原油密度测量准确性影响因素分析及对策

原油密度测量准确性影响因素分析及对策

李宏英

中国石化管道储运有限公司 山东省潍坊市 261000

摘要：密度是常见的原油分类标准之一，也是计量的重要参数。以目前的油品检测技术条件与设备精度，无法完全排除外界因素对油品密度测量值的影响。因此有必要在综合分析密度影响因素的基础上，采取相应措施最大限度消除密度测量误差，保证原油密度测量的准确性。

关键词：密度；准确性；影响因素；对策

在原油化验过程中，挥发性、温度等因素会对其密度造成影响，进而影响测量结果的准确性。本文以密度计法为例，首先对原油密度测定的基本原理与方法作简要阐述，然后对原油密度测量中影响准确性的因素进行分析，并提出主要解决对策，希望对业内可以起到一定借鉴作用。

一、原油密度测定的基本原理与方法

目前原油密度化验室测定中的基本方法主要为密度计法，因该法测定油品密度，具有简便实用、结果准确等优点，在国内应用广泛。故本文以密度计法为例进行分析。

1.1原油密度测定的基本原理。密度计法以阿基米德原理为基础，通过密度计浸入液体中排开液体的质量与密度计的质量相等来计算液体的密度。进行原油密度测量时，当在合适的温度下，密度计在油品试样中自由的漂浮并恒定一定时间后，我们可以从密度计的干管上读取代表原油密度的数值。

1.2原油密度测定的基本方法。通常情况下，采用密度计法测量原油密度需使用密度计量筒、石油密度计与温度计这三个主要仪器。在测量过程中，需要将温度计温度、密度计量筒温度与被测样品温度尽量保持于平衡状态。首先，在密度计量筒中均匀、缓慢、倾斜倒入已经混合均匀的原油试样，防止气泡出现；其次，将密度计量筒垂直放置于温度适宜的地方，并保证环境空气流动相对较小；然后，在试样中插入清洁的温度计，用其对油品匀速搅拌，使温度计水银线保持在全浸状态；之后，将密度计缓缓放入装有油品的量筒，当手指感到浮力时松开，当密度计静止后，把密度计在试样中压入约两刻度，再次放开密度计达到稳定状态；最后，在密度计可以完全自由漂浮时，读取密度计干管与试样弯月面上缘相切处数值，完成原油的一次密度测定工作。在采用密度计法测量原油密度时，要注意以下几点。一是要做好测定前的准备工作。包括试验仪器的准备、原油试样的制备等，并且检查密度计的精确度及是否在检定合格的有效期内。二是实验室操作的每个环节与规范设定都有其科学性、合理性，因此操作人员必须严格按照国家标准所规定的操作程序与操作标准进行化验。三是要准确记录测量数据，同时为提高测量结果准确度可以重复测量，在测量结果复现性得到保证的前提下求取测量的平均值为最终密度值。

二、原油密度测量准确性的影响因素

现阶段在原油化验过程中，原油本身的挥发性、试验中的温度、油样的均匀程度以及时间等因素，均有可能影响到密度测定的准确性。具体分析如下：

2.1挥发性影响。石油中含有大量的烃类结构（例如芳香烃、烷烃等），因此具有较强的挥发性。在原油密度化验过程中，如果没有做好待测样品的密封处理，或是利用密度计进行检测时操作不规范，都很容易导致待测油品的轻组分挥发，从而影响其密度变化。同时，油品的挥发特性与温度也有直接关系，温度越高，挥发越快。因此，化验过程中外界环境温度过高、油样温度高于室温较多，或者操作时间过长，都会导致轻质油挥发，密度测量的精确度随之也就越差。

2.2温度影响。在外界温度出现变化时，因为热胀冷缩原理，石油体积会出现一定程度的改变，进而使其视密度发生变化，因此需要在化验之前测量油品样本温度。目前我国石油密度化验的标准温度规定为20℃，原油化验时其温度可以维持在15～25℃范围内。并且，化验操作人员应保证测定温度与管线或油罐中存储原油的实际温度尽量接近，尽可能保证样瓶存储温度与试样本身温度的一致性，测试温度与存储温度及环境温度之差应保持在±3℃范围内。在此温度范围，如果测定油品的黏稠度不能满足流动性要求，那么需要对测定油品温度进行适当提升，保证其在具有足够流动性条件下的最低温度，使石油密度计能够自由漂浮于油品试样当中。此外，在使用密度计法测定油品密度时，要保证密度计自身温度和待测油品温度达到平衡，以消除因温度差异而造成的测定误差。只有这样，才能使密度测量的精确度得到保证。

2.3均匀性的影响。化验测定油品密度是否准确首先取决于原油样品本身，即使相同的油品，随着开采与储存时间的延长，密度的均匀程度也会出现变化。如果所取原油试样不均匀，就没有足够的代表性，就会导致密度测定的结果出现很大幅度的偏差，取自同一储存容器不同部位的原油密度值可能会出现千分之几的差异，有时甚至超出更多。因此在密度测定之前，化验操作人员应从油罐的不同部位取样，即分别从液位深度的1/6、1/2、5/6部位，依照上、中、下的顺序取样，并按照1:1:1比例制备混合试样。如果是从长输管线中取样，则应明确一定的时间间隔，并在取样前放掉死油段，以得到有代表性的试样。除此之外，在化验室密度测定之前需要将样品充分混合。实践中通常采取手工倒八字摇样法，以一定幅度和频率震荡足够的时间，使试样瓶中的油品混合均匀，这样可以有效避免密度计在不均匀油品中的自由沉降受到影响，使密度测定结果更为准确。

2.4时间的影响。原油中如果轻组分较多,密度就偏小,取样后如不尽快测量就会导致轻组分挥发,原油密度就会增大。对于浮顶油罐,浮顶与液面间基本不存在气体空间,原油呼吸损耗少,原油密度变化不大。但有时天气早晚温差变化较大,计量和取样不可能全部在清晨或傍晚进行,油罐也无法达到100%密封,因此油蒸气的逸出总是难免的。同一罐油在数天后密度肯定会有变化,变化值甚至可以增大0.1%。在不同时间分析同一个油样时,如果排除人为误差,密度也存在着差别。

三、主要对策

针对原油化验分析中的密度测量影响因素，除前文所说处理措施外，应主要做好以下三项工作，保证原油化验中密度测量的精确性。

3.1提高化验人员操作水平。在原油化验工作中，一是要选用责任心强、熟悉化验流程，以及具有丰富实践经验的人员开展此项工作。娴熟的操作技能和超强的责任心，能够最大限度地排除人为因素对密度测定结果的影响。二是应加强化验人员的操作技能培训。通过现场教学、反复操练、师带徒、技术比武等方法，督促、激励员工不断学习化验知识、提高操作技能，建设一支高素质、高技能的化验人员队伍。

3.2严格遵守操作规范。化验人员应严格依照国家标准和操作规范进行油品化验，在化验前对相关设备进行清点，做好各项准备工作。在化验过程中应按照程序和规范操作，并做好细节处理，尽可能减少操作手法产生的人为误差。在读取密度值前，应把握好稳定时间。对轻质原油应适当缩短时间，对粘稠度较高的原油则应充分稳定。在化验结束后，需妥善处理油品及相关设备，为下次测量打好基础。

3.3认真检验化验数据。仔细读取化验结果后要详细记录化验分析数据，并结合油品储运情况初步判断化验数据是否可靠。如果在特定时间范围内发现油品密度发生较大波动，则首先应重新测量原油试样查看其复现性，再次通过加密取样、化验，观察原油密度的变化趋势与范围是否正常，以剔除任何可能在原油的生产与储运环节出现异常的其他因素，保证密度测量结果的准确可靠。

结语：密度计法是原油密度化验测量的基本方法，在利用此种方法测定原油密度时，其结果会受到挥发性、温度、均匀性及时间因素的影响。对此，应采取不断提高化验操作人员技能水平，严格遵守化验操作流程规范，认真检验化验分析数据结果等主要措施，保证原油化验中密度测量结果的准确性。

参考文献：

[1]任海鹏.浅谈进行油品化验之时的密度影响因素.2019.

[2]张欢欢.浅谈原油化验分析中密度影响因素分析.2019.