原油储罐油量动态计量技术研究33
034提高原油动态计量油量计算准确性探讨(优秀)
提高原油动态计量油量计算准确性探讨李江华田飞薛国民 (大庆油田有限责任公司第一采油厂)摘要：本文介绍了原油动态计量油量计算的方法，通过对油量计量、计算过程的分析，对参与油量计算的流量计系数、密度、原油体积温度修正系数、原油体积压力修正系数、含水率、以及流量计流过的体积量对计算准确性的影响进行了评价，并根据定性和定量分析，对如何提高油量计算的准确性提出了改进的方法和措施。
主题词：原油油量计算准确性一、概述原油油量的计算涉及原油生产整个过程，尤其是在原油商品交易中，油量的计算更为重要，油量计算的准确与否，直接关系到供需双方的经济利益。
因此，油量计算是油田生产过程中的一项重要工作。
本文以采油一厂三矿供输油站油量计算为例，对如何提高原油动态计量油量计算的准确性进行了探讨。
供输油站是采油一厂的外输口，负责接收北I-I、北I-II、聚北I、中十六联、中一联合站的来油及原油外输任务，原油分别输向南一油库和西油库，并且负责向实业公司、天然气公司原稳装置供油及交接计量任务。
全站配备0.2级腰轮流量计22台，日外输油量22000吨，年外输量760万吨，占全厂总外输油量的60%。
因此，油量计算的准确性至关重要，它关系到采油一厂的经济利益和质量信誉。
二、油量计算方法原油油量计算执行国家标准GB9109.5—88《原油动态计量油量计算》。
油量计算基本公式Mn = V iρ20 ×( MF×C pi×C ti×F a×C w ) （1）式中：Mn—原油在空气中的净质量，Kg；V i——流量计累积体积值，m3，流量计表头结束读数值减去开始读数值；ρ20—原油的标准密度，Kg/m3，根据测得的视密度ρ′t查GB1885-1998《石油计量表》中表59A；（MF×C pi×C ti×F a×C w）——联合修正系数；MF—流量计系数；C pi—原油体积压力修正系数，C pi=1/〔1-（1000*P*F）×10 -6〕（2）式中：F—原油压缩系数，KPa-1，P—原油计量压力，Mpa（表压）；F=e x×10 -6（3）-52-5〔420.92 t /ρ215+0.5×(±1.0)〕×10 -5（4）式中：t —原油计量下温度，0C；ρ15—原油在15时的密度，Kg/m3；C ti—原油体积温度修正系数，可查GB1885-1998《石油计量表》中表60A；F a—空气浮力修正系数，根据GB9109.5-88《原油动态计量油量计算》中规定，可使用ρ20-1.1代替ρ20×F a。
石油动态计量操作和计算
在标准密度栏中没有与919.8kg/m3对应的标准密度值，介 于918.0～920.0之间，应采用内插法。在温度栏对应30℃一栏、 标准密度为918.0kg/m3所对应的体积修正系数0.9927；同温度下， 标准密度为920.0kg/m3所对应的体积修正系数为0.9927。
采用内插法得标准密度变化lkg/m3对应体积修正系数的变 化量为： ΔVCF20=(0.9927－0.9927)/(920.0－918.0)=0.0000 则该原油的体积修正系数为： Cti=0.9927+(919.8－918.0)×0.0000=0.9927。
消气器 用于消除进入流量计前管道内被计量液 体中的气体，以保证流量计的计量精度的装 置。
过滤器
安装于流量计入口,防止被计量液体所携带 的杂质和脏物进入流量计,影响流量计正常运 行,延长流量计使用寿命的装置。 整流器： 用于消除流动液体的漩涡，将流动调整成 规则速度分布的装置。
2、容积式流量计的操作使用 流量计技用前,应检查排污阀、放空阀、扫线 阀等是否关严。 记录流量计表头累计计数器的底数。 流量计出口阀应处于关闭状态,缓慢打开入口 阀,观察流量计及其附属装置等是否渗漏。 在任何情况下,应将流量计和系统内的空气慢 慢排出。即打 开消气器的排气阀,将管线内气 体排出;然后缓慢旋松流量计上的放空阀排出流 量计内的气体。 打开流量计的出口阀,观察表头计数器是否正 常,同时监听流量计的运转有无杂音,如一切正 常将流量调整到预定的流量范围运行。 流量计投入运行时,应注意流量计的前后压差。 如压差达到0.2MPa 时,流量计仍没有运转,则应 停止投运,立即关闭流量计的进、出口阀,待查 明原因并排除故障后,方可继续投运。
则：
Cpi=1/［1-(P-Pe)·F］
原油动态计量油量计算方法——流量计系数法论述
在实际工作中应按照贸易双方的交接协议，并依托有资质 的检定中心做出周期性检定。结合公司计量现状笔者认为:
（1）采用流量计系数法必须具备在线实液检定流程，从而 确保检定温度、压力、油品物性与实际相符。即流量计有检定 流程并配备标准体积管，其中体积管应每三年由国家大流量检 定中心（以下简称国家站）进行检定
技术管理
原油动态计量油量计算方法
——流量计系数法论述
李跟臣 刘海山(中国石油管道公司，河北 廊坊 065000)
摘要：原油动态计量结算方法有流量计系数法和基本误差 法两种。流量计系数法是基于流量计本身误差的计算，即在基 本误差法基础上乘 MF 系数。原油管输计量多采用准确度等级 为 0.2 级的（容积式）流量计，在某一流量下，其指示值与标准值 之间存在偏差；利用双向体积管给出流量计检定系数 MF（通过 体积管的实际体积与流量计指示体积的比值），同时应保证流 量 计 在 各 流 量 检 定 点 线 性 、稳 定 性 、重 复 性 等 技 术 性 能 均 合 格。MF 参与原油计量结算，可减少因流量计误差曲线漂移带 来的误差，改善流量计基本误差，提高交接计量准确性。而基 本误差法则是,认为流量计系数 MF 为 1.0000, 如果其误差在允 许的基本误差(±0.20％)限内,则计量的体积量经温度、压力修正 后的标准体积值即为结算量。
关键词：流量计系数法；Meter factor（简称 MF）；流量计；使 用探讨
为修正流量计本身误差，造成的原油交接精度低等问题， 从而引进流量计系数法。流量计系数法是对仪表本身误差的 修正，即将流量计按照常用运行点分成 3~5 个检定点，对每个点 进行检定，从而得到每点的 MF，在实际结算时按照区间接近原 则选择 MF 进行交接。若每个检定点 MF 连成的曲线成线性，则 我们可认为流量计趋于稳定，但这不足以克服流量计区间曲线 漂移所产生的误差。所以我们必须对其进行定期检定，及时跟 踪流量计系数变化，并绘制 MF 曲线，以保证计量数据准确
储油罐油量液位测量与控制研究
储油罐油量液位测量与控制研究储油罐油量液位测量与控制研究1. 引言储油罐是石油工业中常见的重要设备之一，用于储存原油、石油产品以及其他液体。
油罐的油量液位测量与控制是确保储油罐正常运行和安全性的关键环节。
本文旨在研究储油罐油量液位测量与控制的方法和技术，探讨其中的挑战与解决方案。
2. 液位测量技术液位测量技术是储油罐油量控制的基础，常用的液位测量方法包括浮子式、雷达式、超声波式、电容式以及差压式等。
其中，浮子式液位传感器是一种常见的直接测量方法，通过悬浮在油面上的浮子来测量液位，准确性较高，但容易受到浮子材质、浮子磨损等因素的影响。
雷达式液位传感器基于雷达波的回波时间来测量液位，适用于长距离的液位测量，但在温度变化和固体颗粒的情况下可能会受到干扰。
3. 液位控制系统液位控制系统是实现储油罐油量控制的关键。
传统的液位控制系统主要包括液位传感器、控制器和执行器。
液位传感器负责实时测量液位，控制器根据设定的目标液位与实际液位之间的差异进行反馈控制，并通过执行器来调节进料和排料的流量以维持目标液位。
最常用的液位控制方法是PID控制，通过比例、积分和微分三个环节来调节控制器的输出。
4. 液位测量与控制中的挑战与解决方案在实际应用中，液位测量与控制面临着一些挑战。
首先，温度变化会对液位传感器的准确性产生影响。
解决这个问题的方法是使用温度补偿技术，通过在测量过程中同时测量液体的温度来对测量结果进行修正。
其次，波动的液体可以引起测量误差，特别是在液位传感器的测量范围较小的情况下。
为了减小波动对测量的影响，可以使用平均滤波和噪声滤波等技术。
此外，在储油罐中有可能存在多相流动、泡沫以及腐蚀等问题，这些都会对液位测量和控制带来挑战，需要进一步研究和改进。
5. 总结与展望储油罐油量液位测量与控制是石油工业中的重要问题，准确的油量控制对于储油罐的正常运行和安全性至关重要。
目前，液位测量技术和液位控制系统已经相对成熟，但仍然存在一些挑战待解决。
原油外输动态计量及标定系统研究与应用
一
１ ）受 到计量 方式的不 同而导致 原油外输 动态 计量及 标 定系统 出现 输差 问题 。在 以管道 为载体 ，对 原 油进行 传输 的过程 当 中 ，需 要对 输
一 图 一 ～ 堂 丁 一 ～ 用 工 一 一 蹲 丁 一
油量进 行合 理 的计算 。需要 注 意的 一点是 ：在 有关输 油 量指标 的 计算 中，管 线输油 量以及有关 输油量 的计算 ，在 计量方 式上 需要 完全统 一 ， 如果 对计 量方式 进行 混合使 用 ，则 即便条 件 完全一 致 ，但受 到计 算公
序开发的一般 流程 ，进 而就原油外输动 态计量及标定 系统应 用中的关键 问题 一 一输差 问题展开 了详细说明 ，分别研 究 了系统运行 中产生输 差的原因、以 及避免输差产生的主要措施 ，望能够为后续 实践工作 的开展提供一定的参考与帮助。
关键词 ：原油外输 动 态计量 标定系统 程序开发 输 差
．
式选 择的不 同 ，同样会产 生相应 的人为性 计算误 差 ；２ ）受 到计 量检定
军
原油 外输动态 计量及标 定系统程序 开发分析 在 原 油外输 动 态计 量及标 定系 统应 用程 序开发 的初 级 阶段 ，为 了
、
误差 影响而 导致 原 油外输 动态 计量 及标 定系统 出现 输差 问题 。在 我 国 现行 法规标 准的作用之 下 ，原 油外输过程 当 中所 涉及 到的体 积管装 置 、
Ｉ 旦 笪 墨Ｉ
以下几 个方面 的 内容 ：１ ）加 强对于整个 原油 外输动 态计 量及标 定系统 当 中 ，操作 计量 工作 人 员的培 训 、以及管 理工 作 ，使原 油外 输过 程 当 中的计量参 数能 够得 到精 准 的记录 ，从 而降 低人 为误差 对 系统数 据 准
原油产量动态计量及统计分析的应用探讨
修 后 的油罐 进 油后 ，罐 内的油 品就 开始 了蒸发 ，一
直 蒸发至罐 内气体 达到饱和 状态为止 。 ２ １ ３ 清 罐 损 失 。根 据清 罐 安 全技 术 操 作规 ．． 定 ，清 罐前 必须 排 除罐 内全部 石油蒸 气 ， 因此 ，造 成 一定 的损 失 。
根据 生 产现 状 ，蒸发 面积 恒 定 ，储 存 条件 只有 温 度 为变量 值 ，因此 推测损 耗 率和温 度之 间 的理论
因此在 统计罐体 含 油时不 能单一 测量 原油含 水及密 度 。而沉 降罐乳化层存在着 “ 油包水 ”和 “ 水包油”
采二轻质油，其他作业 区的重油密度 与水密度 比较接 近 ，油水混合过渡 带厚度最大可达２ 厘米，这些 因素 ０
给测量和统计带来 了不小的难度 。
过渡带 ，无法求得准确的含水率及 液体密度 。
ｉ
－ 次 墩 样 测 得 平 均 禽 水 率 ｔ
图１ 采 油 厂 原 油 计 量 流 程
图２ 储 油罐 液位 计量 系统示意 图
１ ９ ３
１２ 储 油罐 油 水 界 面的 确 定 ．
油 比例和介 电常数之 间存在 一定 的关 系 。
１３ 储油 罐 含 水 率的 确 定 ．
储 油罐 油 水交 界处 的一 个层面 ，是反映罐 内储 油 的重要参数之一。油水密度及储油罐中受温 度压力
、 ｌ ； ； 曩 ＇ ：
向。 同时通 过盘 库数据 的动态 统计 综合 分析 ，找 出
原 油产量 计算 公式 中的重 要参数 定额损 耗率 的影 响
图３ 电容 法 测 油 水 界 面原 理 示 意 图
因素 ，并提 出相应 的解决方法 。
２ １ 损 耗 率 的理 论 影 响 因素 ．
石油工程中的油井储层动态模拟研究
石油工程中的油井储层动态模拟研究永恒的能源需求和日益减少的易开采油气资源使得石油工程中的油井储层动态模拟研究成为不可或缺的一部分。
油井储层动态模拟是通过数学建模和计算机模拟来预测和优化油田开发过程的技术，其结果对于石油工程师们制定合理的开发策略和决策具有重要意义。
油井储层动态模拟的研究对象是油藏，在油藏中，油气存在于多孔多喉介质中，其流动受到各种地质条件、岩石特性和流体性质的影响。
通过研究油藏中的多相流体运动与传递规律，以及油藏储层的渗透性、孔隙度和孔喉结构等参数，可以为石油工程师提供准确的油藏动态模拟结果，进而指导油井开发和生产过程。
油井储层动态模拟的研究方法主要包括建模、数学模型和计算机模拟三个步骤。
首先，需要通过油田地质勘探工作获取到大量的地质地质数据如岩石性质、孔隙度、渗透性等，以及油藏物理性质数据如原油粘度、饱和度、气油比等。
然后，将这些数据转化为数学方程和模型，通过数值计算方法求解这些方程，以得出油藏中各个参数的变化规律和动态描述。
最后，利用计算机模拟软件对油藏进行模拟，通过模拟结果评估开发方案，进行油藏优化开发。
数学模型的建立是油井储层动态模拟研究的关键之一。
常见的油藏数学模型有三维非稳态动态模型、二维稳态动态模型等。
三维非稳态动态模型可以更准确地描述油藏的动态变化过程，通过数值计算方法对模型进行求解，得到油井生产过程中的动态描述，以预测油田的产能、流体分布、渗流规律等。
二维稳态动态模型适用于简化的情况，能够从整体上预测油井储层中流体的分布和运动变化。
油井储层动态模拟研究的一个重要应用是辅助开发决策。
由于油气资源的有限性和难以预测的地质条件，科学合理的开发决策对于提高油田开发效率非常关键。
动态模拟可以模拟不同的开发方案，如注水开采、水驱开采和天然气驱动开采等，并通过模拟结果评估各方案的效果，从而为石油工程师提供合理可行的开发策略。
此外，油井储层动态模拟研究还对油田生产的优化和管理起到了重要作用。
原油动态计量
90年代后期，5声道液体超声流量计进入市场，开始应用于
液态烃贸易计量。经过多年工业应用和实践检验，API于 2002年10月制定了采用时差法超声流量计测量液态烃的技
术标准草案，2005年1月转为正式标准API MPMS 5.8。
超声波流量计的基本原理
用于天然气流量测量的超声流量计使用的是时间 差法。图1 为直射式超声流量计的工作原理示意图。 在管壁两边安装一对斜角为的超声换能器，两个换 能器同时或定时向对方发射和接收对方的超声信号。
5
口径 mm
100-1000
流速 m/s
0-20
适应粘 度cSt
0.1-400
准确度 (%)
±0.15
重复性 (%)
0.02
超声反 射路径
Z形
计量 方向
双向
FH8500
18
100-600
0.1-10
0.2-500
±0.15
0.05
Z形
双向
Controlotron
Daniel 昌民
1010S 3804 UROEX1000
过8万公里。中国石油计划用10年左右的时间，逐步建成西北、
东北、西南、海上四大油气战略通道和国内油气骨干管网，
完善储运设施和调控能力，基本形成资源多元、调度灵活、
供应稳定的全国性管网和供应体系。
石油动态计量定义及特点
定义 动态计量是相对静态计量而言的，所 谓动态计量，是指被测量的石油产品连续 不断地通过计量仪器而被其测量数量（体 积或质量）的过程
2、3、 50-1500 4
4 5 100-300 1501,000
±30 1.2-12.2 2-20 <150
±0.15 ±0.15 ±0.15
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原油储罐油量动态计量技术研究
摘要：在石油化工行业，储罐是企业中液体原料产品进出厂的重要计量工具。
为提高储罐的计量准确性及计量效率，实现远程实时、集中监控，采用了储罐集
中实时训一量系统。
本文提出原油储罐动态油量在线、实时计量的方法，对油量
的盘库工作具有十分重要的实用价值。
关键词：油罐检测；储量计量；动态计量
引言
目前，油站对外油品计量交接采用立式金属罐计量交接，对生产工艺监护采
用在线流量计动态计量。
如何减少计量偏差，保证准确、公平的计量，维护油品
交接双方的利益，是值得我们探讨的问题。
通过跟踪立式金属罐计量与铁路罐车
及流量计计量的过程，分析它们的计量特点，对保证外销交接计量的准确性起到
了积极作用。
1、流量计动态计量
流量计计量时，采用管线取样。
自动取样应符合SY5713《原油管线自动取样法》的规定，人工取样应符合G4B756《石油及液体石油产品取样法（手工法）》的规定。
计量规程sY/5T671对流量计计量的管线取样和油品测温作如下规定：
1.1取样部位
（1）油品试样.应从水平安装在流量计出口端垂直管线上或水平呈90度安装
在流量计出口端水平管线的流体湍流区的管线取样器中采取。
（2）取样管人口
段的45度斜面应朝液体流动方向，人口端斜面的中点应位于管径的13/处，取样
管露出部分应尽量短。
1.2取样方法
对装车计量，应在计量开始时储罐内油品流过流量计后10分钟、中间时间和计量结束前10分钟，各取样1次。
并将所采取的试样以相等的体积掺和成一份
间歇样。
1.3取样要求
取样前，应放出一些要取样的油品，将取样器冲洗干净，然后把试样收集在
试样器中。
24油品测温：测温部位在流量计出口端管线上，温度计读数准确到
0.2℃。
对装车计量，应在计量开始时储罐内油品流过流量计后10分钟、中间时
间和计量结束前10分钟，各测温1次。
取3次所测温度的算术平均值作为油品
的平均温度。
与静态计量相比，流量计动态计量方式易于实行计量运行参数采集，实现油量计算及计量检定工作的自动化、微机化，减轻操作人员的劳动强度，改
善工作环境，避免或减少操作人员手工计算产生的误差，提高工作效率和油量计
量的准确性。
2、储罐静态计量与流量计动态计量的对比分析
为了减少原油交接中的误差，我们对流量计动态计量进行了分析。
同其他计
量方式一样，流量计动态计量也存在取样、测温、测压、测密度和含水操作过程
中的偶然误差，但这种误差通过规范操作是可以控制到合理的水平的。
所以我们
认为这主要是由于工艺原因和流量计装置安装与规范要求有一定的差距导致流量
计计量数据偏差较大。
主要表现在：
2.1阀门
1084内漏是造成流量计计量偏低的主要原因。
在工艺上，阀门1084就是流
量计的旁通。
旁通阀门的内漏是造成流量计计量结果偏低的主要原因。
2.2流量计
在安装前没有经过实液或与实液组分、粘度相近的油品进行检定，这不符合
规范SY汀5671一93《石油及液体石油产品流量计交接计量规程》中1.3检定要求。
只有流量计出厂前生产厂商用水对流量计进行了检定。
这样原油的比重、粘度、含蜡量及运行工况等因素对流量计计量准确度产生较大的影响。
3、储罐油量计量方法的研究
3.1长输管道原油动态油量计量
在原油长输管道中，通常采用流量计、密度计及含水率检测仪在线计量油量，在使用流量计结合密度计在线进行原油油量计量中，原油质量等于原油体积与密
度及联合修正系数的乘积。
对体积的测量采用流量计，而对密度的测量采用在线
密度计，以及采用含水分析仪在线测量原油含水率。
3.2油罐储量动态计量方法的设计
在油田集输工艺中，原油储罐特别是联合站脱水工艺中的沉降罐油量是动态
变化的，其主要的影响因罐中油水界面在不断变化；原油含水率随油层的高度在
不断变化；原油的密度随油层的温度不同而变化。
输入液量含水率的波动是影响
油水界面的主要因素，而温度是影响密度的重要因素。
原油的密度随油层温度的
升高而降低，随温度的降低而增加。
同一原油的密度与温度呈直线关系。
（1）
液位的测量。
在油罐液位测量中，GB/T13894—92《石油和液体石油产品液位测
量法（手工法）》中规定了人工检尺法，此外还有钢带浮子法、伺服式液位计、
超声波液位计、雷达液位计，最近国内又有把磁致伸缩液位计用于原油油罐的液
位计量。
从早期的20m油尺，精确度为5mm，分辨率为1mm，到现今的雷达液
位计和磁致伸缩液位计，精确度小于1mm，分辨率为0.1mm。
因此，油罐中液
位的测量精度已远高于过程控制有些参数的测量，在此就不做过多论述。
（2）
含水率的测量.严格按照《石油及液体石油产品流量计交接计量规程》中要求，对
装车计量，应对所采取的试样做水份含量的平行测定，取平行测定的2个结果的
算术平均值作为被测原油的含水量。
原油含水率的测量一般分为两种，即离线测
量和在线测量。
离线测量根据油水分离手段的不同分为蒸馏法、电脱法、离心法、卡尔—费休法（国际GB11146—89原油水含量测定法），但此类方法不能进行实
时测量，故无法用于自动计量系统。
在线测量主要分为密度法、电容法、微波法、短波法、放射性法、中子水份测试仪法等。
但原油含水在线测量仪器有其固有的
局限性，常用于管道中原油含水率的测量，很难用于原油储罐中测量。
（3）油
水界面的测量.油水界面是指由于油、水密度不同而产生于容器内油、水交界处的
一个层面。
由于油水密度的不同及受强电场、温度、压力等因素的影响，导致油
水界面十分复杂。
在油与水的交界处，由于原油的组分、品质、药剂量、电场强度、沉降时间的不同而存在厚薄不一、油水交融的过渡带。
常用的油水界面测量
方法有微差压式、浮球式、射频导纳式、核子式等。
因为原油中重油和中质油的
密度与水比较接近，过渡带乳状液存在状态比较复杂，其油水混合的过渡带（也
称乳化带）宽度可达几十厘米，给测量与控制带来难度。
结束语
通过测量油罐平均含水率来计量联合站油罐区储油罐中的原油净油量，它绕
过了油水界位这一难以精确测量的参数，降低了测量的不确定度，是一种行之有
效的、性价比较高的净油量计量方法。
文中建立了原油储罐净油量动态计量的数
学模型，并通过对此方法进行了误差分析，从理论上证明了此种测量方法的可行性。
从实际应用例子来看也验证了此测量方法的可靠性，解决了油田联合站原油
储罐净油量的动态计算，为实现油田联合站原油储量动态、实时自盘库奠定基础。
参考文献：
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