柴蕓

摘要：儲(chǔ)罐在油田行業(yè)的應(yīng)用比較廣泛，儲(chǔ)罐內(nèi)液體的劑量對(duì)油田的庫(kù)存管理有著非常重要的意義，隨著我國(guó)儲(chǔ)罐計(jì)量技術(shù)向著自動(dòng)化方向發(fā)展的不斷加快，研制儲(chǔ)罐自動(dòng)化計(jì)量技術(shù)非常重要，通過(guò)對(duì)儲(chǔ)罐自動(dòng)化計(jì)量技術(shù)在油田行業(yè)中的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行分析，提出不同的自動(dòng)化計(jì)量技術(shù)，可以有效提高儲(chǔ)罐計(jì)量的精確度，降低儲(chǔ)罐計(jì)量成本，為儲(chǔ)罐自動(dòng)化計(jì)量技術(shù)的發(fā)展提供建議。

關(guān)鍵詞：儲(chǔ)罐自動(dòng)化;計(jì)量技術(shù);聯(lián)合站

油田聯(lián)合站是油田技術(shù)系統(tǒng)中非常重要的組成部分，聯(lián)合站的主要設(shè)備為儲(chǔ)罐，由于油田所開采出來(lái)的原油中含有大量的泥沙和雜質(zhì).另外，原油的粘稠性比較大，會(huì)導(dǎo)致儲(chǔ)罐內(nèi)的很多儀表無(wú)法長(zhǎng)期使用。目前很多油田聯(lián)合站采用人工記錄的方法對(duì)儲(chǔ)罐進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄，甚至?xí)揽拷?jīng)驗(yàn)來(lái)對(duì)儲(chǔ)罐的計(jì)量進(jìn)行估算，在此過(guò)程中往往會(huì)出現(xiàn)儲(chǔ)罐計(jì)量誤差大的情況，很難反映出油田的實(shí)際生產(chǎn)狀況，在一定程度上會(huì)影響其他生產(chǎn)計(jì)劃的正確實(shí)施。

1國(guó)內(nèi)外有關(guān)自動(dòng)計(jì)量技術(shù)的發(fā)展

隨著計(jì)算機(jī)等科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，各種新型計(jì)量技術(shù)不斷出現(xiàn)，儲(chǔ)罐自動(dòng)化計(jì)量技術(shù)受到了很多油田企業(yè)的關(guān)注，采用新技術(shù)和新方法對(duì)儲(chǔ)罐進(jìn)行計(jì)量。目前國(guó)際石油貿(mào)易中心主要采取兩種計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)：一種為容量計(jì)量;另外一種為質(zhì)量計(jì)量。兩種計(jì)量方式的參數(shù)不同，容量計(jì)量主要是根據(jù)儲(chǔ)罐的液位進(jìn)行計(jì)量;而質(zhì)量計(jì)量主要是根據(jù)儲(chǔ)罐的壓力進(jìn)行計(jì)量。因此將儲(chǔ)罐自動(dòng)化計(jì)量分為液位法和靜壓法。

1.1液位法計(jì)量技術(shù)

液位法主要是利用各種液位傳感器對(duì)儲(chǔ)罐內(nèi)的油高進(jìn)行計(jì)量，再通過(guò)油溫和密度進(jìn)行換算得出儲(chǔ)罐內(nèi)的容積，因此根據(jù)測(cè)量方式的不同液位法又可以分為接觸式和非接觸式。

（1）接觸式

接觸式是利用測(cè)量傳感器直接與儲(chǔ)罐內(nèi)的介質(zhì)進(jìn)行接觸，從而獲得計(jì)量數(shù)據(jù)。該方式測(cè)量的優(yōu)點(diǎn)比較簡(jiǎn)單而且方便，缺點(diǎn)是在測(cè)量過(guò)程中所產(chǎn)生的機(jī)械摩擦?xí)绊懹?jì)量精度。

（2）非接觸式

非接觸式液位測(cè)量?jī)x表主要包括超聲波液位計(jì)、激光雷達(dá)液位計(jì)等，不與儲(chǔ)罐內(nèi)的介質(zhì)進(jìn)行直接接觸就能夠獲得測(cè)量數(shù)據(jù)，該方法的使用范圍比較廣泛，能夠測(cè)量高粘度，輻射性強(qiáng)，污染性強(qiáng)的介質(zhì)。

其中超聲波液位計(jì)的使用最為廣泛，但是在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中會(huì)受到溫度以及儲(chǔ)存介質(zhì)化學(xué)成分的影響。光導(dǎo)液位計(jì)在塵霧環(huán)境下不能夠準(zhǔn)確的測(cè)量?jī)?chǔ)存介質(zhì)，并且傳感鏡片容易受到污染。雷達(dá)液位計(jì)所受的影響因素較少，只需要利用傳感元件以及電子設(shè)備，就可以對(duì)儲(chǔ)罐內(nèi)的介質(zhì)進(jìn)行計(jì)量，可以達(dá)到較高的測(cè)量精度。

1.2靜壓法計(jì)量技術(shù)

靜壓法是利用壓力傳感器對(duì)儲(chǔ)罐內(nèi)的油品進(jìn)行壓力測(cè)量，并結(jié)合油罐內(nèi)的幾何參數(shù)，通過(guò)計(jì)算機(jī)的方式計(jì)算出儲(chǔ)罐內(nèi)的容積或者質(zhì)量。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，靜壓法主要有三種測(cè)量方式分別為：壓阻式、電容式、諧振式。

利用靜壓法對(duì)儲(chǔ)罐內(nèi)的容積進(jìn)行計(jì)量，不需要考慮油溫以及密度影響，在計(jì)算容積時(shí)，可以進(jìn)行在線連續(xù)測(cè)量，從而獲得較高的計(jì)量精度。

2儲(chǔ)罐儲(chǔ)量動(dòng)態(tài)計(jì)量

與油庫(kù)成品儲(chǔ)罐不同，聯(lián)合站的原油儲(chǔ)罐會(huì)隨著時(shí)間的變化導(dǎo)致檢測(cè)參數(shù)也會(huì)存在差異性。因此要想實(shí)現(xiàn)在線實(shí)時(shí)儲(chǔ)罐計(jì)量，就必須了解油田的生產(chǎn)工藝流程，根據(jù)油罐的屬性不同，所采取的檢測(cè)儀表以及檢測(cè)方法也會(huì)存在差異性。

2.1沉降罐油量計(jì)量

對(duì)于高含水原油進(jìn)入沉降罐進(jìn)行沉淀，在沉降罐上部會(huì)形成溢流槽，油層上面含水原油會(huì)通過(guò)溢流槽流出，沉降槽底部會(huì)形成污水，污水和油層之間會(huì)形成油水界面，因此需要對(duì)儲(chǔ)罐中的油水界面和原水界面進(jìn)行計(jì)量，才能夠準(zhǔn)確的計(jì)算出沉降儲(chǔ)罐中的儲(chǔ)存量。但是在實(shí)際測(cè)量過(guò)程中，由于沉降罐中的油層含水率較大，含水率和油層高度會(huì)呈現(xiàn)出非線形關(guān)系。不僅要測(cè)量出油水界面和原油界面，還需要測(cè)量出不同高度油層中的含水率，才能夠準(zhǔn)確的計(jì)算出沉降油罐中的儲(chǔ)量。

2.2毛油儲(chǔ)罐油量計(jì)量

通過(guò)沉降罐中的溢流槽流出的含水原油會(huì)進(jìn)入毛油罐，由于該部分原油含水率較高，需要進(jìn)行進(jìn)一步的沉降，因此在進(jìn)行計(jì)量過(guò)程中，需要檢測(cè)出儲(chǔ)罐內(nèi)的油水界面，同時(shí)對(duì)油面高度進(jìn)行測(cè)量，就能夠?qū)崿F(xiàn)在線實(shí)時(shí)儲(chǔ)罐計(jì)量。

2.3凈油罐油量計(jì)量

從毛油罐內(nèi)流出的原油，含水率會(huì)達(dá)到5%以下，因此需要利用凈油罐進(jìn)行再次沉降，當(dāng)原油的含水率達(dá)到1%以下時(shí)，能夠達(dá)到外輸?shù)囊?。由于凈油罐?nèi)的不同高度的油層含水率基本上會(huì)保持不變。因此只需要對(duì)儲(chǔ)罐內(nèi)的油層進(jìn)行測(cè)量，并同時(shí)對(duì)油溫以及密度進(jìn)行換算，就可以計(jì)算出油罐內(nèi)的容積。利用超聲波液位計(jì)或者雷達(dá)式液位計(jì)能夠?qū)M(jìn)儲(chǔ)罐內(nèi)的油量進(jìn)行計(jì)量，采用軟件矯正方法可以提高測(cè)量精度。

3自動(dòng)化計(jì)量在儲(chǔ)罐內(nèi)的應(yīng)用要點(diǎn)

（1）采用非接觸儀表進(jìn)行儲(chǔ)罐液面測(cè)量時(shí)，需要解決測(cè)量孔堵塞、介質(zhì)粘浮等問(wèn)題，從而可以提高儲(chǔ)罐監(jiān)控系統(tǒng)的可靠性以及延長(zhǎng)檢測(cè)儀表的使用時(shí)間。

（2）對(duì)原油儲(chǔ)罐的液位測(cè)量過(guò)程中，需要結(jié)合軟件測(cè)量技術(shù)，可以有效解決非接觸儀表的位置偏斜問(wèn)題，能夠有效提升測(cè)量精度。

（3）根據(jù)儲(chǔ)罐內(nèi)原油含水率的實(shí)際情況，利用梯形面積求和的方式進(jìn)行非線性面積計(jì)算，并建立動(dòng)態(tài)計(jì)量數(shù)學(xué)模型，能夠有效提升聯(lián)合站儲(chǔ)罐工作的實(shí)用價(jià)值。

（4）采用移動(dòng)式傳感器可以有效的測(cè)量?jī)?chǔ)罐內(nèi)原油界面、油水界面以及油層中的不同含水率，利用數(shù)學(xué)模型可以計(jì)算出沉降儲(chǔ)罐內(nèi)的油量，不同的儲(chǔ)罐需要依靠不同的自動(dòng)化計(jì)量?jī)x表，才能夠提高儲(chǔ)罐的測(cè)量精度。

結(jié)束語(yǔ)

目前油田儲(chǔ)罐所采用的自動(dòng)化計(jì)量技術(shù)較多，為了能夠確保儲(chǔ)罐計(jì)量的準(zhǔn)確性，選擇合適的計(jì)量?jī)x表和計(jì)量技術(shù)尤為重要。自動(dòng)化計(jì)量技術(shù)的應(yīng)用能夠有效改善傳統(tǒng)計(jì)量方式的不足，并且自動(dòng)化計(jì)量技術(shù)的運(yùn)行較為穩(wěn)定，在一定程度上可以降低外界因素對(duì)儲(chǔ)罐計(jì)量過(guò)程的影響，提高計(jì)量的工作效率，因此油田在生產(chǎn)過(guò)程中，需要不斷引進(jìn)先進(jìn)的計(jì)量技術(shù)和生產(chǎn)技術(shù)，從而實(shí)現(xiàn)油田的自動(dòng)化管理，提高油田油井的生產(chǎn)效率。

參考文獻(xiàn)：

[1]王鈺涵.油田聯(lián)合站自動(dòng)化監(jiān)控技術(shù)的應(yīng)用[J].石化技術(shù)，2017（8）

[2]王靖，黃罡.自動(dòng)排砂裝置在聯(lián)合站儲(chǔ)罐的應(yīng)用[J].全文版：工程技術(shù)，2016：251.

[3]郭宏偉，蔚剛，王小華.三相在線自動(dòng)計(jì)量監(jiān)測(cè)技術(shù)在油田生產(chǎn)中的應(yīng)用[J].石油工業(yè)技術(shù)監(jiān)督，2004（04）：32-35.