范 路

(勝利油田技術(shù)檢測中心，山東 東營 257000)

原油損耗測試中取樣方法的選取

范 路

(勝利油田技術(shù)檢測中心，山東 東營 257000)

結(jié)合現(xiàn)場獲取的測試數(shù)據(jù)，對目前普遍采用的直接進氣法和低溫二次冷凝法2種取樣方法進行對比分析，得出同一實驗環(huán)境下2種方法的關(guān)聯(lián)值；為使測試數(shù)據(jù)更加準確可靠，對測試方法與工藝測點進行匹配。結(jié)果表明，在目前實驗室測試條件下，低溫二次冷凝法能夠?qū)⒅亟M分更好的保留下來，使得測試結(jié)果相對準確；對于不能采用低溫二次冷凝法取樣的情況，可利用直接進氣法取樣原油損耗測試點，通過關(guān)聯(lián)系數(shù)的計算，也可以使原油損耗測試得出相對準確的結(jié)果。

原油損耗；測試；直接進氣法；低溫二次冷凝法；關(guān)聯(lián)值

隨著油田生產(chǎn)工藝流程逐漸趨于密閉化，原油損耗測試逐漸轉(zhuǎn)向?qū)τ吞锔黝悆藓粑鼡p耗和放空氣中含油損耗的測試，其中儲罐呼吸損耗包括拉油井(站)高架罐呼吸損耗、接轉(zhuǎn)站轉(zhuǎn)油罐呼吸損耗、聯(lián)合站各類型儲罐呼吸損耗、拉油罐車(船)拉油途中儲罐呼吸損耗和拉油罐車裝卸車儲罐呼吸損耗等；放空氣中含油損耗包括井口套管氣中含油、各種分離器放空氣中含油和各站天然氣放空損耗等［1-3］。

各檢測機構(gòu)目前普遍使用的原油損耗測試方法為直接進氣法和低溫二次冷凝法［2］，針對各類原油損耗測試環(huán)境條件不同合理選取測試方法能夠取得更加準確的檢測數(shù)據(jù)，有利于發(fā)現(xiàn)原油生產(chǎn)中的損耗問題。為此，筆者結(jié)合現(xiàn)場獲取的測試數(shù)據(jù)，對目前普遍采用的直接進氣法和低溫二次冷凝法2種取樣方法進行對比分析。

1 測試方法

1.1直接進氣法

將采樣用品按圖1連接［4］，使取樣長頸玻璃漏斗的開口平面與微風速表迎風面處于同一水平面，確認系統(tǒng)不堵不漏后，進行采樣。該方法通過二通閥和三通閥的切換，采用負壓原理使混合氣樣品進入氣袋內(nèi)達到取樣目的。該方法的優(yōu)點是在相對密封的環(huán)境，對樣品進行采樣，避免雜質(zhì)的進入，缺點是該方法設備復雜，對于可能存在高空作業(yè)的原油損耗測試，處于安全角度考慮并不適用于日常測試工作中，因此，筆者對直接進氣法進行改進，如圖2所示。直接利用防爆型采樣泵抽取混合氣樣品完成取樣。該方法的優(yōu)點是取樣時設備較少，連接方式簡單，適合操作。缺點是由于操作不慎可能會引入空氣雜質(zhì)，以下所采用的直接進氣法均是指改進后直接進氣法。

圖1 氣體采樣裝置示意圖 圖2 現(xiàn)場測試取樣連接圖

1.2低溫二次冷凝法

1—溫度計；2—漏斗；3—聯(lián)接膠管；4—冷凝管；5—冰水溶液；6—干冰酒精溶液；7—大氣采樣泵及氣體流量計。

采用低溫二級冷凝［4］分離取樣方法進行取樣，罐口取樣示意圖如圖3所示，步驟如下：①將先前連接好的測試設備放入采樣桶中，啟動防爆型大氣采樣儀，調(diào)整好流速，按下秒表計時；②當冷凝管中的油樣達到1～2ml時，停止采樣，記錄采樣時間；③在采樣過程中，將50ml針管從二次冷凝液出口膠皮管處抽取罐口呼出混合氣體，排空3次后進行氣樣采集；④取樣的同時對溫度、壓力氣體流速等參數(shù)進行同步測試。該方法采用低溫冷凝的原理，將取樣氣體中的重組分以液體的形式冷凝至冷凝管中，然后再用針管對冷凝后的尾氣進行抽取，最終對冷凝液樣和尾氣樣進行化驗后得出取樣氣體中油組分的含量。該方法的優(yōu)點是對重組分保留程度較好，但缺點是操作較為復雜。

2 測試方法對比數(shù)據(jù)

筆者2010年10月12日在大明公司濟北聯(lián)合站對其在運行的5個儲罐進行了原油損耗測試，分別使用低溫二次冷凝法和直接進氣法進行取樣，2種取樣方法所得測試結(jié)果如表1所示。

表1 低溫二次冷凝法取樣與直接進氣法取樣測試數(shù)據(jù)結(jié)果對比表

對比2種方法在相同地點、相同時間段測試數(shù)據(jù)可以看出,直接進氣法取樣化驗后得出的結(jié)果1.14t/d比冷凝法取樣化驗后得出的結(jié)果5.01t/d減少了3.87t/d。根據(jù)五星級站庫指標要求,原油損耗率為0.5%，而2種方法得出的損耗率數(shù)值0.66%和0.15%,恰恰在達標和不達標2個界限內(nèi)。

在2種方法的計算中，呼吸速度、呼吸口面積、油氣溫度，油氣壓力等所測得數(shù)據(jù)都是一致的，所不同的是冷凝法取樣樣品有冷凝液和尾氣2項［5］，實驗室通過對冷凝液分析得出其中C5及以上重組分含量，再對尾氣樣化驗分析得出其中C5以上重組分含量，兩者相加得出所取樣品中C5以上重組分含量的總值。而直接進氣法取樣樣品只有氣源氣一項，實驗室對取得氣源氣樣品化驗得出C5以上重組分含量。對于2種取樣方法取得的樣品，在理論上實驗室化驗后通過計算所得出的結(jié)果應該是一致的，但由于目前一般的實驗室技術(shù)條件只能滿足常規(guī)色譜分析，對于液體樣品化驗，C5以上重組分含量化驗結(jié)果較為準確，而對于氣體樣品的化驗，C1至C4是較為準確的，C5以上重組分含量的化驗結(jié)果誤差非常大，使得數(shù)據(jù)可信度降低。因此在2種取樣方法中低溫二次冷凝法更好的保留了重組分，使得其化驗結(jié)果更加真實有效。

3 關(guān)聯(lián)測試

筆者2010年11月12日對臨盤采油廠4個聯(lián)合站的10座儲罐進行了原油損耗測試，并對2種測試方法得出的結(jié)果找尋其存在的關(guān)系，測試數(shù)據(jù)見表2。

表2 臨盤采油廠原油損耗測試數(shù)據(jù)匯總表

根據(jù)關(guān)聯(lián)系數(shù)公式得出關(guān)聯(lián)系數(shù)柱狀圖見圖4。從圖4可以看出，關(guān)聯(lián)系數(shù)的線性變化范圍在0.8左右。將實際測得結(jié)果進行分析得出，在目前所用的實驗室內(nèi)，直接進氣法雖然與低溫二次冷凝法最后計算結(jié)果相差較大，但是其中有一個關(guān)聯(lián)系數(shù)，在無法用低溫二次冷凝法進行測試取樣的環(huán)境可以用直接進氣法進行取樣后折算出相對準確的檢測數(shù)據(jù)。

4 測試方法與工藝測點的匹配

原油集輸過程工藝流程簡易框圖見圖5。油氣集輸整個過程大體分5部分［6］：井口(主要作用是井口計量，油氣分離器，油罐儲存、加熱和輸送)、中轉(zhuǎn)站(主要作用是油、氣、水3項粗分離，加熱、摻水(油)，含水油(氣)外輸?shù)?、聯(lián)合站(主要作用是含水油(氣)經(jīng)過加熱、脫水、脫油等處理過程后外輸)、油氣處理站(主要作用是將天然氣濕氣進行脫烴處理，對原油進行穩(wěn)定處理將輕烴進行回收)、油庫(主要作用是原油儲存、外輸或裝車外運)。

圖4 冷凝法與直接進氣法關(guān)聯(lián)系數(shù)柱狀圖 圖5 原油集輸工藝流程

表3 工藝測點與測試方法匹配關(guān)系表

在原油從油井采出直至運出油田的整個工藝過程中，有許多測點是可以用冷凝法取樣，但是對于某些特殊測點由于其環(huán)境限制無法進行冷凝法取樣，如井口套管氣中含油損耗測試，由于井口套管放空氣源不穩(wěn)定，有的套壓較大，無法用冷凝法取樣；各種分離器放空損耗由于目前工藝流程基本處于密閉狀態(tài)，放空量非常小，采用冷凝法取樣時間很長；罐車拉油途中損耗，由于罐車處于行進當中，采用低溫二次冷凝法取樣不符合安全操作規(guī)范等等。因此筆者對各個測點可以適用哪種取樣測試方法進行了匹配，具體見表3。

5 結(jié) 語

在目前實驗室測試條件下，低溫二次冷凝法能夠?qū)⒅亟M分更好的保留下來，使得測試結(jié)果相對準確。由于油氣集輸工藝流程中不同工藝測點要與2種取樣方法進行匹配，對于不能采用低溫二次冷凝法取樣的情況，可利用直接進氣法取樣原油損耗測試點,通過關(guān)聯(lián)系數(shù)的計算也可以使原油損耗測試得出準確的結(jié)果。總之，對油田生產(chǎn)系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的原油損耗進行準確的測試和分析，有利于發(fā)現(xiàn)原油生產(chǎn)過程中發(fā)生原油損耗的主要環(huán)節(jié)，從而實現(xiàn)節(jié)能減排的整體規(guī)劃目標。

［1］呂世銘,張志宏,徐陽. 大慶薩南油田原油損耗測試技術(shù)［J］. 油田地面工程,1992,11(4): 17-21.

［2］陳健. 原油儲罐呼吸損耗中的問題探討［J］. 油氣田環(huán)境保護,2000,10(4): 24-25.

［3］杜紅勇,譚寧,安蓉，等. 油田企業(yè)原油呼吸損耗測試及計算方法探討［J］. 節(jié)能減排,2008(8): 61-62.

［4］SY/T 5267-2009，油田原油損耗的測定［S］.

［5］桑福平,項立勤. 淺析降低油田油氣呼吸損耗和測定方法［J］. 化學工程與裝備,2009(11): 77-79.

［6］劉賀飛,孫亞洲,梁策. 原油損耗測試方法探討［J］. 石油石化節(jié)能,2010(4): 7-10.

10.3969/j.issn.1673-1409(N).2012.07.030

TE89

A

1673-1409(2012)07-N090-04

2012-03-27

范路(1982-)，男，2004年大學畢業(yè)，工程師，現(xiàn)主要從事節(jié)能監(jiān)測方面的研究工作。

［編輯］ 洪云飛