原油含水率技术研究.doc

2014届毕业设计前期工作安排董磊、黄金利、李海峰、欧照东、王正权同学：你的毕业论文课题是原油含水率测量技术研究，该课题的毕业论文指导由我负责，现把毕业设计前期应当完成的工作安排如下，望及时完成，并于开学后第一周内汇报。一、深入研究课题，明确课题的内涵1、了解课题的现实意义原油含水量是石油化工行业一个重要的参数，检测原油含水量是原油开采、脱水、处理、集输计量、储运销售及石油炼制等过程被普遍关注的问题。若原油含水量检测不准，将直接影响油井及油层动态分析，破坏电脱水器中电场，降低脱水效果，给原油集输造成很大能源浪费。因此准确测量原油含水率具有重要的现实意义。2、了解课题的学科意义在油田原油生产和储运的过程中都要求检测原油含水率。原油含水率的在线检测 对于确定油井出水、出油层位，估计原油产量，预测油井的开发寿命， 具有重要意义。同时，准确及时的原油含水率在线检测数据 能够反映出油井的工作状态，对管理部门减少能耗降低成本，实现油田自动化管理起着重要作用。3、了解课题的思想意义通过对本课题的研究，学生可以全面学习目前在油田生产过程中使用的各种含水测量技术，了解各种方法的特点，并能认识到原油含水测量在石油生产中的重要作用。以此为基础可以更为有效的在实际工作和科研中学习和应用相关技术方法。二、深入学习相关知识，为进行课题研究打下知识方法基础1、为达到上述要求，应当选择学习相关文献。1 张乃禄. 原油含水率测量技术及其进展. 石油工业技术监督,2005,21(11).2 杨瑞斌. 原油含水率测量分析原理与系统应用. 山西科技,2011,2.3 宋广军. 电容式原油含水率传感器设计. 哈尔滨理工大学学报,2003,8(5).4 孙妍。原油含水率测量方法的研究. 计算机与数字工程，2013，41（7）.5 王晓丹. 气体对电容式原油含水率测量的影响分析. 石油仪器，2008，22（1）.2、原油含水率测量简介（1）、离线测量离心法：原油与水是两种互不相溶的液体，其密度大小不同，在加入破乳剂后，油中的乳化水分离出来，利用离心机高速旋转产生的离心力，密度大的水被沉积在离心管的底部，实现油水分离，经读水液位刻度，计算出原油含水数值。蒸馏法：这种方法的基本原理是在试样中加入与水不混溶的溶剂， 然后在回流条件下进行加热蒸馏。冷凝下来的溶剂和水在接受器中连续分离， 水沉降到接受器中带刻度部分， 溶剂返回到蒸馏瓶中。待蒸馏结束后， 读出接受器中水的体积， 并计算出试样中水的百分含量。离线测量的缺点： 代表性差，每口井的取样量和油井产液量相比非常小人工取样所得到的流体不能代表油井的全部流体组分。连续性差，人工取样通常是对正常生产的油井 按一定时间间隔取样，对特殊情况采取加密取样的方式，这就造成了非连续性。 （2）、在线测量密度计法：原油含水率不同，其密度也不同 。当确定了含水原油的密度值后 ，可根据纯油密度和纯水密度计算出含水原油的含水率 。该法一般应用震动管液体密度计 ，连续测量两相分离器排出的油水混合液的密度 ，再计算出原油含水率。射线法：放射线法测量含水率是应用低能 射线与物质相互作用的原理设计而成 。采用非接触结构， 放射线穿过被测管道到达接收器， 由于碳元素与氧元素对射线的吸收不同 ，碳集中在油中 氧集中在水中， 因此只要测得混合液中碳 氧含量就可计算出含水率。电容法：电容法利用水和油介电常数相差很大的原理实现原油含水率检测。 由于油水的介电常数相差较大，所以含水率的微小变化 会引起含水原油介电常数的较大变化 。可将介电常数的变化反映为电容值的变化， 通过测量电容值就得到了含水率。短波法：短波法是根据原油含水率不同吸收短波的能量也不同的原理来工作的 。将电能以电磁波的形式辐射到以乳化状态存在的油水介质中 ，根据油水对短波的吸收能力不同来检测油水乳化液中的含水量 。射频法：水和油两者的介电常数相差很大， 因而所呈现的射频阻抗特性差异也很大 。当射频信号经天线传到以油水混合液为介质的负载时 ，该负载阻抗随着混合液中不同的油水比而变化， 通过电流互感器 检测出由阻抗变化引起的电流变化 ，从而测出原油含水率。影响测量的主要原因： （a）原油成分变化对测量结果的影响 。含气量 、产出水矿化度及油品成分变化对测量结果产生了一定的影响。实践证明 ，若流体中有 1%的气体变化时 按照油水两相测量模型得到的油水比率的误差约为6%。另外 ，油田产出水中通常都含有一定的盐分也就是矿化度 。不同地区的矿化度常常差异很大 ，几倍至数十倍 矿化度的变化将导致流体的密度 、导电性、 质量吸收系数 ，黏度等物性的相应变化 ，致使常规的含水测量仪表的测量精度大大下降 。致使采用电容法 短波法及普通射线等方法的产品在这种场合应用受到限制。（b）油水乳化液相转变对测量的影响 。由于被测介质含量复杂， 特别是高含水原油 出现 “油包水 ”，“水包油 ”的过渡状态。 这时油水乳化液发生相变，即由油连续介质转向水连续介质 。多数仪表的准确度就很难保证 ，低含水率时 测量精度高。 在高含水率时 测量精度低 ，测量误差大 ，有时甚至出错 。（c）温度 压力变化时对测量的影响。 液体的介电常数受温度影响很大。由于实际测量的条件与含水率测量仪标定时的条件相差很大， 会导致乳化油介电常数改变 给测量含水率结果带来较大误差 。同样 ，对密度法测量 ，当振动管内液体的温度和压力发生变化时 ，振动管的几何尺寸发生变化从而影响含水率测量结果。 因此 ，各油井产出液体温度和压力不尽相同 ，测量的状况也不相同 ，测量与标定的条件不相同。（d）仪表测量模型不完善。 国内许多公司的同类产品均采用油水两相的测量模型 ，也就是先测出流体的混合密度 再依据油含气变化影响水密度的差异计算出油水的各相比率。 这种模型仅仅适合于油水密度差异大 ，流体中不含气体等其它物质 ，油品成分无变化 ，对测量精度要求不高的场所 。而我们知道 产出的油水中通常都含有一定量的气体， 含气量的微小变化 将对测量结果产生较大的影响 。（e）仪表传感器结垢严重 。现场应用中表明 一些油田高含水原油中的矿化水造成传感器探头结垢现象十分严重 。对电学探测的传感器探头， 这种结垢 、沉积水、 蜡 ，引起严重测量误差 。密度计振动管内壁结垢 、结蜡 ，使振动管振动周期增大 测量的密度值偏高 ，测得的含水率值增大 。因此 在油田的应用中 ，结垢和结蜡是很容易发生的， 必须采取切实的措施 定期进行冲洗 清洗结蜡 ，延缓结垢。（f）测量仪表标定影响 。原油含水率测量仪表的标定通常是在标准状态下 ，依靠取样化验数据进行 。虽然现有的化验水平和化验精度都能满足仪表的标定要求 ，但是 ，由于取样的代表性受流态变化、 被测介质成分变化 、含气多少 、取样方法及人为因素等各种各样因素的影响 ，使最终标定值不涵盖流体在管线中流动的各种状态 。常常根据这种取值所标定的结果仅仅反映取样点的情况， 不能代表整个实际现场的真实原油的情况。 这种不正确标定也是当前所应用的原油含水率测量仪表不能有效保证在整个测量范围准确测量的一个重要因素。三、学习学术论文写作的知识方法，掌握学术论文写作的基本技术。 四、完成开题报告开学第一周应当上交开题报告的电子和书面报告。五、撰写毕业论文提纲和初稿。按照学院及系里的关于论文撰写的相关规定以及学术论文的基本组织结构，拟