差，库存就会产生5000多L（升）的变化。

三 动态计量

1.维护管理不完善是产生误差的重要原因。某原油计量站，某台腰轮流量计转子被严重划伤，造成巨额差量。分析超差原因对该台流量计进行检查，发现转子严重机械损伤。

2.检定温度与运行温度不一致易出现较大误差。在一般情况下，所安装的流量计通过磨合一段时间后，误差曲线与开始使用时相比，将稍向正方向倾斜。在容积流量计中，经过一段时间磨合后，运动部件更加灵活，机械阻力减小，部件间隙合适，漏失量减小。使用3年后，各部件间隙变宽，漏失量变大，使得曲线移向负方向。流量计在检定过程中如果两次检定油温相差较大或者流量计检定温度与运行温度有较大差异，虽然检定合乎规程，但也会在计量过程中造成较大误差，也就是说流量计系数不适用。

3.标准体积管管理不完善引起的计量误差。①标定流量计时，流量计出口阀关不死，流量计脉冲读数偏多，使得流量计系数变大；②多油路共用同一体积管，容易引起人为误差。在多数油库中，多个油路往往共用同一个标准体积管，流量计检定时相互切换流程。尤其是在来油线流量计和外输流量计共用同一个体积管时，体积管各有两个进口和出口，分别连接来油、外输流量计的出口和来油、外输总汇管。③体积管结蜡引起的误差。大部分体积管不检定时都作为输油管道使用，如果投球次数少，输油温度和室内温差大，体积管就会不同程度产生结蜡；如果油品含水较高，长期使用其中的Ca2+、M2+还会结垢；④化验密度或者含水测定不准确造成的误差。化验测定密度和含水率是原油计量体系中的常变参数，也是影响原油日常交接计量的焦点数据。