提高原油水含量测定准确性的方法与流程

文档序号:11249409

本发明涉及一种提高原油测量准确性的方法,具体涉及提高原油水含量测定准确性的方法。



背景技术:

在油气田的开采和管理过程中,原油水含量的精确测量是一项十分重要的经济技术指标,涉及到的原油开采、储运、销售和加工等各个环节。它可以准确尽量油田生产过程中每个生产单井、计量站、采油工区及采油厂的产液量、产油量、产水量等。

通常将原油的式样送入实验室内通过蒸馏法进行原油中含水量的测定。由于原油是一种多组分、多烃类的混合味,其与溶剂混合后的沸腾特性均会因原油内的物质及其分布情况发生变化。原油在加热蒸馏过程中,由于原油内部为水、油互相包裹的结构,并且水、油受热后的膨胀系数不同,会产生“小爆炸”的现象,即爆沸。同时,原油在加热蒸馏过程中,会产生冲样,冲样是指原油在加热过程中由于油蒸汽升腾过快,得不到及时冷却,致使冷凝液超过冷凝器内管高度的2/3,甚至冲出冷凝器的现象。原油在蒸馏中产生冲样和爆沸均会影响样品的完整性以及原油水含量测定的准确性。



技术实现要素:

本发明目的在于提供提高原油水含量测定准确性的方法,解决原油在加热蒸馏过程中,会产生冲样和爆沸,进而影响样品的完整性以及原油水含量测定的准确性的问题。

本发明通过下述技术方案实现:

提高原油水含量测定准确性的方法,包括如下步骤:

步骤A:将工业性蒸馏溶剂加入加热瓶中,并搅拌,使蒸馏溶剂和原油混合均匀;

步骤B:将经过步骤A处理的原油放入原油均化系统中,通过原油均化系统对原油进行均化处理,使烧瓶中原油以外的物质均匀分布在原油中;然后将完成搅拌后的原油送入原油水含量测定仪进行蒸馏;

步骤C:将原油水含量测定仪中的加热瓶、排气管和冷凝器依次连通,所述加热瓶中装有式样原油;

步骤D:将冷凝管通过连接管与排气管连通,并将电磁阀安装在连接管上,通过电磁阀控制连接管的通闭;

步骤E:将液位传感器安装在冷凝器的内管中;

步骤F:将电磁阀和液位传感器均与控制器连接,液位传感器将冷凝器内管中的液位信息传递给控制器,压力传感器将冷凝器内管中的压力信息传递给控制器,控制器接收来自于液位传感器的信息,并根据液位信息控制电磁阀的通闭状态;

液位传感器的型号优选为PT311,控制器优选8501单片机。

先往原油中加入工业性蒸馏溶剂后,再通过原油均化系统,对原油进行均化处理,使烧瓶中原油以外的物质均匀分布在原油中,这样混合均匀的原油在加热蒸馏过程中能有效地避免爆沸事故的发生。

同时在蒸馏中,当液位传感器将其感应到的冷凝器内管中的液位超过冷凝管2/3的信息发送给控制器时,控制器调整电磁阀的工作状态,使加热瓶内蒸馏的油气分流到连接管以及冷凝管中,进行一个缓冲动作,避免蒸馏所获得的产品冲出冷凝器。

综上可知,通过相关步骤避免了爆沸和冲样的出现,进而保护了样品的完整性以及原油水含量测定的准确性。

进一步地,还包括设置在步骤F之后的步骤G,所述步骤G:将压力传感器设置在冷凝器内管的顶部,并将压力传感器与控制器连接,压力传感器将冷凝器内管中的压力信息传递给控制器,控制器接收来自于压力传感器的信息,并根据压力信息控制电磁阀的通闭状态。压力传感器的型号优选为PY210。

当冷凝器冷凝速度慢,且其内管中气体多,气压大时,油气会冲出冷凝器,不利于保护样品的完整性。因此在冷凝器内管的顶部设置压力传感器,当压力传感器发送给控制器的压力信息接近气体冲出冷凝器的压力值时,控制器调整电磁阀的工作状态,使加热瓶内蒸馏的油气分流到连接管以及冷凝管中,进行一个缓冲动作,避免蒸馏所获得的产品冲出冷凝器,进而保护了样品的完整性以及原油水含量测定的准确性。

进一步地,还包括设置在步骤B和步骤C之间的步骤H和设置在步骤G之后的步骤I;

所述步骤H:将装有原油的加热瓶放入降温装置中,对其进行降温处理,然后再将完成降温处理的加热瓶送入步骤A中;

所述步骤I:启动真空泵,使真空泵通过抽气管将加热瓶中的气体抽出,使加热瓶中为负压。

在蒸馏前,先用真空泵将加热瓶内的空气抽走一部分,使真空泵中的空气压力小于一个兆帕。降低加热瓶中的空气压力,能相应降低原油蒸馏所需的温度,进而进一步避免冲样的出现。同时由于原油具有一定挥发性,温度越高挥发性越强,因此在抽气之前先将装有原油的加热瓶冷冻,以降低原油的挥发性,利于步骤G的抽气。

进一步地,还包括步骤J:将显示器和语音报警装置均与控制器连接,控制器将来自于液位传感器和压力传感器的信息发送给显示器,所述显示器将上述信息显示出来;同时控制器根据来自于液位传感器和压力传感器的信息控制语音报警装置的工作状态。

所述语音装置为蜂鸣器。显示器便于实验人员直观地了解蒸馏进行的程度,蜂鸣器用于提醒实验人员,冷凝液即将超过冷凝器内管高度的/或者冷凝器内管中的压力过大。

进一步地,在原油水含量测定仪的蒸馏中,通过水浴锅加热烧瓶,且水浴锅中的水能完全包裹住烧瓶上装有原油的部位。通过水浴锅包裹式地将原油加热,能提高原油受热的均匀性,避免受热不均匀导致的原油中各个部位的膨胀时差过大、进而导致爆沸的情况出现。

进一步地,所述原油均化系统为超声波细胞粉碎机,且原油的均化处理时间为不低于5min。

本发明中,原油均化系统优选超声波细胞粉碎机。超声波细胞粉碎机是一种利用强超声在液体中产生空化效应,对物质进行超声处理的多功能、多用途的仪器。其不仅能用于动植物组织、细胞、细菌、芽胞菌种的破碎,同时可用来乳化、分离、分散、匀化、提取、脱气、清洗及加速化学反应等。

不同地方采集的原油各不相同,其均化的时间也各不相同。根据GB/T4756-1998所要求的蒸馏水滴直径为5-1μm,因此针对不同成分的原油选择不同的均化处理时间,以获得所需的蒸馏水滴直径。

进一步地,所述工业性蒸馏溶剂为以下溶剂中的一种:120#溶剂汽油、200#溶剂汽油二甲苯、甲苯、苯。

上述中的电磁阀、压力传感器、控制器和液位传感器均为现有技术,都可以在市场上购买到。

本发明与现有技术相比,具有如下的优点和有益效果:

1、本发明提高原油水含量测定准确性的方法,先往原油中加入工业性蒸馏溶剂后,再通过原油均化系统,对原油进行均化处理,使烧瓶中原油以外的物质均匀分布在原油中,这样混合均匀的原油在加热蒸馏过程中能有效地避免爆沸事故的发生;同时在蒸馏中,当液位传感器将其感应到的冷凝器内管中的液位超过冷凝管2/3的信息发送给控制器时,控制器调整电磁阀的工作状态,使加热瓶内蒸馏的油气分流到连接管以及冷凝管中,进行一个缓冲动作,避免蒸馏所获得的产品冲出冷凝器;通过相关步骤避免了爆沸和冲样的出现,进而保护了样品的完整性以及原油水含量测定的准确性;

2、本发明提高原油水含量测定准确性的方法,当冷凝器冷凝速度慢,且其内管中气体多,气压大时,油气会冲出冷凝器,不利于保护样品的完整性。因此在冷凝器内管的顶部设置压力传感器,当压力传感器发送给控制器的压力信息接近气体冲出冷凝器的压力值时,控制器调整电磁阀的工作状态,使加热瓶内蒸馏的油气分流到连接管以及冷凝管中,进行一个缓冲动作,避免蒸馏所获得的产品冲出冷凝器,进而保护了样品的完整性以及原油水含量测定的准确性;

3、本发明提高原油水含量测定准确性的方法,在蒸馏前,先用真空泵将加热瓶内的空气抽走一部分,使真空泵中的空气压力小于一个兆帕。降低加热瓶中的空气压力,能相应降低原油蒸馏所需的温度,进而进一步避免冲样的出现。同时由于原油具有一定挥发性,温度越高挥发性越强,因此在抽气之前先将装有原油的加热瓶冷冻,以降低原油的挥发性,利于步骤G的抽气。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解,构成本申请的一部分,并不构成对本发明实施例的限定。在附图中:

图1为本发明的结构示意图。

附图中标记及对应的零部件名称:

1-加热瓶,2-排气管,3-冷凝器,4-连接管,5-冷凝管,6-电磁阀,7-真空泵,8-抽气管。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下面结合实施例和附图,对本发明作进一步的详细说明,本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明,并不作为对本发明的限定。

实施例1

如图1所示,本发明提高原油水含量测定准确性的方法,包括如下步骤:

步骤A:将工业性蒸馏溶剂加入加热瓶1中,并搅拌,使蒸馏溶剂和原油混合均匀;

步骤B:将经过步骤A处理的原油放入原油均化系统中,通过原油均化系统对原油进行均化处理,使烧瓶中原油以外的物质均匀分布在原油中;然后将完成搅拌后的原油送入原油水含量测定仪进行蒸馏;

步骤C:将原油水含量测定仪中的加热瓶1、排气管2和冷凝器3依次连通,所述加热瓶1中装有式样原油;

步骤D:将冷凝管5通过连接管4与排气管2连通,并将电磁阀6安装在连接管4上,通过电磁阀6控制连接管4的通闭;

步骤E:将液位传感器安装在冷凝器3的内管中;

步骤F:将电磁阀6和液位传感器均与控制器连接,液位传感器将冷凝器3内管中的液位信息传递给控制器,压力传感器将冷凝器3内管中的压力信息传递给控制器,控制器接收来自于液位传感器的信息,并根据液位信息控制电磁阀6的通闭状态。

液位传感器的型号优选为PT311,控制器优选8501单片机。

先往原油中加入工业性蒸馏溶剂后,再通过原油均化系统,对原油进行均化处理,使烧瓶中原油以外的物质均匀分布在原油中,这样混合均匀的原油在加热蒸馏过程中能有效地避免爆沸事故的发生。

同时在蒸馏中,当液位传感器将其感应到的冷凝器3内管中的液位超过冷凝管2/3的信息发送给控制器时,控制器调整电磁阀6的工作状态,使加热瓶1内蒸馏的油气分流到连接管4以及冷凝管5中,进行一个缓冲动作,避免蒸馏所获得的产品冲出冷凝器。

综上可知,通过相关步骤避免了爆沸和冲样的出现,进而保护了样品的完整性以及原油水含量测定的准确性。

实施例2

本发明是在实施例1的基础上,对本发明作出进一步说明。

如图1所示,本发明提高原油水含量测定准确性的方法,还包括设置在步骤F之后的步骤G,所述步骤G:将压力传感器设置在冷凝器3内管的顶部,并将压力传感器与控制器连接,压力传感器将冷凝器3内管中的压力信息传递给控制器,控制器接收来自于压力传感器的信息,并根据压力信息控制电磁阀6的通闭状态。

当冷凝器3冷凝速度慢,且其内管中气体多,气压大时,油气会冲出冷凝器3,不利于保护样品的完整性。因此在冷凝器3内管的顶部设置压力传感器,当压力传感器发送给控制器的压力信息接近气体冲出冷凝器3的压力值时,控制器调整电磁阀6的工作状态,使加热瓶1内蒸馏的油气分流到连接管4以及冷凝管5中,进行一个缓冲动作,避免蒸馏所获得的产品冲出冷凝器,进而保护了样品的完整性以及原油水含量测定的准确性。

实施例3

本发明是在实施例2的基础上,对本发明作出进一步说明。

如图1所示,本发明提高原油水含量测定准确性的方法,还包括设置在步骤B和步骤C之间的步骤H和设置在步骤G之后的步骤I;

所述步骤H:将装有原油的加热瓶1放入降温装置中,对其进行降温处理,然后再将完成降温处理的加热瓶1送入步骤A中;

所述步骤I:启动真空泵7,使真空泵7通过抽气管8将加热瓶1中的气体抽出,使加热瓶1中为负压。

在蒸馏前,先用真空泵7将加热瓶1内的空气抽走一部分,使真空泵7中的空气压力小于一个兆帕。降低加热瓶1中的空气压力,能相应降低原油蒸馏所需的温度,进而进一步避免冲样的出现。同时由于原油具有一定挥发性,温度越高挥发性越强,因此在抽气之前先将装有原油的加热瓶1冷冻,以降低原油的挥发性,利于步骤G的抽气。

实施例4

本发明是在实施例1的基础上,对本发明作出进一步说明。

如图1所示,本发明提高原油水含量测定准确性的方法,还包括步骤J:将显示器和语音报警装置均与控制器连接,控制器将来自于液位传感器和压力传感器的信息发送给显示器,所述显示器将上述信息显示出来;同时控制器根据来自于液位传感器和压力传感器的信息控制语音报警装置的工作状态。步骤J可与步骤E同步进行。

所述语音装置为蜂鸣器。显示器便于实验人员直观地了解蒸馏进行的程度,蜂鸣器用于提醒实验人员,冷凝液即将超过冷凝器内管高度的2/3或者冷凝器3内管中的压力过大。

实施例5

本发明是在实施例1的基础上,对本发明作出进一步说明。

如图1所示,本发明提高原油水含量测定准确性的方法,在原油水含量测定仪的蒸馏中,通过水浴锅加热烧瓶,且水浴锅中的水能完全包裹住烧瓶上装有原油的部位。通过水浴锅包裹式地将原油加热,能提高原油受热的均匀性,避免受热不均匀导致的原油中各个部位的膨胀时差过大、进而导致爆沸的情况出现。

进一步地,所述原油均化系统为超声波细胞粉碎机,且原油的均化处理时间为不低于5min。

本发明中,原油均化系统优选超声波细胞粉碎机。超声波细胞粉碎机是一种利用强超声在液体中产生空化效应,对物质进行超声处理的多功能、多用途的仪器。其不仅能用于动植物组织、细胞、细菌、芽胞菌种的破碎,同时可用来乳化、分离、分散、匀化、提取、脱气、清洗及加速化学反应等。

不同地方采集的原油各不相同,其均化的时间也各不相同。根据GB/T4756-1998所要求的蒸馏水滴直径为5-1μm,因此针对不同成分的原油选择不同的均化处理时间,以获得所需的蒸馏水滴直径。

实施例6

本发明是在实施例1的基础上,对本发明作出进一步说明。

如图1所示,本发明提高原油水含量测定准确性的方法,所述工业性蒸馏溶剂为以下溶剂中的一种:120#溶剂汽油、240#溶剂汽油、二甲苯。各种蒸馏溶剂的关键指标入表1所示。

表1各种蒸馏溶剂的关键指标

测量原油中含水量所采用的工业性蒸馏溶剂需要所采用的溶剂因具备合适的初馏点和馏程。若溶剂的初馏点低于水的沸点,则原油内所含的水分得不到充分的蒸发;若溶剂的馏程过宽,则无法是溶剂充分地蒸发循环,将水携带出来。从表1可以看出,二甲苯无论是从初馏点、馏程上,都能降低爆沸发生。因此工业性蒸馏溶剂优选二甲苯。

以上所述的具体实施方式,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施方式而已,并不用于限定本发明的保护范围,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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