Kum ayırıcılar, ayırıcılar ve geri akış sistemlerindeki kum seviyesinin izlenebilmesi, kum giderme süreçlerinde otomasyona ve daha yüksek verimliliğe olanak tanır ve ekipmanın kullanımının ve ömrünün iyileştirilmesine olanak tanır.
İçerik Tablosu
- Giriş
- Kum Yönetimi düzeyinde izleme ve kontrol
- Kum izleme için farklı stratejiler
- Rheonics SDP – Kum Algılama Probu
Giriş
Kum üretimi Petrol ve Gaz Endüstrisindeki en önemli konulardan biridir. Kum, kuyulardan çıkarılan sıvılardan ve kayalardan oluşur. Kum varlığının bir sonucu olarak, genel taşıma ve dönüştürme süreci, ekipmandaki bozulmalardan (kuyu deliği, boru hatları, borular, vanalar, kısma, ayırıcı), üretimin durmasından, üretim hızının düşmesinden, erken bakımdan vb. etkilenir. Yüksek ekonomik çabalar bu nedenle sahada kum yönetimi ve kontrolünü devreye alın.
Kum üretimi, ham petrol ve gazın araştırılması, çıkarılması ve üretimi ile ilgilenen Petrol ve Gazın Yukarı Akım tarafında mevcut bir konudur. Bir kuyu açıldıktan ve ekonomik olarak çıkarılabilecek miktarda hidrokarbonla incelendikten sonra, çıkarma oranını ve koşullarını kontrol etmek için kuyu başlıkları kullanılır. Daha sonra endüstrinin Aşağı Akım tarafı olarak bilinen rafinasyon veya işleme için ihtiyaç duyulan hidrokarbonları elde etmek için tek veya çok fazlı ayırıcılar kullanılır.
Bu makalede Rheonics Kum Algılama SDP Sensör ve kum ayırma ekipmanındaki kum seviyesini izlemek için nasıl kullanıldığı, daha iyi kum yönetimi için hızlı aksiyon alınmasına olanak tanır.
Rheonics sensörler aynı zamanda sondaj sıvılarının çamur ağırlığının izlenmesi teçhizat sitelerinde gerçek zamanlı olarak.
Şekil 1: Petrol ve Gaz çıkarımı ve kum üretimine genel bakış
Kum Yönetimi düzeyinde izleme ve kontrol
Kum Yönetimi, çevresel, güvenlik ve ekonomik yönleri göz önünde bulundurarak, başlangıçta modellenmiş tahminler, gerçek izleme ve kum birikiminin nihai bertarafı gibi prosedürleri içeren “Kum yaşam döngüsü” ile ilgilidir.
Kum yönetimi sırasında yapılması gereken işlemler şunlardır: ayırma, toplama, temizleme, ölçme ve izleme.
Kum Ayırıcılar
Ayırma, kuyudan gelen çok fazlı akışkanın içerdiği sıvıdan katıları ayırmak için kullanılan bir işlemdir. Kum ayırma için kullanılan ekipmanlar, diğer bir deyişle. Kum gidericiler, yerçekimi kapları (yani, kum jeti ile serbest su tahliyesi (FWKO), kum tutucu kum giderme, hidro siklon veya filtre sistemleri olabilir.
Bu desanderlerin tasarımları, boyutları ve çalışma prensipleri farklılık göstermektedir. Seçim gerekli kapasiteye, akış hızına, katı madde boyutuna, üretim hattındaki konuma, ekonomik etkiye vb. bağlıdır. Çok astarlı kum ayırıcı, eklemeli kum ayırıcı vb. gibi özel kullanım durumuna uygun farklı kum ayırıcı stilleri mevcuttur.
Kuyu başı desander tam kuyu akışı akışını işlemek için tasarlanmış çok fazlı katı-akışkan siklon ayırıcılardır. Karışık petrol, gaz, su akışlarıyla çalışabilirler ve tam gaz boşluk fraksiyonlarında çalışabilirler ve hem gaz hem de petrol kuyularında kullanılırlar. Hem kuyu testi ve temizleme sırasında geçici katı üretimi hem de sürekli devam eden kum üretim işlemleri için kullanılırlar. A'yı karşılamak için üretilmiştirSME ve API-6A tasarım derecelendirmeleri.
Bir sonraki anlamaya farklı yerlerde ve satır içi olarak kullanılan ortak temizleyicileri gösterir Rheonics sensörler kullanılabilir.
Bir desanderin montajı, kısma vanasıyla ilgili konumuyla tanımlanabilir. Hattaki debi ve basıncı kontrol etmek için kısma vanaları kullanılır. Şok öncesinde veya kuyu başında bulunan kum ayırıcılar, akış yönündeki tüm ekipmanı (kuyu başlığı şoku dahil) korur ancak yüksek basınçlı tasarım gerektirir. Şoktan sonra yerleştirilen kum ayırıcılar çok daha düşük basınç değerleri gerektirir, daha ucuz olabilir, ancak şoku korumaz (bakım veya değiştirme gerekir) ve boyutları genellikle daha büyüktür.
Kuyu başı bobininden önce monte edilen kum ayırıcıların ek bir avantajı, filtrelenen kumun genellikle daha temiz olması ve düşük hidrokarbon yüzdesine sahip olmasıdır (ağırlıkça %0.5'e kadar konsantrasyon - kg kuru kum başına kg yağ) [5].
hidrosiklonlar:
Aynı zamanda "kumdan arındırıcılar", "kumdan arındırma siklonu" veya "kumdan arındırma hidrosiklon" olarak da adlandırılan bir siklonik ayırıcı cihazı, katıları yakalamak ve ayırmak için atık sudaki çok fazlı akışkanla birlikte dönen bir akış kullanır. Merkezkaç kuvvetleri, kum gibi katı maddeleri duvarın yakınında hareket etmeye zorlar ve konik biçimli kap boyunca yerçekimi tarafından alt akış olarak aşağı çekilir. Bu işlem sırasında, temiz bir sıvı, su veya hidrokarbon akışının, dönen akışın ortasındaki üst kısımdan tanktan çıkması sağlanır.
Filtrelenen katı maddelerle birlikte alt akış, aşağıdaki bir biriktirme bölümünde depolanır; bu, entegre veya ondan ayrı olabilir. siklon.
Siklonik ayırıcılarla ilgili bilinen bir sorun, sistemi tıkayabilecek kumun birikmesi veya katılaşmasıdır. Kumun oluşturulma hızı, kumun borular ve vanalar yoluyla uzaklaştırılma hızını aştığında bu durum meydana gelebilir. Kum oluşumu sabit olamayabileceğinden ve sıklıkla değişiklik gösterebileceğinden, önceden tanımlanmış bir açık çevrime sahip boşaltma vanaları etkisizdir. Eğer vana kum oluşmadan açılırsa, çok fazlı atık sıvı doğrudan alt akıştan geçerek ürünü kaybedebilir. Çok geç açılırsa, kum tekneyi dolduracak ve genel operasyonları olumsuz etkileyecektir.
Akü boşaltma vanasının biraz açık bırakılması, boşaltma vanasında sürekli sıvı kaybına ve erozyona neden olur. Düşük basınçlı çalışma için (girişte <100 psig) bu çalışma yöntemi sıklıkla kullanılır. Bununla birlikte, yüksek basınçlı çalışma (>100 psig) veya sıvı akışında yağ bulunan çok fazlı akış veya çok aşındırıcı katılar veya büyük hacimlerde boşaltılan sıvıların taşınmasıyla ilgili sorunlar için, boşaltma vanasını açarak açmak makul bir çözüm değildir (4) .
Geliştirilmiş bir çözüm, kapta akış hatları veya akış hatları kullanmaktır. Basınç sensörleri kullanılarak kum birikmesinin yarattığı basınç farkı tespit edilebilir ve akış hattı kumun tıkanmasını önleyen aşağı doğru bir akış oluşturur. Ancak kum oluşturma oranının çok yüksek olması durumunda bunlar da etkisizdir.
Operatörler, sıvı örneklerinin analiz edilmesi, sayısal simülasyonlar ve diğer dolaylı ölçüm teknikleri gibi çeşitli tekniklerin yanı sıra, aşağıdaki doğrudan kum seviyesi ölçüm sensörlerini kullanarak, ayırıcılardaki ve diğer ekipmanlardaki kum üretimini izleyebilir. Rheonics Kum Algılama Probu SDPTüm bu durumlarda amaç, kum üretim sorunlarını erken aşamada tespit edip çözmek ve bazı durumlarda kumun uzaklaştırılmasını otomatikleştirmektir.
Şekil 5: Kum ayırıcılardaki akı çizgisi
Kum seviyesinin gerçek zamanlı izlenmesine ihtiyaç var
Kum seviyesini veya konsantrasyonunu izlemek için ekipman kullanmak kullanıcıya şunları sağlar:
- İnsan müdahalesi olmadan kum birikimlerini tespit edin
- Ekipmanın bakım ve temizliğini planlayın
- Erken önlem alın (kum birikintileri ciddi hasara yol açmadan önce)
- Süreç iyileştirmelerini planlayın
- Erozyon hızı eğilimlerini analiz edin
- Tam otomasyon kontrolü için bodrumları stabilize edin
- Görsel kontrollere ve insan denetimine olan ihtiyacı azaltın
- Operasyon güvenliğini ve sahadaki personelin güvenliğini artırın
Kum izleme için farklı stratejiler
Kum izlemede kullanılan bazı teknolojiler aşağıdaki tabloda listelenmiştir.
Tablo 1: Kum izleme için sensör teknolojileri
| Teknoloji | Tanım | Artılar | Eksiler |
|---|---|---|---|
| Akustik sensörler | Müdahaleci olmayan Kuyu deliğinin, boru hattının veya herhangi bir ekipmanın yüzeyine çarpan parçacıklar nedeniyle kumun oluşturduğu ses dalgalarını ölçer. | Birden fazla üretim noktasına kurulumu kolaydır. Konsantrasyon konumlarını ve bir dereceye kadar parçacıkların boyutunu belirlemek için kullanışlıdır. | Sıvı akışından, kabarcıklardan, dış titreşimden vb. etkilenir. Kalibre edilmesi zor - güvenilir kalibrasyon ekipmanının eksikliği. Yüksek basınçlarda veya dönüştürücü üzerinde birikintiler olduğunda çalışmaz. |
| Erozyon probları | Müdahaleci ve istilacı prob. Kum darbesinden dolayı probun metal yüzeyindeki malzeme kaybına bağlı elektriksel direnç farklılıklarını ölçer. | Kum üretiminin miktarı ve dağılımı hakkında doğrudan ve niceliksel bilgi sağlar. Ekipmandaki olası hasarın örneği olarak kullanılır. | Korozyon, kirlenme veya tıkanmadan etkilenir. Performans ve dayanıklılık tehlikeye girer. Değiştirilmesi için yakın takibe ihtiyaç vardır. Proses artefaktları nedeniyle ölçüm hassasiyeti tehlikeye girer. |
| Kum konsantrasyonu sensörü | Akışkandaki kum konsantrasyonu ve kütle akış hızıyla ilişkili olması beklenen akışkanın elektrik direncini veya kapasitansını ölçer. | Sürekli ve gerçek zamanlı veriler sunar Değişiklikleri veya anormallikleri uyarır. | Sıvının sıcaklık, basınç ve tuzluluk gibi diğer özelliklerinden etkilenir Ölçüm hassasiyeti ve güveni, birikintiler gibi proses artefaktlarından ciddi şekilde etkilenir |
| Ultrasonik problar | Müdahaleci veya istilacı değil Sensör, ses dalgaları göndererek çalışır ve bunların geri dönme zamanını belirler. Ekipmanın belirli bir bölümünde katı madde oluşup oluşmadığını belirlemek için radar gibi çalışır. | Müdahaleci olmadan gerçek zamanlı bilgi sağlar Titreşimi, kızılötesi radyasyonu, ortam gürültüsünü ve EMI (Elektromanyetik girişim) radyasyonunu yönetir | Okumalar sıvıların dış özelliklerinden etkilenebilir Belirli bir akış hücresi veya mahfaza kullanılmadığı sürece her kurulum için sahada kalibrasyon gerektirir Duvar birikintilerinden ciddi şekilde etkileniyor ve değişen damar duvarı koşullarıyla çalışmak için yeniden kalibrasyon gerekiyor |
| Titreşim probları | Müdahaleci ve istilacı Belirli bir frekansta çalışır ve sıvı ve katılarla temas ettiğinde frekanstaki değişiklikleri veya sapmaları algılar. | Zaman içindeki birikimleri tespit eder Seviye alarmı olarak ayarlanabilir Korozyonu tespit edebilir | Mevduatlarla kapatılabilir |
| Nükleer Radyometrik problar | Müdahaleci olmayan Gama radyasyonu tespitine dayalı olarak, katı veya malzeme içeriğini hesaplamak için belirli bir alanda sabit bir süre içinde ne kadar radyasyon elde edildiğini sayar. | Kalın metalde çalışır Yüksek basınçlı, korozif ve aşındırıcı ortamlara uygundur | Düzenli kalibrasyona ihtiyaç var Yüksek maliyetler Nükleer kaynağa bağlı düzenlemelere bazı yerlerde izin verilmiyor |
Rheonics SDP - Kum Algılama Probu
Rheonics SDP bir hat içi kum algılama probu Rheonics. SDP Sensör Ostrich yazılımıyla birlikte kullanılır (Rheonics Siklon ayırıcılar da dahil olmak üzere ayırıcı ekipmanlarındaki kumun sahada canlı tespiti için Kum Seviyesi Tespit Yazılımı).
Rheonics SDP petrol ve gaz endüstrisi ekipmanlarında (örneğin ayırıcılarda) kum seviyesini izlemek için kullanılabilir. Bu, yüzeydeki (petrol ve gaz) ve deniz altındaki (deniz altı ekipmanları) üretim elemanlarını korumaya yardımcı olur.
Sensörün çalışması, tek veya çok fazlı bir sıvının viskozitesi ve yoğunluğundaki değişiklikleri tespit eden bir burulma rezonatörüne dayanmaktadır. Sensör, içine daldırıldığı sıvının neden olduğu sönümü ve bunun rezonans frekansı üzerindeki etkisini algılar.
MKS SDP 10K psi'ye kadar yüksek basınçlar için sistemin çalışma koşullarını sürdürmek üzere yapılandırılmıştır, 15K psi ve 25K psi için versiyonları mevcuttur. Sensör probu ayrıca API flanşları, Grayloc, Hammer Union vb. gibi farklı proses bağlantılarıyla da monte edilebilir. Bu, entegrasyonuna yardımcı olur SDP Sensör farklı desanderlara ve akış yukarısı veya akış ortası boru hatlarına ve rezervuarlara yerleştirilir.
Tablo 2: Özellikler Rheonics Kum Algılama Probu – SDP
| Rheonics Kum Algılama Probu - SDP | |
|---|---|
| Uzatma Uzunluğu | Özelleştirilebilir |
| Proses Bağlantısı | Özelleştirilebilir |
| Maks. Basınç Değeri Varyantları | 10,000 psi (690 bar, 69 MPa) 15,000 psi (1035 bar, 103 MPa) 25,000 psi (1724 bar, 172 MPa) |
| Malzeme | Paslanmaz çelik 316 Yüksek korozyon ortamı için Hastelloy C22 mevcuttur |
| Teknik Özellikler | Örn (ATEX, IECEx, JPEx, vb.) |
| Çizim | Rheonics SDP Çizim |
Şekil 6: Rheonics SDP – Kum Algılama Probu
Kurulum durumu hakkında bilgi edinmek için sonraki makaleyi ziyaret edin. Petrol ve gaz boru hatlarında API standartlarına uygun SRD Yoğunluk ve Viskozite Ölçer.
Kum Seviyesi Algılama Probu SDP Montaj
Şekil 2, 4 ve 5'te gösterildiği gibi, SDP Sensör, petrol ve gaz akış yukarı bölümünün farklı noktalarına veya desander tiplerine monte edilebilir.
MKS SDP sensör, kum veya "çimentolaşıp" desander'lardaki alt akış çıkışını tıkayabilecek parçacıkların varlığını tespit etmek için kullanılabilir. Sensör, desander'da kum seviyesinin ve hacminin, kontrol cihazından (örneğin PLC) ve aktüatörden (örneğin vana) kumu çıkarmak için bir işlem yapılması gerektiğini uyaracak kadar yüksek olup olmadığını gösterecek önceden tanımlanmış bir yüksekliğe yerleştirilir. Kum çıkarma vanası kontrolünün daha iyi otomasyonu ve katı çıkış hattındaki herhangi bir sıvının kaptan çıkmasının önlenmesi için düşük ve yüksek seviyeleri sinyallemek üzere iki prob kullanılabilir.
MKS SDP kum seviyesi okumaları, çok fazlı bir sıvıdaki katı tortuların seviyesi hakkında bilgi sağlar. Örneğin, sıvı çoğunlukla sudan oluşuyorsa, sensör yaklaşık 1-2cP'lik bir okuma verir. Ancak ek parçacıklar veya sıvılar sunulduğunda (yani kum, yağ, vb.), okumalar önemli ölçüde değişir.
Uygulamalar:
Kullanılan kum ayırıcılarda ve ayırıcılarda akümülatör katılarının giderilmesini otomatikleştirin
- Petrol ve gaz sondajı
- Üretilen kum giderme
- Kuyu test işlemleri
- Sarmal boru temizliği
- Dengesiz delme işlemleri
- Atık su arıtma
- Endüstriyel proses suyu arıtma
- Yağmur suyu akıntı tedavisi
- Deniz suyu arıtma tesisi
- Geri dönüşüm tesisi
Faydaları:
- Kompakt, sağlam tasarım
- Hareketli parça yok, bakım veya servis yok
- Zımpara ayırıcının işletme maliyetini azaltır, yüksek kum üreten kuyu üretimini ekonomik hale getirir
- Olay bazlı aktivasyon yoluyla akümülatör boşaltma valfindeki katı madde erozyonunu azaltır
- Çamur oluşumunu önleyerek kumdaki yağ kirliliğini azaltmaya yardımcı olur ve zorlu katı madde birikimi sorunlarını hafifletir
Operasyonlar:
- Çok çeşitli boyut ve basınç derecelerinde mevcuttur
- A ile mevcutturSME ve API 6-A uyumlu flanşlar ve diğer proses bağlantıları
- Yerinde devreye alma veya kalibrasyon gerekmez
- Kolayca ayarlanabilen uyarılar ve alarm seviyelerine sahip Kum Seviyesi izleme yazılımıyla birlikte gelir
- Akümülatör boşaltma vanasını doğrudan sensör sisteminden de etkinleştirmek mümkündür
- Sensörün kum ayırıcıya veya akümülatöre takılması nedeniyle çalışma basıncı kaybı olmaz
Kurulum ve Destek:
- Kolay kurulum
- Zımpara makinesindeki herhangi bir bağlantı noktasına uyacak şekilde tasarlanmış sensör probu
- EX sertifikalı
- Devreye alma veya kalibrasyona gerek yok
- Sensörün çalışmasını ve hassasiyetini kontrol etmek için test modu
- Sensörlerin uzaktan teşhis ve konfigürasyonu ile küresel destek
Otomatik Kum Temizleme Sistemi
MKS Rheonics kum seviyesi tespit probu, SDP, Petrol ve Gaz Endüstrisinde kullanılan desander ve separatörlerde kum birikimlerinin otomatik olarak giderilmesine öncülük eder. Bu, ekipmana ciddi hasar vermeden önce hat içindeki kum veya katıların varlığını tespit ederek ve kum taşıma ve daha sonra giderme için alt akış hattındaki bir vanayı etkinleştirmek üzere bir sinyal göndererek yapılır.
Şekil 7: Kum Temizleme Kontrolü Rheonics SDP Kum Algılama Probu
Nasıl sipariş verebilirim?
Çevrimiçi Teklif Talebi RFQ'sunu kullanın SDP ve gerekli bilgileri seçin. Sensör için ana yapılandırma kodları aşağıda ayrıntılı olarak açıklanmıştır.
| Sipariş nasıl Rheonics Kum Dedektörü Probu? | |||
|---|---|---|---|
| 1 | Rheonics SDP algılayıcı SDP: Kum Dedektörü Probu | 4 | Sensör Varyantı X9: Özel montaj adaptörü/manşonu. |
| 2 | Sıcaklık derecesi Tx - Sıcaklık derecesi (Maksimum çalışma) T1: 125 °C'ye (250 °F) kadar sıvılar için derecelendirilmiştir T2: 150 °C'ye (300 °F) kadar sıvılar için derecelendirilmiştir T3: 175 °C'ye (350 °F) kadar sıvılar için derecelendirilmiştir T4: 250 °C'ye (480 °F) kadar sıvılar için derecelendirilmiştir T5: 285 °C'ye (545 °F) kadar sıvılar için derecelendirilmiştir | 5 | Ekleme Uzunluğu "A" Flanştan sensör ucuna kadar olan mesafe. Müşteri tarafından tanımlanır, örneğin A500: 500 mm |
| 3 | Basınç derecesi PX - Basınç derecesi (maksimum işletme) P1: 15 bara (200 psi) kadar derecelendirilmiştir P2: 70 bara (1000 psi) kadar derecelendirilmiştir P3: 200 bara (3000 psi) kadar derecelendirilmiştir P4: 350 bara (5000 psi) kadar derecelendirilmiştir P5: 500 bara (7500 psi) kadar derecelendirilmiştir P6: 750 bara (10000 psi) kadar derecelendirilmiştir P7: 1000 bara (15000 psi) kadar derecelendirilmiştir P8: 1500 bara (20000 psi) kadar derecelendirilmiştir | 6 | İşlem Bağlantısı "B" İşlem bağlantısı istemci tarafından tanımlanacaktır. Norm/Standart ve boyutu belirtin. Gerekirse çizimi gönderin. Kod tarafından verilmiştir. Rheonics örneğin BAP0501: API Hub 16A 5000 psi Kelepçe numarası 1 |
| 7 | Sensör kablosu uzunluğu Kablo uzunluğu metre olarak tanımlanır, örneğin CAB50: Standart kablo 50 m (160 ft) |
||
DeSander ve Ayırıcı Üreticileri
Çok sayıda şirket, çeşitli endüstriyel uygulamalara yönelik Desander'lar üretmekte ve işletmektedir. Bazıları vardır:
- GN Katı Madde Kontrolü
- Derrick Şirketi
- sulzer
- Schlumberger
- expro
- FMC Tekniği
- e-İşlem teknolojisi
- FLSmidth
- ŞampiyonX
- EnFloTech (Öğütme işlemi sırasında değirmenimizden ağır minerallerin çıkarılmasında kullanılan Desander teknolojisi)
Feragatname
Kullanılan resimler, fotoğraflar ve görseller örnekleme amaçlıdır ve kullanımın uygunluğu konusunda herhangi bir garanti veya iddia teşkil etmez ve açık veya zımni öneri veya onay olarak yorumlanmamalıdır. Tüm resimlere erişim kaynağımızdan uygun şekilde atıfta bulunulmuştur ve bunların burada kullanılmasıyla, o materyalin mevcut telif hakkı sahibine ait olan ve bu kişiden etkilenmeyen herhangi bir telif hakkı belirtmez veya tesis etmeyiz.
Referanslar
- Kuyubaşı – Vikipedi
- Kum Üretim Olaylarının Araştırılması: Geçmiş ve Gelişmekte Olan Laboratuvar Deneyleri ve Analitik Modellerin Değerlendirilmesi
- Doğal gaz hidratının konsolidasyonunu kırmak ve kumu uzaklaştırmak için hidrosiklon teknolojisi
- Sıvı Desander – Apex Flux Dengeleme (B-FSM069)
- Çok Fazlı Desander Teknolojisinin Petrol ve Gaz Üretimine Uygulanması
