Решение растущей проблемы производства

Jun 10, 2024

Поскольку энергетическая отрасль стремится повторно использовать добываемую воду, а затраты на ее утилизацию растут, возрастает потребность в более точных измерениях для экономии денег.

На измерение попутной воды на нетрадиционном рынке США влияет отложение парафина на счетчиках, что приводит к неточным показаниям объема попутной воды. Промышленность начинает решать эту растущую проблему, применяя новые технологические решения, которые обеспечивают длительную точность вместо планового обслуживания, которое обеспечивает временное решение.

Большинство производителей нефти и газа сталкиваются с скоплением парафина на внутренней поверхности своих электромагнитных расходомеров. Эти счетчики обычно располагаются на участке пластовой воды после эксплуатационных и испытательных сепараторов. Парафин, воскообразное вещество, присутствующее при добыче сырой нефти, выпадает из раствора по мере того, как жидкость охлаждается от устья скважины через наземное оборудование.

По мере транспортировки жидкости по трубам она остывает, в результате чего парафин затвердевает и откладывается на стенках труб и расходомеров. Сепараторы, предназначенные для удаления большей части парафина путем нагревания, по-прежнему подвержены накоплению небольших количеств парафина, который может покрыть трубу и измерительные устройства.

Электромагнитные расходомеры используются для измерения объемного расхода проводящих жидкостей в трубопроводах, например пластовой воды. Они работают путем создания магнитного поля поперек пути потока и измерения напряжения, индуцируемого жидкостью, когда она течет через магнитное поле.

Напряжение пропорционально скорости потока и напряженности магнитного поля, которое используется для расчета объемного расхода жидкости. Электромагнитные расходомеры содержат как минимум два электрода, изготовленных из керамических или металлических материалов в зависимости от производителя. Электроды считывают индуцированное напряжение пластовой воды, протекающей через счетчик.

Изолирующая прокладка помещается внутри счетчика между проводящей жидкостью и металлическим корпусом. Это изолирует измеряемую жидкость от корпуса расходомера, предотвращая возникновение электрического короткого замыкания.

Накопление парафина влияет на точность и надежность электромагнитных расходомеров, поскольку он образуется на электродах и вкладыше расходомера. Со временем отложения парафина вокруг электродов будут увеличиваться, по существу изолируя электроды от жидкости. В этот момент проводимость жидкости искусственно снижается, и показания расходомера будут занижены.

Если парафиновое покрытие на электродах станет достаточно толстым, расходомер будет полностью изолирован от пластовой воды, что счетчик интерпретирует как нулевой расход. По мере увеличения парафинового покрытия на вкладыше площадь поперечного сечения расходомера уменьшается, создавая более высокую скорость жидкости, что приводит к тому, что расходомер завышает показания расхода (Q = Av, где A — площадь поперечного сечения потока, а v — его средняя скорость).

Производители нефти и газа могут быть осведомлены о проблемах накопления парафина в своих электромагнитных расходомерах, особенно если в прошлом они сталкивались с проблемами, связанными с неточными измерениями или сбоями расходомеров.

По оценкам, десятки тысяч электромагнитных расходомеров, находящихся в эксплуатации сегодня на нетрадиционном рынке нефти и газа США, подвержены отложениям парафина. Многие операторы разработали стратегии по смягчению проблем, связанных с накоплением парафина в своих расходомерах, например, подогрев расходомера для поддержания парафина в жидком состоянии с помощью системы нагрева, которая поддерживает температуру выше точки плавления парафина.

Другие стратегии включают программы химической обработки, которые используются для растворения скоплений парафина на электродах и вкладышах, но эта обработка является дорогостоящей и требует простоя расходомера. Некоторые компании также могут проводить регулярные процедуры технического обслуживания и очистки, чтобы гарантировать правильную работу расходомера. Однако регулярное техническое обслуживание и очистка требуют много времени и средств.