韓麗艷，李遠(yuǎn)朋，官學(xué)源，袁 亮

（新疆油田公司工程技術(shù)研究院， 新疆 克拉瑪依 834000）

新疆油田原油交接計(jì)量存在的問題及改造對(duì)策

韓麗艷，李遠(yuǎn)朋，官學(xué)源，袁 亮

（新疆油田公司工程技術(shù)研究院， 新疆 克拉瑪依 834000）

新疆油田大部分原油采用靜態(tài)交接，存在很多不足，且滿足不了油田信息自動(dòng)化建設(shè)需要，因此對(duì)原油靜態(tài)交接進(jìn)行動(dòng)態(tài)交接計(jì)量改造。對(duì)新疆油田原油動(dòng)態(tài)交接改造過程中遇到的問題進(jìn)行分析，并提出解決對(duì)策，對(duì)其他油田的動(dòng)態(tài)交接改造有一定的指導(dǎo)作用。

靜態(tài)交接；信息自動(dòng)化；動(dòng)態(tài)交接；解決方案

原油外輸計(jì)量是油田生產(chǎn)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，計(jì)量結(jié)果的準(zhǔn)確程度直接影響油田的經(jīng)濟(jì)效益，對(duì)于油田內(nèi)部交接或貿(mào)易雙方來說，加強(qiáng)計(jì)量監(jiān)督管理顯得尤為重要。目前新疆油田公司交接主要為立式金屬罐靜態(tài)交接計(jì)量方式，靜態(tài)計(jì)量人員勞動(dòng)負(fù)荷大，人為因素導(dǎo)致計(jì)量結(jié)果誤差難免存在。為滿足油田信息化建設(shè)要求，對(duì)油田內(nèi)部各原油交接點(diǎn)進(jìn)行動(dòng)態(tài)計(jì)量方式改造，實(shí)現(xiàn)以流量計(jì)為外輸計(jì)量依據(jù)的動(dòng)態(tài)計(jì)量，從而達(dá)到減輕員工勞動(dòng)強(qiáng)度，確保計(jì)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度及基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的完整保存的要求。

1 原油交接計(jì)量現(xiàn)狀

新疆油田公司共有原油外銷交接點(diǎn)4個(gè)，分別為烏昌中心站、石化分輸站、克石化交油點(diǎn)、獨(dú)石化交油點(diǎn)，除獨(dú)石化交油點(diǎn)采用靜態(tài)交接計(jì)量外，其余交接點(diǎn)均采用動(dòng)態(tài)交接計(jì)量方式（原油含水及密度為人工化驗(yàn)）。新疆油田公司內(nèi)部共有原油交接點(diǎn)25個(gè)，其中23個(gè)交接點(diǎn)為靜態(tài)交接計(jì)量。靜態(tài)交接存在如下不足：

1）靜態(tài)計(jì)量方式不能滿足油田公司信息化建設(shè)需要

目前國(guó)內(nèi)多家油田公司原油內(nèi)部交接已采用動(dòng)態(tài)交接計(jì)量方式，新疆油田公司內(nèi)部絕大多數(shù)原油交接點(diǎn)仍采用靜態(tài)交接計(jì)量方式，管理水平低，運(yùn)行成本高，缺乏原油動(dòng)態(tài)流量計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，計(jì)量自動(dòng)化水平很低，與新疆油田公司數(shù)字化、智能化規(guī)劃目標(biāo)水平差距較大。

2）靜態(tài)計(jì)量存在主要HSE風(fēng)險(xiǎn)

（1）存在高處墜落風(fēng)險(xiǎn)。上下罐及罐上作業(yè)過程中，尤其是在雨雪冰凍和大風(fēng)等惡劣環(huán)境條件下，高處墜落風(fēng)險(xiǎn)會(huì)進(jìn)一步增大。

（2）凍傷事故。冬季在罐頂進(jìn)行取樣操作時(shí)，因?yàn)闇囟鹊?，容易發(fā)生人員凍傷事故。

（3）油氣有低毒性，如果操作人員未能做好個(gè)體防護(hù)，存在油氣健康危害。

（4）火災(zāi)爆炸危害。量油作業(yè)過程中不可避免存在油氣揮發(fā)，如果遇上雷電、靜電或人為機(jī)械火花，存在火災(zāi)爆炸風(fēng)險(xiǎn)。

（5）中毒窒息風(fēng)險(xiǎn)。標(biāo)定罐清理作業(yè)屬于受限空間作業(yè)，相關(guān)人員缺乏在受限空間內(nèi)作業(yè)的安全防護(hù)和應(yīng)急處置措施，存在中毒窒息風(fēng)險(xiǎn)。

3）靜態(tài)計(jì)量方式多因素導(dǎo)致計(jì)量誤差較大

油罐內(nèi)壁結(jié)蠟、油罐底部變形、罐底沉積物對(duì)檢尺的影響、灌頂積水或積雪等造成的計(jì)量誤差、人為因素造成的溫度誤差、標(biāo)準(zhǔn)密度測(cè)定誤差、蒸餾含水值時(shí)產(chǎn)生的誤差等。

因此，為滿足油田信息化建設(shè)要求，避免或減小靜態(tài)計(jì)量產(chǎn)生的誤差，減輕員工勞動(dòng)強(qiáng)度，提高勞動(dòng)效率，降低HSE風(fēng)險(xiǎn)，確保計(jì)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，有必要對(duì)油田內(nèi)部各原油交接點(diǎn)采用動(dòng)態(tài)計(jì)量方式進(jìn)行改造。

2 改造方案

為實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)交接計(jì)量改造，新建計(jì)量間一座，外輸泵出口管線接至計(jì)量間，在外輸泵出口設(shè)1臺(tái)消氣器，流量計(jì)前設(shè)1臺(tái)過濾消氣器，在計(jì)量間出口管匯設(shè)自動(dòng)取樣裝置1套，自動(dòng)取樣，動(dòng)態(tài)計(jì)量系統(tǒng)改造示意圖如圖1所示。

圖1 動(dòng)態(tài)計(jì)量系統(tǒng)改造示意圖Fig.1 Dynamic measurement system schematic diagram

圖2 原油動(dòng)態(tài)計(jì)量系統(tǒng)圖Fig.2 Dynamic metering of crude oil system

在計(jì)量間管線安裝流量計(jì)，配套安裝溫度、壓力變送器，對(duì)流量計(jì)檢測(cè)的數(shù)據(jù)進(jìn)行溫度、壓力補(bǔ)償，原油計(jì)量的流程切換采用電動(dòng)閥裝置[1]。刮板流量計(jì)的信號(hào)、溫度和壓力變送器的信號(hào)進(jìn)流量計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，人工實(shí)驗(yàn)測(cè)定凈化油的含水率和密度，將數(shù)據(jù)人工輸入流量計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，完成原油動(dòng)態(tài)計(jì)量的自動(dòng)計(jì)量控制、數(shù)據(jù)處理和報(bào)表的自動(dòng)生成，如圖2所示。另外，在消氣過濾裝置安裝差壓變送器，監(jiān)測(cè)消氣過濾裝置的使用狀態(tài)（正常使用或堵塞等狀態(tài)）。

3 改造方案存在問題及解決對(duì)策

3.1 流量計(jì)選型

3.1.1 流量?jī)x表類型的確定

在GB/T 9109.1-2010[2]中規(guī)定了原油動(dòng)態(tài)計(jì)量方式為容積式計(jì)量。容積式流量計(jì)常用的有橢圓齒輪式、腰輪式、螺桿式、旋轉(zhuǎn)活塞式、刮板式等幾種。相對(duì)而言，刮板流量計(jì)的使用普及率居首，使用量最大，之所以在原油動(dòng)態(tài)計(jì)量中得到眾多用戶認(rèn)可和應(yīng)用有如下幾方面的優(yōu)點(diǎn)[3]：

（1）可靠性好故障率低。刮板流量計(jì)轉(zhuǎn)子和刮板與計(jì)量腔為彈性接觸，刮板具有很大的回彈余地，即使介質(zhì)中含有雜質(zhì)和固體顆粒，也不會(huì)發(fā)生卡死和嚴(yán)重的磨損現(xiàn)象，故障率低。

（2）壓力損失小。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上機(jī)械摩擦小，流線型的流體通道設(shè)計(jì)，使被測(cè)流體在通過流量計(jì)時(shí)完全不受干擾，漏失量極小，確保壓力降最低。

（3）精度高。刮板流量計(jì)受環(huán)境溫度變化影響小，對(duì)不同粘度的液體均能保證計(jì)量精度，精度甚至可達(dá)±0.1%。

（4）噪聲和振動(dòng)小。刮板流量計(jì)有獨(dú)特的彈性轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，與其它容積式流量計(jì)相比運(yùn)行無脈動(dòng)、噪聲小。

因此，確定油田動(dòng)態(tài)計(jì)量方式改造選用容積式流量計(jì)類型為刮板流量計(jì)。

3.1.2 流量?jī)x表型號(hào)的確定

流量計(jì)型號(hào)確定原則：綜合考慮該處理站的原油處理設(shè)計(jì)能力（若處理站進(jìn)行了擴(kuò)容改造，以改造后的處理能力為準(zhǔn)），外輸最大流量及“十三五”期間產(chǎn)能預(yù)測(cè)，確定流量計(jì)的最大測(cè)量值，進(jìn)而確定流量計(jì)型號(hào)，所選流量計(jì)的精確計(jì)量范圍為15%～75%。結(jié)合生產(chǎn)運(yùn)行過程中的外輸溫度及壓力，確定流量計(jì)的最高工作溫度及工作壓力。

3.2 自動(dòng)取樣器

計(jì)量間出口管匯設(shè)自動(dòng)取樣裝置1套（當(dāng)自動(dòng)取樣器出現(xiàn)故障或檢修期間采用手動(dòng)取樣），包括在線采樣器、循環(huán)泵、存樣容器、采樣控制器、流量開關(guān)等。取樣器連續(xù)自動(dòng)取樣，實(shí)驗(yàn)測(cè)試油品密度、含水。目前，由于在線含水分析儀及在線密度測(cè)定系統(tǒng)的精度滿足不了新疆油田原油交接需要，因此，原油含水及密度尚需人工化驗(yàn)。

3.3 閥門

在實(shí)際生產(chǎn)中，閥門的泄漏故障時(shí)有發(fā)生[4,5]。閥門的泄漏分為外泄漏和內(nèi)泄漏兩種，外泄漏就是油品介質(zhì)滲漏到閥門的外面，內(nèi)泄漏就是閥門的密封性不嚴(yán)，致使閥門關(guān)閉后仍有部分原油在管道中流動(dòng)。當(dāng)閥門泄漏時(shí)，不僅造成能源的浪費(fèi)，環(huán)境的污染，甚至引起火災(zāi)、爆炸等事故，對(duì)流量計(jì)測(cè)量的準(zhǔn)確度也有影響。因此，為提高生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性、安全性，對(duì)計(jì)量系統(tǒng)中可能影響流量計(jì)測(cè)量和準(zhǔn)確度的閥門，本次工程采用雙截?cái)嗯欧砰y（DBB閥），能有效的提高密封性能，滿足實(shí)際需要。

3.4 過濾消氣裝置

流量計(jì)上游安裝過濾器，當(dāng)管道中的流體流經(jīng)過濾器時(shí)，油品中的雜質(zhì)和贓物被留在過濾網(wǎng)內(nèi)，進(jìn)而保證流量計(jì)的正常計(jì)量。定期對(duì)過濾器進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)，濾網(wǎng)按要求更換，以免雜質(zhì)造成流量計(jì)的磨損，甚至導(dǎo)致轉(zhuǎn)子、刮板卡死現(xiàn)象[6]。

由于油品在輸送管線流動(dòng)過程中對(duì)閥門、 拐彎的碰撞和溫度變化造成的揮發(fā)等多種原因，造成油品中含有一定量的泡狀氣、揮發(fā)氣，這些氣體隨同油品一起通過流量計(jì)參與計(jì)量，而且由于含氣量的不確定性，無法進(jìn)行調(diào)整和補(bǔ)償，使流量計(jì)計(jì)量結(jié)果出現(xiàn)假值，失去了流量計(jì)的真實(shí)精度，因此，為了提高流量計(jì)的計(jì)量精度，在流量計(jì)的前端加裝能消除液體中氣體的消氣器也是非常必要的[7]。

因此，本工程在流量計(jì)的上游安裝過濾器消氣器，以達(dá)到過濾消氣的目的。在流量計(jì)進(jìn)口匯管上安裝消氣器，起到雙重消氣作用，保證了消氣徹底。

3.5 集氣裝置

消氣器及過濾消氣器排氣閥排出的氣體中不可避免地夾帶著一些液氣泡狀物，按照新《環(huán)保法》的要求，應(yīng)減少污染物的排放量和污染物無害化處理，因此，排氣閥排出的氣體不能直接排放至大氣中，也不能放空火炬燃燒，為了減少環(huán)境污染，排氣閥用管線接至原油處理系統(tǒng)，氣體回處理系統(tǒng)進(jìn)行再處理。

3.6 污油回收

新疆油田公司內(nèi)部各原油交接點(diǎn)的原油與儲(chǔ)運(yùn)公司進(jìn)行外輸交接，在對(duì)流量計(jì)進(jìn)行在線標(biāo)定時(shí)，檢定后管線里的存油已經(jīng)計(jì)量過，必須通過軟管排放至站內(nèi)儲(chǔ)運(yùn)公司新建污油回收系統(tǒng)，過濾消氣器維修時(shí)產(chǎn)生的污油排放至處理站污油回收系統(tǒng)，從而解決了污油歸屬問題，減少貿(mào)易計(jì)量紛爭(zhēng)。

4 結(jié) 論

通過對(duì)新疆油田原油動(dòng)態(tài)交接計(jì)量改造中遇到的問題進(jìn)行分析，得出如下結(jié)論：

1）刮板流量計(jì)較其他類型流量計(jì)更適合原油動(dòng)態(tài)交接計(jì)量；

2）原油交接過程可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)取樣，但原油含水及密度尚需人工化驗(yàn)；

3）為提高動(dòng)態(tài)計(jì)量的準(zhǔn)確性，計(jì)量系統(tǒng)中的閥門采用雙截?cái)嗯欧砰y（DBB閥），流量計(jì)前需加消氣器和過濾消氣器；

4）為避免重復(fù)計(jì)量，檢定管線里的存油回接油方的儲(chǔ)運(yùn)公司系統(tǒng)，過濾消氣器維修時(shí)的污油回交油方的處理站污油系統(tǒng)。

［1］ GB/T 9109.2-2014 《石油和液體石油產(chǎn)品動(dòng)態(tài)計(jì)量 第2部分 流量計(jì)安裝技術(shù)要求》[S].

［2］ GB/T 9109.1-2010《原油動(dòng)態(tài)計(jì)量 一般原則》[S].

［3］門學(xué)思. 刮板流量計(jì)在生產(chǎn)中的應(yīng)用與探討[J]. 科技與企業(yè)，2014(16) ：374.

［4］王同浩. 閥門泄漏檢測(cè)在石化企業(yè)中的應(yīng)用[J]. 儀器儀表用戶，2013(2) ：80-82.

［5］張杰峰. 閥門泄漏原因和改進(jìn)措施[J]. 科技風(fēng)，2009(19)：192-193.

［6］戰(zhàn)征，王曉寧，劉勇，陳社紅. 關(guān)于刮板流量計(jì)在塔河油田稠油計(jì)量中的應(yīng)用[J]. 石油化工自動(dòng)化，2009(2) ：73-75.

［7］班學(xué)智，邵明進(jìn). 消氣器的作用與選擇[J]. 石油化工自動(dòng)化，1998(6)：49-51.

Problems in Oil Transfer Measurement in Xinjiang Oilfield and Countermeasures

HAN Li-yan，LI Yuan-peng，GUAN Xue-yuan，YUAN Liang
（Technology Research Institute of Xinjiang Oilfield Company，Xinjiang Karamay 834000，China）

Most crude oil in XinJiang oil field uses static transition; there are a lot of shortages in the static transition. And it cannot satisfy the demand of automated construction of oilfield information. Therefore, the crude oil static transition has been reformed to dynamic transition. In this article, some problems in dynamic transformation of crude transition oil were analyzed, and countermeasures were put forward.

Static transition; Information automation; Dynamic transformation; Solution

TE 832

A

1671-0460（2016）03-0576-03

2015-11-24

韓麗艷（1989-），女，黑龍江綏化人，助理工程師，碩士，2014年畢業(yè)于東北石油大學(xué)油氣儲(chǔ)運(yùn)工程專業(yè)，研究方向：從事地面工程工作。E-mail：hanliyanweiguo@163.com。