油、气、水三相计量系统的研制.pdfVIP

第 11 卷 第 4 期 . 11　 . 4 同　位　素 V o l N o 1998 年 11 月 Journal of Iso topes N ov. 1998 油、气、水三相计量系统的研制 黄力国　郭庆学　秦培友　张大民　李　俊　刘玉文　王桂凤 (核工业大连应用技术研究所, 116032) 详细介绍了油、气、水三相计量系统的测量原理、软硬件组成以及系统主要性能的测试结果。以 双能量核辐射原油水分仪为基础而发展的此计量系统可对采油输油中油、气、水进行在线自动计量, 精度和稳定性等主要性能指标都满足采油厂的要求。该系统已在大庆油田和胜利油田中应用。 关键词　油、气、水三相计量系统　原油水分仪　精度　稳定性 中图法分类号　TL 816　TH 8146 从油井中开采出来的原油是油、气、水的混合物。原油从油井到集输总站要经过计量站、中 转站、联合站等, 在每一处都要分别准确地计量出油、气、水的瞬时产量及总产量。油与水是混 合在一起的, 因此测定原油含水率是油、气、水三相计量的关键技术。 原油是由几百种碳氢化合物组成的混合物, 尚有少量含硫、氮、氧等的有机化合物, 成分复 [ 1 ] 杂; 产地不同, 组成亦有差异 。目前自动测定原油含水率的方法较多, 如电容法、比重法、微波 吸收法与微波反射法。由于原理或技术上的原因, 这些方法在油田中使用都存在一定的局限 [ 2 ] [ 3 ] 性 。用核辐射技术测定原油含水率的研究工作始于60 年代。70 年代后形成商品仪表 , 但 此阶段的仪表采用密度折算方法, 分析精度较低。80 年代后期, 利用双能量光子在不同密度不 同成分的介质中吸收程度不同的原理, 开始研究同时测定出原油含水率和密度的方法。该方法 [ 4 ] 测定原油含水率的精度不受原油品质变化和天然气的影响 。 本工作是在HD Y 5042 低能核辐射原油水分仪的基础上采用微机自动稳峰技术和美国 IN T EL 的高性能M CS51 单片微处理机, 设计研究出油、气、水三相计量系统, 为油田提供一 种准确、可靠、安全的计量手段。 1　计量系统的测量原理 在采油输油流程中, 油、气、水三相的体积可由体积流量计辅以温度、压力测量仪表分别测 出流量和温度、压力, 再依据理论公式或经验公式给出; 质量则必须在给出密度后方可给出。原 油中油、水是混在一起的, 混合比例即原油含水率是分别计量油和水的关键参量。 黄力国: 男, 33 岁, 高级工程师, 核物理专业 收稿日期:　修改稿收到日期: 194 同　位　素　　　　　　　　　　　　　　　　　第 11 卷　 ( ) 　　 1 对于流程中油水混合物与气已经分离的情形, 其计量时间内流过的体积分别为: V H = K HN H t ( 1) V Q = K QN Q t (2) ( ) ( ) ( 3 ) 1 、2 式中: H 、 Q