電脫法原油含水量的測定

l范圍

   本標準規定了測定原油含水量的電脫法所用儀器、試劑、操作步驟方法以及分析結果的計算與重復性。

    本標準適用于油田采油生產過程中5%以上含水原油的含水量測定。

2規范性引用文件

    下列文件中的條款通過本標準的引用而成為本標準的條款。凡是注日期的引用文件，其隨后所有的修改單（不包括勘誤的內容）或修訂版均不適用于本標準，然而，鼓勵根據本標準達成協議的各方，研究是否可使用這些文件的版本。凡是不注日期的引用文件，其版本適用于本標準。

    GB/T 4756石油液體手工取樣法

3方法概要

    原油中除含有部分游離水外，還有部分水與原油形成比較牢固的乳化液，借助高壓電場作用才能脫除，這就是電脫法脫水。將原油試樣倒入電脫水儀器的脫水計量量筒中，原油中的水進入電場后被極化，負電荷集中到水滴一端，正電荷集中到另一端，每個極化水滴成為一個感應偶極子攜帶電量相等而極性棚反的電荷。在電場力作用下，相鄰小水滴界面破裂聚結成大水滴，大水滴又與周圍的水滴聚結，由此不斷長大，由于受到重力作用，當水滴長大到一定程度就會開始沉降，實現油水分離過程。并從脫水計量量筒刻度上讀取脫水量。通過計算得出試樣的百分含水率。

4儀器

4.1石油含水電脫分析儀：由高壓發生器、加熱脫水內電極、外電極和脫水計量量筒四部分組成,其性能指標參見附錄A。

4.2天平：感量為0.5g。

5試劑

5.1溶劑：使用沸點高于80℃的工業溶劑油，溶劑在使用前應脫水和過濾。

5.2破乳劑：適合該油樣的破乳劑。

6準備工作

6.1脫水計量量筒的標定：量筒的刻度應由生產廠檢驗合格。如果使用單位需進行檢驗，可用分辨率高于0.01mL的微量滴定管或精密微量移液管，以0.05mL的增量逐次加入蒸餾水來檢驗脫水計量量筒上刻度標線的準確度。如果加入的水和觀察到的水量的偏差大于0.1mL，就應重新檢驗或更換計量量筒。

6.2清洗量筒：除去量筒內表面膜液和殘淹，洗凈后烘干。

6.3取樣：按CB/T 4756的規定取得具有代表性樣品，現場所取原油總樣雖品為游離水加上乳化原油，乳化原油量應不低于300mL。

6.4脫水過稱宜在通風櫥內進行，避免操作人員吸人油氣，以保護操作人的身體健康。

7試驗步驟  

7.1根據試驗測定要求[原油水含量（體積分數或質量分數）]，用量筒或天平測量現場所取原油樣品總量，體積讀準至1mL，記為V總，質量稱準至0.5g,記為m_總。

7.2脫水試樣制備。  

7. 2.1分離現場所取原油樣品中的游離水，用量筒測量分離出的游離水量，體積讀準至1mL，記為V₁。

7.2.2將剩余樣品加熱混合均勻，倒入脫水計量量筒中，倒入量為150mL左右。根據試驗測要求[原油水含量（體積分數或質量分數）]，從計量量筒或天平測量所取原油試樣量，體積讀準至1mL，記為V₂，質量稱準至0.5g，記為m₁。

7.3加溶劑及破乳劑。

7.3.1在試樣中加入溶劑油30mL～50mL。

7.3.2對于乳化嚴重油樣，加入數滴適合該油樣的破乳劑。

7.4加熱與脫水：先將加熱脫水電極插入脫水計量量筒試樣中，打開加熱開關對試樣加熱，再打開脫水開關，用電極緩慢攪拌試樣。加熱控制以試樣不沸騰為準。

7.5脫水時間：脫水時間一般為3min～10min，對某些1min重或高粘度原油脫水時間可適當延長口觀察脫水計量量筒試樣中油水分離的液面，待液面穩定1min不再增加時，應先關閉加熱和脫水開關，再提出加熱脫水電極。

7.6讀數：脫水完畢，若量筒內試樣的油水過渡層較厚，可用細棒攪動過度層再靜置數分鐘，待油水界面清晰后，讀取脫水計量量筒內脫出水的體積，讀準至1mL，記為V₆

8計算

    原油水含量φ（體積分數）、ω（質置分數）分別按式（t）、式（2）計算：

………………………（1）

…………………..（2）

  式中：

  V_總——現場所取原油總樣品體積，單位為毫升（mL）；

  V₁——現場所取原油總樣品中游離水體積，單位為毫升（mL）；

  V₂——脫水試樣體積，單位為毫升（mL）；

  V₃——脫水試樣中，脫出水的體積，單位為毫升（mL）；

  m_總——現場所取原油總樣品質量，單位為克（g）；

  m₁——脫水試樣質量，單位為克（g）；

  ρ——水的密度，單位為克每毫升（ g/mlL），按lg/mL計算。

9重復性

    按下述規定判斷試驗結果的可靠性（95%置信水平）。

    同一操作者，用同一臺儀器，在恒定的操作條件下，對同一樣品重復測定的兩個結果之差不應大于下列數值：

原油中水含量                           重復性

>5%                                     2%

10報告

取重復測定兩個試驗結果的算術平均值作為測定的結果。

附錄A

（資料性附錄）

石油含水電脫分析儀

A．1儀器結構

  本儀器主要由F列三部分組成（見圖A1）：

1，2-高壓線；3-加；4-加熱開關；5-脫水開關；6-高壓發生器；

7-絕緣塑料筒；8-外電極；9-脫水計量量筒；10-加熱脫水電極；11-手柄

圖A．1  石油含水電脫分析儀

A．1.1高壓發生器：先將50Hz交流電轉換為直流電，再由直流變換器轉換為交流脈沖電壓，zui后經變壓器升壓，獲得高壓脈沖輸出。

A.1.2加熱脫水電極：一根裝有絕緣手柄的金屬圓管，其外徑不大于l0mm，長度不短于300mm，管內密閉封有與管壁相絕緣的電熱絲，由220V、50Hz交流電供電，加熱功率不小于150W。金屬圓管與高壓發生器輸出的一端相連接。

A.1.3計量器：由有刻度的脫水計量量筒、外電極、絕緣塑料保護筒等組成。其中外電極與高壓發生器輸出的另一端相連接。脫水計量zui筒（見圖A．2）用來裝取被分析的油樣，下部呈錐形，筒壁上刻有容積讀數刻度，總容量約為350mL，在容量280mL內標有刻度。

    脫水計量量筒形狀與刻度要求：

    5mL以下每0．5mL刻小線，5mL處刻長線標字；5mL～10mL內每1mL，刻小線，10mL處刻長線標字：lOmL～200mL內每2mL刻小線，每lOmL刻中線，每20mL刻長度標寧，刻度線均為紅色。

A．2主要技術指標

A．2.1測量含水率范圍：5%～100%。

參考文獻

[1] GB/T 8929原油水含量的測定蒸餾法

[2] JJG 20標準玻璃量器檢定規程   

圖A．2  脫水計量量筒形狀與刻度

A．2.2油樣脫水后，殘余含水量小于1%。

A．3儀器檢驗

A．3.1玻璃zui筒商按JJG 20檢定。

A．3.2被檢驗的儀器按本標準電脫某一油樣，將脫水后的油樣按GB/T 8929檢驗，當殘余水量小于1%時，該儀器為合格。  

A．4注意事項

A．4.1本儀器為非防爆性儀器，不可在要求防爆的場所使用。

A．4.2當脫水電極在空氣中時，不應打開加熱和脫水開關，以防止燒壞脫水電極。

A．4.3高壓輸出的兩端都小應接地，以免損壞儀器。

                          文章來源：北京綠野創能機電設備有限公司