管道結(jié)蠟對(duì)油品計(jì)量誤差的影響

趙瑾 宋濤 李國鋒 劉亞麗/ .長慶油田分公司技術(shù)監(jiān)測(cè)中心；.長慶油田分公司第二輸油處；.長慶油田分公司第三采油廠

管道結(jié)蠟對(duì)油品計(jì)量誤差的影響

趙瑾1宋濤2李國鋒2劉亞麗3/ 1.長慶油田分公司技術(shù)監(jiān)測(cè)中心；2.長慶油田分公司第二輸油處；3.長慶油田分公司第三采油廠

油品計(jì)量交接過程中，溫度直接影響K值（體積修正系數(shù)VCF）和流量計(jì)檢定的準(zhǔn)確性，從而導(dǎo)致油品的計(jì)量誤差。文章分析了管道溫度測(cè)量管段的結(jié)蠟原因和結(jié)蠟過程，闡明結(jié)蠟是引起各測(cè)量點(diǎn)溫度差異的主要因素，并提出了有效的預(yù)防和處理措施。文章研究結(jié)果對(duì)油品計(jì)量交接準(zhǔn)確，減少交接糾紛，維護(hù)各方的經(jīng)濟(jì)利益具有重要意義。

結(jié)蠟；油品計(jì)量；誤差

0 引言

計(jì)量站（點(diǎn)）在油品動(dòng)態(tài)計(jì)量交接過程中，主要采用流量計(jì)計(jì)量原油的體積量，通過人工取樣測(cè)量密度和含水，進(jìn)行溫度壓力修正后計(jì)算出油品的質(zhì)量。流量計(jì)計(jì)量的準(zhǔn)確與否直接關(guān)系到交接雙方的經(jīng)濟(jì)利益，而流量計(jì)的準(zhǔn)確性是由體積管對(duì)其進(jìn)行周期檢定來保證的。

在線檢定流量計(jì)時(shí)，同樣需要對(duì)流量計(jì)和體積管的體積進(jìn)行溫度壓力修正，從而確定流量計(jì)系數(shù)。而流量計(jì)一般處于體積管的上游，流量計(jì)的溫度要略偏高于體積管進(jìn)出口的平均溫度，但在實(shí)際中往往會(huì)出現(xiàn)體積管的溫度高于流量計(jì)溫度的情況。這種溫度差異一方面影響流量計(jì)檢定的準(zhǔn)確性，另一方面影響油品計(jì)算的K值（溫度體積修正系數(shù)）。為了查清原因，確保計(jì)量交接公平，對(duì)油品輸送的管道進(jìn)行了檢查，發(fā)現(xiàn)溫度差異主要來源于管道結(jié)蠟。

1 管道結(jié)蠟的成因

溫度變化是促成蠟沉積的主要外界條件。當(dāng)原油溫度低于析蠟點(diǎn)時(shí)，原油中的蠟就開始從液相中結(jié)晶析出。隨著油溫逐漸下降，析出的蠟晶不斷增多，并相互聯(lián)結(jié)形成三維空間結(jié)構(gòu)吸附在管壁上，形成堅(jiān)硬的固相。

1.1 輸油溫度的影響

當(dāng)原油溫度高于析蠟點(diǎn)溫度或低于凝點(diǎn)溫度時(shí)，原油中的蠟沉積較輕微，但是在兩者之間卻有一個(gè)積蠟嚴(yán)重的溫度區(qū)域，當(dāng)輸油溫度較低且位于積蠟嚴(yán)重的溫度區(qū)域時(shí)就會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的蠟沉積。

1.2 環(huán)境溫度的影響

當(dāng)環(huán)境溫度低于來油溫度時(shí)，管壁附近的油溫降低，當(dāng)其低于析蠟溫度時(shí)將產(chǎn)生蠟沉積，導(dǎo)致管壁附近油流中的含蠟濃度與中心油流間的含蠟濃度差增大。溫差越大濃度差也越大，在濃度差和溫差引起的熱作用下，蠟分子不斷向管壁處運(yùn)移，使管壁結(jié)臘。

1.3 油品流速的影響

當(dāng)管道輸送的油品流量較小時(shí)會(huì)導(dǎo)致流速變小，這樣就加快了原油與環(huán)境的換熱，從而加快了原油溫度的下降。當(dāng)原油溫度下降到析蠟點(diǎn)時(shí)就會(huì)有蠟晶析出，從而加快蠟的沉積。

1.4 油品含水的影響

原油中含高礦化度的水時(shí)，大量的鈣、鎂離子會(huì)造成管道內(nèi)壁結(jié)垢。結(jié)垢不均勻又加強(qiáng)了蠟的附著力。垢和蠟堅(jiān)固地附著在管道的內(nèi)壁上，很難將其刮除掉。但是計(jì)量站（點(diǎn)）接收到的原油已經(jīng)經(jīng)過聯(lián)合站處理，含水都低于0.5%，因此油品含水結(jié)蠟的影響較小。

2 結(jié)蠟過程溫度分析

以某原油計(jì)量站流量計(jì)檢定數(shù)據(jù)為例分析管道（溫度測(cè)量管段）結(jié)蠟狀況及結(jié)蠟原因。

2.1 確定管道（溫度測(cè)量管段）結(jié)蠟

某計(jì)量站DBL來油流量計(jì)測(cè)量點(diǎn)、測(cè)溫度點(diǎn)、測(cè)溫度點(diǎn)前、測(cè)溫度點(diǎn)后和標(biāo)定管處的溫度測(cè)量點(diǎn)示意圖如圖1所示，測(cè)量結(jié)果如表1所示。

圖1 不同部位溫度測(cè)量點(diǎn)示意圖

表1 不同測(cè)溫點(diǎn)溫度 單位：℃

2.1.1 不同測(cè)溫點(diǎn)溫度分析

取溫度測(cè)量管段測(cè)溫點(diǎn)上、中、下三個(gè)溫度的平均值和流量計(jì)、標(biāo)定管溫度作曲線，如圖2所示。

圖2 不同部位溫度測(cè)量值

由圖2可知：順著管流方向溫度逐漸降低，且都低于實(shí)際油品溫度，在溫度測(cè)量管段的后測(cè)溫點(diǎn)處最低，但是在標(biāo)定管處最高，且基本等于實(shí)際油品溫度。這主要因?yàn)闇囟葴y(cè)量管段結(jié)蠟導(dǎo)致管線溫度逐漸降低，而原油輸送正常流程不通過標(biāo)定管線，只有在標(biāo)定流量計(jì)時(shí)才通過標(biāo)定管線，所以標(biāo)定管線沒有結(jié)蠟。

2.1.2 同一測(cè)溫點(diǎn)不同部位溫度分析

取溫度測(cè)量管段測(cè)溫度點(diǎn)、測(cè)溫度點(diǎn)前、測(cè)溫度點(diǎn)后的上、中、下三個(gè)溫度作曲線，如圖3所示。

圖3 同一測(cè)溫點(diǎn)不同部位溫度分析曲線對(duì)比

該曲線表明：同一測(cè)溫點(diǎn)管道上、中、下三個(gè)部位的溫度依次降低，管道底部溫度最低，這主要因?yàn)樵撛陀?jì)量站DBL來油量只有28 m3/h，管道直徑為168 mm，流速大約為0.36 m/s左右，油品長期在低流速下輸送導(dǎo)致管道結(jié)蠟，且蠟大部分沉積在管道底部。

2.2 某計(jì)量站油品溫度測(cè)量管段結(jié)蠟情況

通過以上數(shù)據(jù)分析可知，溫度測(cè)量管段結(jié)蠟是引起各測(cè)量點(diǎn)溫度差異的主要原因，因此對(duì)該管段進(jìn)行了拆卸，發(fā)現(xiàn)管段內(nèi)部的結(jié)蠟情況與數(shù)據(jù)分析結(jié)果一致，結(jié)蠟情況如圖4所示，結(jié)蠟處理后如圖5所示。

圖4 管道結(jié)蠟情況

圖5 管道結(jié)蠟處理后

由此可以得出結(jié)論：該原油計(jì)量站DBL來油溫度測(cè)量管段結(jié)蠟原因主要有輸油溫度低、來油量?。魉俚停┖铜h(huán)境溫度低三個(gè)因素。

3 管道結(jié)蠟對(duì)計(jì)量誤差的影響

3.1 管道結(jié)蠟對(duì)流量計(jì)檢定的影響

某原油計(jì)量站DBL來油流量計(jì)檢定數(shù)據(jù)如表2所示，其中狀態(tài)1是取體積管和流量計(jì)測(cè)溫點(diǎn)的實(shí)際溫度為檢定溫度，狀態(tài)2是取體積管和流量計(jì)測(cè)溫點(diǎn)的平均溫度為檢定溫度。

表2 某原油計(jì)量站DBL來油流量計(jì)檢定數(shù)據(jù)表

由表2可知，清蠟前狀態(tài)1和狀態(tài)2的流量計(jì)系數(shù)相差0.05，可見結(jié)蠟對(duì)流量計(jì)檢定誤差影響較大；對(duì)管道進(jìn)行清蠟后，在體積管和流量計(jì)溫度一致的情況下，對(duì)流量計(jì)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢定，流量計(jì)系數(shù)為1.000 8，與清蠟前相比，系數(shù)最小差值為0.000 2，即每輸送1 000×104t原油，補(bǔ)差2 000 t，影響到油品計(jì)量交接的公平性。

3.2 管道結(jié)蠟對(duì)K 值的影響

通過對(duì)原油體積溫度修正系數(shù)表的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)可知：在密度一定的情況下，溫度與K值呈反相關(guān)關(guān)系，當(dāng)溫度變化±1 ℃時(shí)，K值變化為±0.000 7。當(dāng)管道結(jié)蠟時(shí)，會(huì)使原油實(shí)際測(cè)量溫度降低，如白豹原油計(jì)量站DBL來油因溫度測(cè)量管段結(jié)蠟導(dǎo)致溫度測(cè)量值比實(shí)際溫度低4.3 ℃，從而導(dǎo)致K值增大了0.003 0，即每輸送1 000×104t原油，補(bǔ)差30 000 t，影響到油品計(jì)量交接的準(zhǔn)確性。

4 結(jié)語

由于管道結(jié)蠟對(duì)油品計(jì)量誤差有很大影響，在實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)行中應(yīng)加強(qiáng)管輸原油交接計(jì)量管理，嚴(yán)格執(zhí)行管輸原油相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)程，不斷提高計(jì)量技術(shù)水平，加強(qiáng)管輸原油交接雙方的溝通聯(lián)系，保持良好的協(xié)作關(guān)系，盡可能降低原油計(jì)量誤差。為確保油品計(jì)量的準(zhǔn)確性，應(yīng)做好相應(yīng)的預(yù)防措施：

1）盡量避免交接原油在低溫、低流量下輸送；

2）密切關(guān)注流量計(jì)檢定數(shù)據(jù)，如果出現(xiàn)異常波動(dòng)應(yīng)及時(shí)查找原因，采取有效措施進(jìn)行處理；

3）發(fā)現(xiàn)管道有結(jié)蠟現(xiàn)象，應(yīng)及時(shí)清理結(jié)蠟管線；

4）提高管線所處的環(huán)境溫度。

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The influence of wax deposition in pipelines on metering error of oil

Zhao Jin1，Song Tao2，Li Guofeng2，Liu Yali3
（1.Chan1.Technology Monitoring Center of Changqing Oilfield Company；2.The Second Department for Oil Transportation of Changqing Oilfield Company；3.Oil Recovery Plant No.3 of Changqing Oilfield Company）

In the process of oil metering handover, the temperature has direct impact on K value, namely volume correction factor (VCF) and the accuracy of flow meter verification results, which leads to oil metering error.This paper analyzes the causes and process of wax deposition in the temperature measuring section of oil pipeline, indicates that wax deposition is the main reason of the temperature difference of various points, presents the effective prevention and treatment measures.The research results have an important significance for the accuracy of oil metering handover, decrease of handover disputes, maintenance of economic interests of all parties concerned.

wax deposition; oil metering; error