吳磊，劉慧鵬，陳濤，王寧

中海油能源發(fā)展股份有限公司 銷售服務分公司（天津 300452）

0 引言

目前在國內(nèi)原油貿(mào)易計量中，一般采用動態(tài)計量和靜態(tài)計量兩種方式。隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，流量計技術(shù)也得到迅速發(fā)展，其穩(wěn)定性、準確性不斷完善，質(zhì)量也大大提高[1-4]。由于其使用方便、直觀性強（直接顯示體積或重量），不受人為因素影響，現(xiàn)已成為海上原油貿(mào)易交接的主要計量手段[5-6]。

在海上原油儲運過程中，以SN/T 2930—2011《海上油田外輸原油檢驗鑒定規(guī)程》為依據(jù)，各海上油田基本上全部采用動態(tài)計量的方式進行貿(mào)易交接。所謂動態(tài)計量是指外輸原油以流量計計重的方式，連續(xù)不斷地通過計量儀器（儀表）被測量數(shù)量的過程，實施較多的情況為流量計與計算機結(jié)合自動取樣器計量。在原油貿(mào)易交接的計量方式中流量計計量的準確性要高于其他計量方式，當流量計出現(xiàn)多方面故障時采用提油輪人工靜態(tài)計量作為貿(mào)易交接的方法。其中制約流量計準確計量的因素有很多，油品品質(zhì)、溫度、壓力等都會直接或間接地影響流量計計量的準確性[7-9]。

只有掌握原油溫度、壓力、油品品質(zhì)波動情況等因素，分析這些因素對動態(tài)計量的影響，結(jié)合實際工作中遇到影響計量結(jié)果的異常情況，才能有效地控制原油貿(mào)易計量交接時產(chǎn)生的貨量差異，避免買賣雙方在原油儲運過程中發(fā)生貿(mào)易糾紛。

1 動態(tài)計量與靜態(tài)計量的優(yōu)缺點對比

采用動態(tài)計量時，通常以FPSO（Floating Pro?duction Storage and Offloading，海上浮式生產(chǎn)儲裝置）終端流量計設(shè)備進行現(xiàn)場實時在線計量，每臺流量計都具有國家第一大流量計計量站所出具的法定計量證書，其計量數(shù)據(jù)的合法性和準確性都是被國家所認定的，且自動取樣器也是通過流量計算機內(nèi)部程序自動設(shè)定的取樣頻率現(xiàn)場實時自動取樣。其優(yōu)點是人工操作環(huán)境舒適安全且計量數(shù)據(jù)準確率高，樣品取樣分布均勻；缺點是原油品質(zhì)、溫度、壓力及設(shè)備損壞等因素對樣品數(shù)據(jù)的準確性易造成影響[10-11]。

采用靜態(tài)計量時，需工作人員以UTI尺（Ullage Temperature Interface Detector，油水界面測定儀）為計量工具對提油輪各裝貨倉進行現(xiàn)場手工計量。其優(yōu)點是當流量計動態(tài)計量出現(xiàn)問題無法計量數(shù)據(jù)或數(shù)據(jù)受客觀因素計量影響不準確時，以SN/T 2389.13—2013《進出口商品容器計重規(guī)程第13部分：石油及其液態(tài)產(chǎn)品船艙靜態(tài)計重》為依據(jù)，采用人工靜態(tài)計量方法對提油輪各裝貨艙進行計量，使貿(mào)易交接順利進行；缺點是人工操作環(huán)境相對危險且受環(huán)境影響易造成計量數(shù)據(jù)不準確，樣品取樣分布不均勻。

海上原油儲運過程中通常以動態(tài)計量為主、靜態(tài)計量為輔進行數(shù)據(jù)準確性的對比和復核。綜上所述，動態(tài)計量和靜態(tài)計量優(yōu)缺點見表1。

表1 動/靜態(tài)計量優(yōu)缺點對比

2 原油品質(zhì)對動態(tài)計量的影響

原油品質(zhì)中水含量、密度、黏度等參數(shù)對動態(tài)計量有直接或間接的影響，在儲運計量中無論是動態(tài)計量或靜態(tài)計量影響最大的因素是水含量，間接水含量的變化將直接影響原油密度的變化[12]。海上原油儲運計量前，需要將FPSO裝貨艙內(nèi)的原油進行脫水處理，但水仍然以一定量存在于原油中，成為原油計量過程中最難測定的項目。密度不僅對計算原油質(zhì)量有直接影響，同時還影響標準體積的計算。因為流量計設(shè)備在通過國家法定計量人員標定時，需要對該油田生產(chǎn)處理后的油品水含量和密度進行取樣和檢驗，所得試驗數(shù)據(jù)將直接作為流量計標定計量標準體積時的參考基準。在儲運過程中，油品的水含量變化過大，將直接導致油品密度變化過大，導致水含量和密度數(shù)據(jù)超出實際計量標定的范圍，最終導致流量計動態(tài)計量數(shù)據(jù)不準。

3 原油溫度、壓力對動態(tài)計量的影響

3.1 原油溫度對動態(tài)計量的影響

溫度和海上原油儲運計量有直接的聯(lián)系。原油屬于液體，其采用船艙計重模式。原油溫度變化，其體積也隨之變化。溫度在原油艙內(nèi)不同深度下的分布極不均勻，熱交換在時刻進行，原油的溫度也在不斷地變化[13-14]。掌握其中的規(guī)律，對分析處理不同溫度下油品密度和水含量異常情況有著重要的意義。在海上原油儲運計量中，影響計量結(jié)果的原油溫度主要有以下幾種：

3.1.1 FPSO外輸艙溫度

生產(chǎn)艙原油滿足外輸條件后成為可外輸原油，F(xiàn)PSO外輸艙溫度是適應生產(chǎn)而設(shè)定的最佳溫度，主要目的是為了高效脫水。由于部分FPSO處理能力不能充分滿足FPSO產(chǎn)量要求，很多生產(chǎn)艙轉(zhuǎn)為外輸艙平均時間為1~5 d，某些生產(chǎn)艙轉(zhuǎn)為外輸艙是在外輸期間完成的，形成了邊生產(chǎn)邊外輸?shù)哪Ｊ剑髋摐亟得刻旒s為1~2℃。FPSO外輸艙溫度是由電子傳感器測量的，一般情況下不經(jīng)過檢定，所以采集的數(shù)據(jù)參考意義不大。

3.1.2 多系列流量計溫度

多系列流量計溫度可在外輸過程中從流量計在線獲得，外輸結(jié)束后可得到油溫度波動圖和各系列的平均溫度。其溫度和提油輪各艙的溫度可用來分析評價外輸過程中溫度的變化是否合理。根據(jù)SN/T 2930—2011中6.2規(guī)定：“各臺流量計配置的溫度儀表的測量值應基本一致，如差異過大，應檢查溫度儀表是否出現(xiàn)誤差。”

3.1.3 提油輪各艙溫度

提油輪各艙的溫度是在外輸結(jié)束后由商檢人員利用檢定合格的UTI尺測得的。當各艙的平均溫度低于多系列流量計上的平均溫度時，溫度降低的程度與FPSO外輸艙內(nèi)油溫、外輸時長、提油輪、季節(jié)相關(guān)。

3.2 流量計外輸壓力對動態(tài)計量的影響

流量計外輸壓力與海上油田外輸有直接的聯(lián)系。壓力測量裝置位于流量計的前后兩端[15-16]，一般計算原油外輸平均壓力時，采用流量計后方壓力測量裝置所測數(shù)據(jù)。在原油外輸過程中實時測量外輸流量計管線內(nèi)壓力，外輸流量計停止后，計算平均壓力，將此數(shù)值放入原油外輸流量計算機計算公式內(nèi)計算，從而得到相關(guān)計算結(jié)果數(shù)據(jù)[17-19]。SN/T 2930—2011中6.2對流量計壓力的規(guī)定：“流量計、壓力儀表的準確度應達到0.2級，定時檢查溫度和壓力儀表，并記錄流量計算機顯示的溫度和壓力值；定時檢查各臺流量計的消氣裝置及過濾器，觀察消氣裝置的排氣孔有無堵塞，過濾器內(nèi)的過濾網(wǎng)兩側(cè)的壓力差是否正常，以判斷其是否發(fā)生了堵塞?！盵20]

多系列流量計的壓力變送器是隨流量計標定時檢定的，其壓力值反映了外輸期間的平均壓力。

4 油品檢驗風險點控制

4.1 建立水含量、密度數(shù)據(jù)挖掘模型圖分析控制風險點

海上原油儲運計量中油品檢驗主要包括：FPSO自動取樣器水含量和密度、FPSO外輸艙總底水、提油輪總底水這四項[21]。建立海上原油品質(zhì)數(shù)據(jù)挖掘模型圖（圖1），可在原油品質(zhì)檢驗數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常時，判定風險點和確定儲運計量方式，將誤差率降至最低，避免買賣雙方發(fā)生爭議。根據(jù)以往工作經(jīng)驗所得，油品品質(zhì)變化較大時，判定風險點的主要因素分為以下幾點：

圖1 品質(zhì)數(shù)據(jù)挖掘模型

1）當水含量超過1%時，判定為風險點；

2）當密度與近10船密度結(jié)果極差值超出合理范圍，判定為風險點；

3）當FPSO外輸艙底水未在外輸前抽盡，導致FPSO總底水過高，判定為風險點；

4）當提油輪總底水超出3‰時，判定為風險點；

5）當儲運計量結(jié)束后，提油輪總底水量超過或接近自動取樣器所取得樣品中水含量檢測結(jié)果時，判定為風險點。

4.2 建立溫度、壓力數(shù)據(jù)挖掘模型圖分析控制風險點

海上原油儲運計量中溫度、壓力的變化將直接或間接地影響流量計動態(tài)計量數(shù)據(jù)的有效性，建立海上原油溫度、壓力數(shù)據(jù)挖掘模型圖（圖2），可在原油溫度和壓力波動較大時，判定風險點和確定儲運計量方式，同時也可幫助檢驗人員觀察原油密度變化情況，將誤差率降至最低，避免買賣雙方發(fā)生爭議。根據(jù)以往工作經(jīng)驗所得，當溫度和壓力異常時，判定風險點的主要因素分為以下幾點：

圖2 溫度、壓力數(shù)據(jù)挖掘模型

1）當各系列流量計平均溫度極差大于近10船正常外輸?shù)臉O差平均值，判定為風險點；

2）當各系列流量計平均溫度高于提油輪平均溫度（經(jīng)驗值），判定為正常，否則為風險點；

3）當各系列流量計平均壓力極差大于近10船正常外輸?shù)臉O差平均值，判定為風險點；

4）當各系列流量計平均溫度、壓力超出了檢定時溫度、壓力（有效范圍），判定為風險點。

5 實例分析及處理結(jié)果

5.1 動態(tài)計量中受水含量、密度影響的實例分析

實例1：某油田儲運計量結(jié)束后，將自動取樣器所取得的樣品進行檢測，得到水含量結(jié)果超過1%，該情況確認為風險點。此次流量計動態(tài)計量總貨量為32 568.128 m3，提油輪靜態(tài)計量得到的各裝貨艙底水總量為378.563 m3，折合成原油中水含量為1.16%，提油輪總底水量超過自動取樣器檢測的水含量，該情況同時確認為風險點。處理結(jié)果：經(jīng)各方協(xié)調(diào)，商檢人員對油輪開展手工取樣并進行品質(zhì)復核，最終確認按照提油輪品質(zhì)檢測結(jié)果出具證書。

實例2：某油田儲運計量結(jié)束后，將自動取樣器所取得的樣品進行檢測，得到密度結(jié)果與近10船密度結(jié)果極差超出合理范圍，該情況確認為風險點。但該密度并沒有超出流量計標定證書里的密度范圍。處理結(jié)果：據(jù)油田工作人員反映，近期有新油井投產(chǎn)，導致密度波動加大，商檢人員反復確認密度結(jié)果無誤后，依據(jù)原檢測結(jié)果出具品質(zhì)證書。

5.2 動態(tài)計量中受溫度、壓力影響的實例分析

實例1：某FPSO外輸過程中，流量計計劃開啟A、B、C 3個系列，外輸時開啟，半小時后發(fā)現(xiàn)C系列壓力變送器數(shù)值出現(xiàn)異常，臨時改為D系列外輸，此時C系列共有103.356 m3的流量,商檢人員計算各系列視體積之間的極差大于近10船正常外輸?shù)臉O差平均值，判定為風險點。最終提油輪靜態(tài)計量結(jié)果與FPSO流量計動態(tài)計量結(jié)果出現(xiàn)3‰以上的差異，判斷C系列流量計計量結(jié)果異常導致整體計量結(jié)果出現(xiàn)差異。處理結(jié)果：商檢人員最終按提油輪靜態(tài)計量結(jié)果出具重量證書。

實例2：某FPSO外輸過程中，流量計某系列平均溫度超出了流量計檢定時溫度的有效范圍，確認為風險點。外輸結(jié)束后，提油輪靜態(tài)計量結(jié)果比流量計動態(tài)計量結(jié)果多出5‰以上，商檢人員檢定結(jié)果為流量計溫度異常。處理結(jié)果：最終按提油輪計量結(jié)果出具重量證書。

6 結(jié)束語

綜上所述，目前國內(nèi)海上原油儲運計量中多以動態(tài)計量為主、靜態(tài)計量為輔的模式進行貿(mào)易交接。海上原油儲運計量過程雖不復雜，但卻是我國在能源戰(zhàn)略領(lǐng)域重要的一部分，影響動態(tài)計量結(jié)果的因素很多，本文只針對油品水含量、密度、溫度、壓力等對動態(tài)計量結(jié)果影響較為明顯的因素進行分析。提前做好預判，評估風險，通過技術(shù)手段發(fā)現(xiàn)并解決問題，合理地選擇計量方式，能將風險降到最低，使差異率控制在合理范圍內(nèi)，最終使買賣雙方達成共識，避免爭議發(fā)生。