现场离心法测定原油含水量的方法探析

 一、实验内容与方法
    离心法是将等体积的原油和溶剂装入锥形离心管中，用高速离心机离心后读取离心管底部的水和沉淀物的体积。将预热过的试样剧烈搅拌 ３ 分钟，直接倒入已称量的离心管中，称取 ５０±０．１ｇ。离心管中滴加 ０．２ｍｌ２５％的破乳剂，加无水汽油至１００ｍｌ，并摇匀。然后，离心管放入离心机中离心１０ｍｉｎ。待离心机停机后取出离心管，记录离心管底部水和沉淀物的体积 Ｖ。试样所含水和沉淀物用下式计算：
     试样所含水和沉淀物百分含量 ＝ （１－ Ｖ１）Ｖ／Ｇ×１００％
     式中：Ｖ１－ 游离水含量（ 游离水体积除以油样总体积）； Ｖ－ 实验所得水和沉淀物体积 （ｍｌ）；Ｇ－试样重量（ｇ）。
     蒸馏法是在试样中加入与水不相溶的有机溶剂形成低沸点混合物，并在专用水分测定器中蒸馏。接受器中收集到的蒸馏物经冷却后读取水的体积。将预热过的试样剧烈搅拌 ３ 分钟，洗净并烘干的圆底烧瓶中称取 １００±０．１ｇ 已摇匀的试样，加１００ｍｌ 无水汽油（ 或溶剂油），和放几颗沸石，再摇匀。将仪器安装好后开始加热，并控制回流速度。前 １０ 分钟加热速度可以快一些，但回流液不能呈线形。后 ５０ 分钟应缓慢加热，至到接收器中收集的水的体积不再增加，而且馏出液的上层完全透明时停止加热。拆下水分接收器放在 ５０℃的水浴３０分钟，使水和油充分分离，然后读取水的体积。
    二、结果与讨论
        在沙南油田作业区取 Ｂ２１１２、 Ｂ２０１９、Ｂ２００７、
ＳＱ２４７９、 ＳＱ２４５８、ＳＱ３０１６ 等 ６ 口油井的油样（取样日期均为 ２００２ 年 ３ 月 ２６ 日），分别用离心法和蒸馏法进行含水测定，其结果如下：
                  表 １ 离心法和蒸馏法测定结果对照表
     #号     　　　　B2112     B2019      B2007     SQ2479    SQ2458    SQ3016
离心法测定结果%    　　25.0    45.0       60.0        29.0      2.0       8.0
蒸馏法测定结果%   　　26.0    46.0      60.5        30.0      2.0       8.0
两种结果之差的绝对值   1.0    1.0      0.5      1.0     0.0       0.0
     根据表１进行两种方法的比较：
      １、精确度比较：理论上和实际上蒸馏法测定结果精度高一些，因为原油、水和溶剂油形成一个低沸点混合物，这样就油样所含的水充分蒸馏出来。离心法测定结果精度低一些，但两种方法测定结果相差不大，都在 １％以内，而现场地质队程序文件规定，测定结果波动范围允许 ２０％以内。
    ２、测定速度比较：离心法测定速度快。一台 ８孔离心机同时测定８个样（４组平行样）。３０分钟测定４组平行样计算１小时可以做８组平行样。依此类推一个工作日可以完成 ６０￣７０ 组平行样。而蒸馏法测定原油含水量时，带两个加热套的一台水分测定器最快 １．５ 小时可以测定 １ 组平行样，一个工作日顶多做 ５个平行样。现场每天平均送７０￣８０个样，多时有 １２０ 个左右，而且要求一天之内完成。利用离心法，两个人用两台８孔离心机一
天可完成任务，而用蒸馏法两个人８天才能完成本，若要一天完成任务现场化验室必须配备 １５￣２０套蒸馏法水分测定仪。
     ３、经济效益比较：从仪器方面考虑，一个离心管８元左右，而一套水分测定器（冷凝管５５元、水分接收器１２０元、磨口圆底烧瓶２５元三样一一配套）２００ 元左右。平常工作中为了尽快完成一天的工作难免发生玻璃器皿打坏，一套蒸馏法水分测定器打掉其中一部分全套仪器就报废，只能重新购置一台或定做坏的那部分。造价比离心管高的多。
     用离心法测定原油含水测定１组平行样需要１００ｍｌ 汽油。测定（ 包括清洗）７０个样需要 １０ｋｇ汽油，也就是一天 ３０ 元一个月 １０００ 元左右，而蒸馏法测定 １ 组平行样（ 包括清洗）２５０ｍｌ 汽油。测定７０ 个样， １５台仪器一天需要汽油 ２０ｋｇ，一个月２０００ 元左右。成本远远高于离心法，这样给单位带来不必要的资金浪费。
     现场使用离心法最大的优点是测定含水的同时可以测定沉淀物。试样进行离心时一般分三层：上面一层是油，中间是水，下面一层是沉淀物，读取离心管相应的刻度就分别知道油样所含水和沉淀物，而蒸馏法则不能。
     上述讨论中可以看出，因为现场化验工作中数据精度要求不是特别高，时间要求比较紧，而且比较经济。所以现场化验工作中使用离心法进行原油含水含沙的测定有相当大的优越性。
     参考资料：
     ［１］ 新疆石油管理局采油队基础管理工作细则，１９９８．１２．
     ［２］中华人民共和国国家标准． 原油中水和沉淀物测定法（离心法）ＵＤＣ． ＧＢ６５３３－ ８６， ６６５．５１：５４３．
     ［３］中华人民共和国国家标准． 原油水含量测定法（ 蒸馏法）ＵＤＣ． ＧＢ８９２９－ ８８， ６６５．５１：５４３．９６．
     ［４］ 中华人民共和国国家标准． 石油产品水分测定法．ＧＢ２６０－ ７７．