原油含水分析化验自动化系统开发及应用

[摘要]原油含水分析化验技术属于进行地质动态分析的重要方法，通过含水分析化验，获取油品含水值，可以对油田开发过程中油藏动态变化的规律进行分析，并作为生产动态监测及油藏评价的依据。然而在我国，目前原油含水分析化验法基本都采用的是传统的离心法，存在着较多的问题和弊端，本文提出原油含水分析化验自动化系统开发及应用，实现了原油含水分析与采集的及时性、稳定性、准确性、高效性，获得了良好的经济效益。

[关键词]原油含水 分析化验 自动化系统 开发 应用

1当前原油含水分析化验方法的弊端

对油含水进行及时而准确的化验分析，对于分析油藏动态，制定生产方案具有极为重要地指导作用，一旦油含水化验分析的数据不精准，将会造成生产决策失误，造成严重的经济损失。在当前，原油含水分析化验主要是使用传统的离心法，但这种方法存在着较大的弊端，主要体现在四个方面：

（1）过程复杂。使用离心法进行油含水化验，需要经过十二道手续。过程复杂，人为影响因素增多，导致误差产生的可能性加大，根据综合的试验得出，使用离心法进行油含水化验的综合误差率为10%左右，最大误差达到了25%，误差较大。

（2）对于中、高含水样的混合不均匀，容易分离，进行二次抽取的时候，容易出现较大误差；

（3）在离心法中需要使用汽油等稀释剂，容易造成环境污染，不利于员工健康并容易形成安全隐患；

（4）离心法油含水化验劳动强度较大，时间花费较长，自动化程度很低，不能满足新时展地要求。

随着时代地发展，采用离心法油含水化验已经不能满足信息化时展地要求。为了提高油田含水分析化验的水平，提高油藏动态分析的准确性，采用端口同步访问及控制技术，通过标签打印机、多FHS—A.E分析仪，多扫描枪等设备组成自动化采集系统，实现数据采集的稳定性、高效性、及时性。这种原油含水分析化验自动化系统可以快速准确的测量原油含水率，操作安全环保，不会对操作人员的身体造成不利影响；自动采集数据并入库，极大的降低了劳动强度，减少了操作误差；操作方法简单，系统维护较为便捷。

2原油含水分析化验自动化系统含水仪表地开发

含水仪表属于原油含水分析化验的核心设备，采用仪表进行原油含水地检测，具有极为突出的优势。

2.1含水仪表的设计原理及结构分析

在进行含水仪表地研发过程中，充分地分析了油水混合物不均匀容易出现分层的特质，根据油水的这种性质，提出分层检测理论。在分层检测理论地指导下研制特殊传感器，将传感器放入含水仪表量筒之中，保持传感器不动，逐项检测原油之中样品的含水率，计算出平均含水率即为所测样品的含水率。某油田公司根据实际工程情况，选择使用FHS-A.E型号的含水仪表。

FHS-A.E分层原油含水率分析仪是整个自动化系统中的重要组成部分，其设计原理为短波能量衰减的理论，采用对人体无辐射的短波，在空气、油、水介质之中的常数不同，吸收能量也会出现不同的原理完成原油含水率检测。

传感器规格为φ38×3×200mm，采用多单点发射极电路的工艺组成，独立单元的单点发射极为10mm型号，在检测过程中保持传感器稳定不动，逐点对原油样品含水率进行检测，并加权计算出平均值作为所测样品的含水率，采用这种方法进行原油含水率检测的整个过程仅需要一分钟半左右。

2.2仪表分析化验的特点及优势

2.2.1将变量检测定为不定量全样品精确检测

由于仪表设备是根据油水层混合不均匀容易分离的特质进行研发的，所以仪表具备了自主判断、检测样品高度的技术，并可以精确的显示出含水值。取出油井之中50ml—200ml不定量的油品样进行全样检测，不需要进行样品称重，消除二次取样造成的误差，减少化验检测时间，保证检测的精确度；采用仪表分析技术含水率测验误差低于2%，样品量误差低于5%。

2.2.2仪表检测法安全环保

传统的原油含水分析化验法采用汽油等材料作为稀释剂，目的就是加快油水分离，从而能进行准确的含水率检测。但由于传统方法存在着较多的弊端，跟不上时展的要求。在仪表设备地研究中开发出了分层检测的技术，可以在不使用汽油等材料对油水进行分离的情况下进行含水率的检测，消除了安全隐患，避免了环境污染，同时不会对检测人员造成健康上的损害，真正的达到了安全环保的目的。

2.2.3将人工化验分析改变为仪表检测

综合分析传统的原油含水率化验方法，如离心法、蒸馏法等，都存在着极大的弊端，工作量较大，劳动强度强、操作过程复杂，自动化程度极低，并且容易造成对环境的污染，影响检测人员的身体健康，传统方法对一个样品完成化验分析需要十五分钟左右，而如果采用仪表检测法，则可以避免传统化验方法中存在的问题，还可以大大的节省检测时间，仪表检查法对一个样品完成化验分析仅需要一分钟半左右，真正实现原油含水分析化验高效、迅速、精准。

3原油含水分析化验自动化信息采集系统地开发

信息采集系统在整个原油含水率分析信息化技术中属于十分关键的技术。信息采集系统可以消除含水率分析过程中由人为因素造成的误差。信息采集系统技术的实现，是在Windows条件下使用串口一以太网通讯协议转换器，将分析获得的数据自动入库，做到含水检测系统和数据采集系统的通讯，实现数据智能化采集。

4原油含水分析化验自动化系统应用

原油含水分析化验自动化系统包括智能检测与数据采集两个系统，系统外还需要设置操作台、扫描枪、条码打印机、计算机及协议转换器等设备，做到人机互动，保障数据的输入及输出工作。

在某油田公司中，为了确保原油含水分析化验自动化系统检测的准确性，对标准含水样品分别使用自动化系统检测法与离心法进行检测。通过实际获取的数据证明，采用原油含水分析化验自动化系统获得的原油含水率十分接近标准水样的数据，而使用离心法获得的检测数据则与标准含水样数据相差较大。进一步证明了原油含水分析化验自动化系统精确度高的优势。

5结语

原油含水分析化验自动化系统开发及应用，极大地克服了传统原油含水分析法中存在的问题，实现了关键数据的高效、迅速、准确采集及分析，自动化程度高，操作简单，安全环保，可以节省大量的化验时间，节约人力、财力，收获良好的经济效益。