原油含水率测定方法研究进展与发展趋势.pdf

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1、技术管理原油含水率测定方法研究进展与发展趋势夏明华（北京工业大学环境与能源工程学院北京100022）张江伟（中国石油大学（北京）提高采收率研究院北京102249）摘要：原油含水率测定是石油石化行业的一项重要技术。当大。电脱法适合高含水原油的含水率测定，对于低含水的稠油，前的原油含水率测定方法可分为离线测量和在线测量，离线测量根据斯托克斯定律，油水的密度差较小，沉降困难，适用性差。卡结果准确，但是工作量大，在线检测具有实时、连续、快速等优点，尔—费休法适用于低含水原油含水率测定，测定结果准确性高，但存在精密度低、可靠性差等缺。结合石化行业生产实际，认为国际标准化组织把这个方法定为国际标准测微

2、量水分，我国也把在线检测技术是未来的发展方向。该方法定为国家标准测定微量水分[5]。关键词：原油；含水率；测定；方法；进展在线测量可以实现对于油水混合物的连续实时检测，但是存原油含水率是石油开采、化工行业的一个重要参数，它直接在精密度差，传感器易受含气量、油水分布、环境温度等因素影关系到原油的开采、脱水、集输、计量、销售、炼化等[1]。由于油气响。密度法是根据油水混合液的总质量等于其中所含纯油和纯水三相流流动体系极为复杂，是一个非线性耗散动力系统，其形水质量之和的原理测定原油的含水率，但是易受水的矿化度、泥成机理、运动规律、分布状态尚未被人们充分认识，至今没有适用沙、溶解气等因素影响。油水

3、混合物中油、水电导率差异很大，水范围广、满足精确度要求的的含水率测量仪器[2]。因此，原油含水的电导率对于混合流体的电导率起到了决定性作用，电导率法就率的实时准确测量成为油田需要亟待解决的问题。是根据测定的电导率数据来计算原油的含水率。电容测量法是一、原油含水率测定方法最成熟的一种测量方法，对于低含水的原油测量精度较高，电容当前常用的原油含水率的测量方法大致可以分为两类：离线探头适用于恒温、不含气原油，含水率<10％的情况。射频电容测量法和在线测量法[3]。离线测量法主要有蒸馏法、电脱法、卡尔法根据油的介电常数很低，水的介电常数很高，利用油与水介电—费休法；在线测量方法相对较多主要有密度法

4、、电导率法、电容常数的不同，通过检测电容来得出原油含水率。短波法和微波法法、射频电容法、短波法、微波法、射线法等。各方法的使用范围的测定原理相似，都是基于油和水两种介质对电磁波吸收能力的及优缺点如下表1。差别来检测原油的含水率。射线法的原理是油、气、水对射线吸表1常用原油含水率测定方法收能力的差异来测量原油的含水率分总的来说，蒸馏法是目前应用最为广泛的原油含水率测定方测定方法适用原油范围优缺点法，在线检测目前的发展水平较低，需要进一步提高方法的可靠类性和检测结果的准确性。含水量小于1%具有较取样随机性大，但测量二、原油含水率测定面临的问题蒸馏法1.离线测量法不适用于高含水稠油离好的精密度结

5、果精度高高含水稠油中的水分为两部分：游离水和乳化水，在样品测线操作方法简单，但准确定前大多发生了破乳，测试前的加热、摇匀等前处理过程一般不测电脱法高含水原油度不高能将油水充分混合，造成转移到蒸馏烧瓶中的样品水多油少，测量定结果不具有真实性。可测得样品中的自由2.管输原油在线检测含水率技术匮乏法卡尔—费测量微量含水油品（含水和结合水，结果更客射线法是仅有的可实际应用的测量方法，但也存在安全性、休法水量在2×10-4以下）观。维护成本等问题。电导法、电容法、微波法等几类含水率测量仪表都属于接触式测量，需要将传感器内置于管道内，由于管输原不含气、砂、机械杂质原油含砂、含气均对测油过程中油水分布不

6、均，检测结果的可靠性较差。此外，传感器密度法的原油量结果影响很大在管道内长时间冲刷，长期运行精度降低严重。三、发展趋势受油水分布、含气等影在线检测为主，离线检测为辅。在线检测能满足测量连续电导率法油水分布均匀响很大性、及时性等要求，并且随着油田生产自动化程度不断提高，在线检测技术是未来含水率测定的主要方向。对于原油贸易、生产监适用于油包水混合液，在测、炼化工艺控制等有特殊要求的情况需要采用离线检测的方法电容法原油含水在0~5%之间传感器受温度等影响来保证测定结果的准确性。线有很高的精度多种传感器融合联用，提高测定的精密度和适用范围。对于测在线测量技术而言，传感器的稳定性和精密度是制约测定结

7、果准测量范围比较大，适应量射频电容适用于恒温、不含气原确性的重要因素，开展多传感器融合连用，采用多种信息技术对法法油，含水率<10％性强，成本低，易受周测定结果处理，可以大大提高测定结果的准确性。围环境影响软硬件综合提升，提供检测设备的“三化”水平。面对石油石对于环境的温度要求化行业的新发展，原油含水率检测设备一方面要提高检测设备的短波法适用范围广传感器的精密度和灵敏度，提升测量结果的可靠性和数据质量。较高同时也要提高检