浅析原油含水量检测准确性的提高方法

摘要：原油含水量的检测是油田生产中的一项重要工作，其数值的准确直接反映了油田的产量，对油田开发过程中的各项工作有着一定的指示作用。为了提高原油含水量检测的准确性就需要对整个化验过程做好调查分析，查找出产生误差的原因，制定相应的提高方法。

关键词：含水量 离心法 取样

在油田的开发工作中，原油含水量的检测是一个重要的过程，其对产量值、矿场试验方案和工业化注入方案设计都有着很大的影响。想要真实的反映出原油的含水量，就必须保证原油含水检测的准确性，这也对油田开发过程中的各项工作有着一定的指示作用。为了提供可靠的数据，就必须对整个油井化验过程进行调查分析，找出对原油含水检测准确率产生影响的因素，针对因素制定合理的方案来解决。

在国内油田对于原油含水的检测，主要采取离心法和蒸馏法。离心法主要是应用于含水量较高的油样检测，而蒸馏法则主要用于含水量高于98%和低于30%的油样检测。对两者方法相比较，离心法的操作相对简单，速度也较快，在矿区的化验中有着更为广泛的应用。其原理主要是利用原油与水之间的互不相溶，且有着不同的密度，原油中的乳化水在添加的破乳剂作用下得到分离，在离心机高速运转下，在较强的离心力作用下，水因为密度大而在离心管底部沉积，这就完成了油水分离。原油的含水量可以通过对观察水位刻度获得的值进行计算得到。

一、产生误差的原因分析

1.取样过程中的误差

取样过程中的误差主要来源于关掺水时间和井口放空。在大庆油田的油井生产中，一般采用油井掺水循环，如果取样时掺水未关闭，样品中就会混入回油管线中的掺水，这就直接影响到了取样的准确性。在产量不同的油井中，掺水的时间也会有所不同，取样的准确度就会有所区别，这也直接造成含水检测准确性的误差程度。不同的油井，其含水和含气量都会有所不同，对其进行取样时，取样装置内的死油会因为采取液和溶解气的排出而进行样品，对样品的准确性带来影响。

2.化验过程中的误差

化验过程中出现的误差主要是由以下五类情况带来：乳化油的流失、样品搅拌不均匀、样品的加热时间、操作人员读数准确度以及仪器设备的影响。

在原油中存在的水分为四类：悬浮水、游离水、溶解水和乳化水。其中游离水可以采用倾倒的方法进行分离，但是由于倾倒时乳化油也会被排出，对化验结果的准确性会造成一定的影响；而对于原油样品的运输，受车况和道路的影响，部分样品因与样桶壁、盖粘连而无法回收到试样，在对其进行化验检测时，就会导致含水量检测值比实际值偏高。

在重力作用下，样品中的悬浮水会逐渐向容器底部沉降，同时也会出现水柱在容器壁粘附的情况，在检测前就需要对其进行搅拌，如果搅拌用力不足或时间不够，就会出现混合不匀而造成含水分布不均，这也直接影响到了检测值。对于样品的含水化验，在检验前会在常温下放置一段时间，以达到初步的油水分离，在剥离游离水后对样品进行加热熔化，此时的样品只含有乳化水，在预热不充分的情况下，油中的乳化水就会呈现含量不均匀。且在一些预热不充分的样品中，容易出现块状原油，油包水的状态就不能再破乳剂的作用下破坏，此种样品经离心机脱水时，原油块容易粘附与试管底部壁上，对检验的准确性产生影响。

离心管是采取离心法检测原油含水时的必须工具，较为常用的离心管刻度有1～10ml间，其分度值为0.2ml， 0.3～1ml间，其分度值为0.1ml，低于0.3ml的分度值为0.03ml。在实际应用中，化验人员在读数时无法达到标准中精度的要求，从而影响化验结果的准确性。离心机是离心法检测原油含水的重要仪器设备，对于不同型号的离心机，由于其离心半径不同，取得相同离心力所需的转数也不同，从而影响化验结果的准确性。

二、提高检测准确率的方法探讨

1.取样过程中的提高

针对产生误差的原因，在取样过程中提高检测准确率的方法可以是采取个性化关掺水时间和正确放空。不同产液量的井，关掺水时间不同，取样接近实际的程度就会有所差异，从而影响化验准确性。下面选取4口不同日产量的井，对不同关掺水时间对取样的影响分析如下：

表1 油井日产液量与关掺水时间对取样的影响分析

在现行标准中，规定关掺水时间为5 min，通过试验发现，要消除掺水对油井取样的影响，使原油含水出现稳定值，5 t以下的低产井，关掺水时间需30 min以上，日产液量6 t～20 t的井关井需20 min以上，而20 t以上的井则只需关5 min即可。取样前，要对井口进行放空，将取样口内的死油带出，放空时，应将取样阀开大，保证液体具有足够的冲击力和放空量，从而保证样品的准确性。

2.化验过程中的提高

化验过程中提高检测准确性的方法主要有：减少游离水中含油量、延长样品搅拌时间、确定合理加热时间和减少操作人员的客观因素影响。

在剥离游离水的过程中，对剥离出去的游离水进行污水含油量的检测。具体的3种试样结果如下表2：

表2 游离水中含油量对乳化油含量的影响实验数据

试验结果表明游离水中的含油量对含水化验结果有一定的影响，对游离水中含油量较多的样品进行污水含油量的检测能有效提高含水化验检测的准确率。

样品运输过程中，部分样品粘附于样桶盖上不能完全清理至样桶内。针对此种情况，先将样桶盖及粘附于其上的样品进行一起称重，再将清洗干净的样桶盖再进行称重，两次称重的差值即为样桶盖上的含油量，并将该值计人到样品与桶的重量中，见表3。

表3 样桶盖上粘附的样品对含水化验的影响

试验结果表明，样品盖上粘附的样品对含水化验结果有一定的影响，因此，对样品盖上粘附的样品进行称重计算能有效提高原油含水化验检测的准确率。样品搅拌时间不够或用力太小，样品混合不匀，含水分布不均，会影响含水化验值的结果，见表4。

表4 样品搅拌时间与化验含水之间的影响

根据试验结果显示，在对样品搅拌超过5 min以上，即能达到对样品充分搅拌，混合均匀的效果。原油样品在进行游离水的初步分离后，需对含有乳化水的样品加热熔化，对于不同样品，加热时间的不同，原油的流动性也不同，见表5。

表5 油样流动性在加热过程中的变化情况

在现行标准中，规定加热油样不超过40°C，边加热边搅拌3 min，以原油具有较强流动性为宜；但由上表中的试验数据表明，对于含蜡量较高的井，加热时间在3 min，无法使原油达到较强的流动性，因此，就必须延长加热时间到10 min～20 min左右，从而使原油与破乳剂充分混合。在操作人员读数环节，随着化验人员操作的熟练及个人经验的丰富，此部分误差可逐渐减小；在化验仪器设备环节，按时对检测仪器进行校检，降低对含水化验准确率的影响。

在原油含水化验的过程中，为了提高化验检测值的准确性，通过对取样环节和化验环节的多次试验，得出如下结论：

对于掺水井的取样，关掺水时间要视日产液量而定，日产液量5 t以下的低产井，关掺水时间需在30min以上，日产液量6 t 20 t的井，关掺水时间需在20 min以上，而日产液量高于20 t的井关掺水5 min即可；放空时，应将取样阀开大，保证液体具有足够的冲击力和放空量，减少死油对样品的影响；减少乳化油的流失，对游离水中含油量较多的样品应进行污水含油量的检测，对粘附于样桶盖上的样品应称其重量，并将这两个结果计入到化验值的计算中；剥离游离水后，样品搅拌时间应超过5 min，使样品混合均匀；对于含蜡量较高的井，样品需加热到10 min～20min，使原油具有较强的流动性并与破乳剂充分混合；加强化验人员的责任心及操作技能，做好对化验仪器设备的保养及检测工作。

参考文献

[1]魏哲 高含水原油水含量的检测方法[J] 油气田地面工程 2012.7 .

[2]范兴斌 黄洪 程必永 新型在线分析仪在低含水量原油检测中的应用[J] 科技创新导报2009.29 .

[3]杨斌 吕刚 原油交接计量中含水率的分析与检测[J] 工业计量 2008.3.