核子剖面仪在海洋石油分离器中的研究及应用

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1、第22卷第2期仪器仪表用户EICVo1．222015年4月NSTRUMENION2015No．2核子剖面仪在海洋石油分离器中的研究及应用王飞，吴朝晖，张伟娜(海洋石油工程股份有限公司，天津300451)摘要：海上平台石油分离器中存在泡沫、油、乳化层、水、砂等多层介质，界面不清晰且实时变化，测量困难，测量结果对于分离器的分离效果影响很大。本文以近年来海上采油平台分离器采用的核子剖面仪为基础，介绍了核子剖面仪用于石油分离器界面测量的应用方案和使用效果，并提出了改进措施，现场使用情况良好。关■词：石油分离器；核子剖面

2、仪；多层界面测量中图分类号：TH861文献标识码：A文章编号：1671-1041(2015)02-0099-02ResearchandApplicationofNuclearProfilerUsedinOil—waterSeperatoronOffshorePlatforInWangFei，WuZhaohui，ZhangWeina(OfshoreOilEngineeringCo．，Ltd．，Tianjin300451，China)Abstract：Theoil-waterseperatorhasfoam，oil

3、，emulsion，water，sandetc，theinterfaceisnotclear．Itisdificulttomeasureeachinterfacewhichhasgreatinfluencetotheseperationresult．Thispaperisbasedonthenuclearprofileusedinoil—waterseperatoronofshoreoilplatforminrecentyearsandintroducesapplicationmethodsandresult，

4、andproposestheimprovementmeasures，fieldusewel1．Keywords：oil-waterseperator；nuclearprofiler；interfacemeasurement0引言不同，衰减程度不同，密度越大对于伽马射线衰减程度越强。通过衰减程度测量出每一段的密度，判断出每层液位海上平台石油分离器中的介质主要有油、气、水、固的高度，如图1所示。体杂质等，一般会形成泡沫、油、乳化层、水、砂等多层1．2硬件及系统组态介质，各层液位界面区分不清晰，实时变化，测量困难，核

5、子剖面仪主要由现场检测仪表和PLC控制单元两部特别是对于重质稠油的液位界面，由于油水比重接近，传分组成，现场信号通过光纤传输到中控PLC，在上位机上统液位计无法测量。油水界面测量不准确可能导致大量的显示，不同介质用不同的颜色进行区分，可直观地显示其油水混合物进入水处理系统，造成水处理系统负荷过重，每层液位和界面的高度Ⅲ。引起污油排海的环境事故，且随着油田产量提升的需求，核子剖面仪作为一套独立的系统，与平台的中控系统需要更为精确的化学药剂控制，因此必须要对石油分离器之间可以通过4mA20mA或MODBUS／Eth

6、ernet等方式与中控的油水界面测量进行应用研究。通讯。本文以近年来海上采油平台分离器采用的核子剖面仪为基础，介绍了核子剖面仪应用于石油分离器界面测量的2和常规液位仪表对比分析应用方式、注意事项和使用效果，并提出了改进措施。2．1精度和分离效果1核子剖面仪简介传统的液位仪表是用来测量单点而不是剖面，射频导纳式界面仪也仅能测量简单的油水界面，无法测量泡沫、1．1工作原理乳化层和砂的液位，导致泡沫通过气相出口流出，从而在测量最基本原理是基于伽马射线穿透的性质，即伽下游火炬分液灌中堆积，而砂的沉积也减少了分离器的处马

7、射线在穿透一定密度的介质后会衰弱，根据介质的密度理量而降低分离效率，分离效果欠佳。收稿日期：2015—03—02作者简介：王飞(1980一)，男，仪表工程师，硕士，主要从事海洋石油平台仪表和控制系统设计。1OO仪器仪表用户INSTRUMENTATION第22卷可实现主要控制功能如下：1)可和常规液位仪表配合使用，用于监测，人为干预。2)直接使用核子剖面仪进行液位测量，并控制油气水三相出口的液位调节阀，调整分离器液位，提高分离效果。3)实时监测砂的高度并报警，提醒操作人员及时冲砂或清理，避免砂的沉积减少罐的处理体

8、积，保持分离器的有效处理量。图1核子剖面仪工作原理3．2改进措施Fig．1NucleusProfilerworks乳化层、泡沫层对于分离效果影响很大，如无法测量核子剖面仪可以实时测量各个介质的液位信息，精度则无法有针对性地加入化学药剂，造成化学药剂加量过多和分离效果明显要高于传统方式。或不足，导致浪费或者分离效果欠佳。在化学药剂注入量控制上，可和化学药剂的工艺流程2．2油品性质影响配合