1、東一聯(lián)外輸原油含水與首站含水誤差分析劉友華（中國(guó)石化勝利油田有限公司孤東采油廠集輸大隊(duì)）摘要：東一聯(lián)安裝自動(dòng)取樣器后，東一聯(lián)化驗(yàn)原油含水與孤島首站化驗(yàn)有較大誤差，為消除誤差，本文對(duì)原油流態(tài)進(jìn)行了分析，對(duì)取樣器進(jìn)行了研究，并對(duì)其存在問(wèn)題進(jìn)行了改造，改造后東一與首站化驗(yàn)含水基本相同，改造效果良好。關(guān)鍵詞：原油含水 流態(tài) 化驗(yàn) 分析 自動(dòng) 取樣器一、原油外輸管道流態(tài)分析孤東原油外輸流量為7500 t/d，原油密度P =947kg/m3，原油輸送平均溫度設(shè)定50C，該溫度下原油 粘度卩=400mPas，外輸管線全長(zhǎng)32km，采用 529X9鋼管，其中中間5km管線換為0 426X7。流態(tài)分析如下：體積

2、流量 Q= G = 7500*1000 二 0.0917 P 947*24*3600兀兀A= D 2 二 *0.5112 二 0.205m21 4 14Q 0.0917=0.447 m/sA 0.2051Re1二哲Re1二哲=O.447*。511*947 = 540.9400*10-3顯然，在管徑為 529X9的管道中，原油流態(tài)為層流。兀兀A= D 2 二 *0.4122 二 0.1334 24=A =牆=0.689 m/S2u D P 0.689*0.412*947400*10-3_2= 672.2400*10-3在管徑為 426X7 的管道中，原油流態(tài)亦為層流。原油在管道中流動(dòng)的時(shí)間： t

3、=t +t =18.8hL-lt 二1L-lt 二1u1（32 - 5）*1030.447_=60402s=16.8hlt 二-2u25*1030.689=7257s=2h12管線內(nèi)原油的層流流態(tài)及運(yùn)行時(shí)間的過(guò)長(zhǎng)有利于水份的沉降，使得管內(nèi)油水趨于分層，不利于取樣的代表性，應(yīng)該采取措施保證取樣口附近區(qū)域紊態(tài)流動(dòng)。二、孤東外輸原油東一聯(lián)與首站化驗(yàn)含水結(jié)果分析根據(jù)2005年27月份東一聯(lián)與首站含水化驗(yàn)分析結(jié)果，從每月東一聯(lián)與首站分析的含水平均值可以 得到（見(jiàn)表一），首站含水都高于東一聯(lián)含水平均值0.1%0.6%。27月份各個(gè)月份的東一聯(lián)與首站含 水分布示于圖16，從圖中可以看出，首站含水?dāng)?shù)據(jù)延后20

4、小時(shí)，東一聯(lián)與首站的含水分析結(jié)果變化趨 向一致，這充分說(shuō)明東一聯(lián)開(kāi)始的水頭經(jīng)過(guò)外輸管線運(yùn)行約 20 小時(shí)到達(dá)首站，這一結(jié)論與前面的計(jì)算結(jié) 果是一致的。表一 外輸原油含水月份算術(shù)平均值月份一三四五六七東一聯(lián)0.530.460.570.640.811.04首站0.560.530.710.730.951.55圖 1 二月份東一聯(lián)與首站含水分步含0.02.01.50.50 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 測(cè)量點(diǎn)II東一聯(lián)外輸 首站延后含0.02.01.50.50 10 20 30 40 50 60 70 80

5、 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 測(cè)量點(diǎn)II東一聯(lián)外輸 首站延后20小時(shí)圖 2 三月份東一聯(lián)與首站含水分步2.01.91.81.71.61.51.41.31.21.11.00.90.80.70.60.50.40.30.20.10.0一:_ 東一聯(lián)外輸首站延后20小時(shí)0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190測(cè)量點(diǎn)圖 3 四月份東一聯(lián)與首站含水分步0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160

6、 170 180 測(cè)量點(diǎn)0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 測(cè)量點(diǎn)圖 4 五月份東一聯(lián)與首站含水分步0.10.01.61.51.41.31.21.10.10.01.61.51.41.31.21.11.0%水 00.98含 0.70.60.50.40.30.2東一聯(lián)外輸首站延后20小時(shí)0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170測(cè)量點(diǎn)圖 5 六月份東一聯(lián)與首站含水分步1110987一_東一聯(lián)外輸首站延后20小時(shí),含5月份月份43

7、2100 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190測(cè)量點(diǎn)圖 6 七月份東一聯(lián)與首站含水分步表一列出了 27月份月平均含水結(jié)果，表二為月份含水積分及積分平均值，由于含水變化幅度較小， 表一、二兩種求解方法得到的平均值基本一致。圖7示出了 27月東一聯(lián)與首站含水積分結(jié)果，顯然隨 著含水率的增加，二者的差值明顯變大，因此導(dǎo)致的輸差明顯增加。這說(shuō)明東一聯(lián)出口含水率的上升是導(dǎo) 致輸差的根本原因。但是，東一聯(lián)含水率較首站含水率低的結(jié)論違反了質(zhì)量守恒定律，這是一種違反客觀 規(guī)律的假象。低含水率情況的測(cè)量結(jié)果符合預(yù)期，

8、輸差在誤差范圍之內(nèi)，為什么只有在東一聯(lián)含水率變大 的情況下才會(huì)導(dǎo)致較大輸差？顯然這是由于取樣導(dǎo)致的，也就是說(shuō)現(xiàn)場(chǎng)取到的油樣缺乏代表性，應(yīng)該從取 樣器的取樣過(guò)程進(jìn)行分析解決。表二 外輸原油含水月份積分及平均值月份一三四五六七東一聯(lián)89.09584.231102.18119.36145.19192.331首站93.44597.89126.03134.54170.11286.585東一聯(lián)平均0.530.470.570.640.811.03首站平均0.560.530.700.720.951.57圖 7 孤東外輸原油東一聯(lián)與首站含水積分三、取樣器取樣方式研究圖 1 原油取樣器取樣原理圖圖 2 孤島首站立

9、管取樣位置圖東一聯(lián)外輸油取樣器工作原理如圖1示，取樣管自輸油管線中取樣（大于80ml ）至原油缸，原油缸高 度為150200mm，原油樣在原油缸中滯留時(shí)間約為10s,油樣自油缸頂部位置的取樣管經(jīng)閥3流至取樣瓶 1。生產(chǎn)中倒罐切換流程時(shí)，來(lái)流含水率升高，可能存在游離水，而輸油管線中取出的含水油樣在原油缸 中滯留，可能會(huì)有水分沉降至油缸底部，進(jìn)而回流至輸油管線，這樣使得取樣測(cè)得的含水率較實(shí)際偏低。若要解決以上問(wèn)題，必須解決油缸內(nèi)油樣沉降脫水問(wèn)題，可切斷回流，進(jìn)入油缸的油樣全部進(jìn)入取樣 瓶。按照取樣器的工作原理，需要延長(zhǎng)取樣周期。圖 2 示出了當(dāng)前孤島首站取樣點(diǎn)前油水在管內(nèi)的分布特征，由于外輸管線輸

10、量偏低，管內(nèi)原油流動(dòng)處 于層流（Re600）,從東一聯(lián)至孤島首站歷經(jīng)20小時(shí)，管線底部富集含水原油，從流動(dòng)跡線可以看出，原 油經(jīng)過(guò)改變流向后，混合比較均勻，取樣器在輸油管線中的取樣比較真實(shí)，因此可能使得首站分析的得到 的原油含水能夠反映實(shí)際情況。四、結(jié)論9月28日，由自動(dòng)取樣器廠家對(duì)東一自動(dòng)取樣器進(jìn)行了改造，其主要內(nèi)容是取消了取樣回流。取樣時(shí) 間由原來(lái)的間隔3分鐘延長(zhǎng)至12分鐘，每次取樣10mg。從9月29日至10月7日，東一化驗(yàn)含水略高于首站化驗(yàn)含水，東一化驗(yàn)平均含水0.952，首站化 驗(yàn)平均0.862，絕對(duì)誤差-0.09，相對(duì)誤差10.44。因從東一輸至首站需20小時(shí)左右，所以相對(duì)化 驗(yàn)數(shù)據(jù)應(yīng)后推2 0小時(shí)。 9天平均含水有3