הפקת נפט גולמי--3-פאזי מד זרימה רב-פרמטרי
בתהליך הפקת נפט גולמי, תפוקת בארות הנפט היא בדרך כלל תערובת של נפט, גז ומים, מעורבת עם תערובות אחרות כגון חול, פרפין, גופרית וכו'. ככל שעובר זמן ההפקה, היחס של כל שלב ימשיך להשתנות, וגם תכולת הטומאה תהיה שונה. הבנה מדויקת של מידע ההפקה של כל שלב של נפט, גז ומים היא הבסיס המרכזי לגיבוש תוכניות פיתוח שדות נפט, ניטור ייצור דינמי, הערכת מאגרים ושיפור יעילות ההפקה.
ככל ששדות נפט נכנסים לשלב הפיתוח של תכולת מים בינונית- עד-גבוהה, הרכב התפוקה של באר הנפט הפך למורכב יותר, ושיטות מדידה מסורתיות אינן יכולות עוד לענות על צרכי המדידה-הדיוק והאמיתי-בזמן אמת. יחד עם זאת, על מנת להשיג כרייה מעודנת ולהפחית עלויות ולהגדיל את היעילות, לחברות שדות נפט יש דרישות גבוהות יותר ויותר לטכנולוגיית מדי זרימה מרובי-פרמטרים, והן זקוקות בדחיפות למכשיר מדידה מתקדם שיכול למדוד בו-זמנית מספר פרמטרים של נפט, גז ומים.
טכנולוגיית מדידת כרייה מסורתית
מדידת נפט, גז ומים מסורתית משתמשת בעיקר בשיטת מדידת ההפרדה. תהליך זה מצריך שימוש במפריד להפרדת נפט, גז, מים וזיהומים, ולאחר מכן נעשה שימוש במד זרימה חד-שלבי- למדידת כל פרמטר.
התהליך הספציפי הוא כדלקמן: תערובת הנפט, הגז והמים המופקת מבאר הנפט נכנסת תחילה למפריד, שם מופרדים הנפט, הגז והמים על ידי שקיעת כבידה, הפרדה צנטריפוגלית וכו'. הגז הטבעי המופרד נכנס למד זרימת הגז לצורך מדידה, הנפט הגולמי המופרד נכנס למד זרימת הנוזל לצורך מדידה, והמים נמדדים על ידי מכשיר מדידה נוסף ונפלטים, ונאספים.
בנוסף, שדות נפט מסוימים משתמשים במדידה לסירוגין כדי להעריך את הפקת הנפט, הגז והמים על ידי דגימה וניתוח קבוע של התפוקה של בארות נפט ושילוב נוסחאות אמפיריות.
בעיות בטכנולוגיית מדידת כרייה מסורתית
למרות שלשיטת מדידת ההפרדה דיוק טוב יחסית, יכולת התפעול שלה ירודה יחסית, היא אורכת זמן רב, דרישות גבוהות לציוד ונפח הציוד גדול יחסית; הזמן הנדרש עבור שמנים גולמיים בצמיגות שונה שונה.
בתהליכים מסורתיים, לוקח זמן מסוים מכניסת התערובת למפריד ועד להשלמת המדידה של כל שלב. אי אפשר לשקף את השינויים הדינמיים של תפוקת באר הנפט בזמן אמת, ואי אפשר להגיב בזמן למצבים פתאומיים בבאר הנפט, שאינם מתאימים לוויסות הייצור.
מפרידים וציוד אחר גדולים בגודלם ודורשים שטח גדול באתר, מה שמגדיל את הקושי והעלות של פריסת הציוד, במיוחד במקומות עם שטח מוגבל כמו שדות נפט ימיים.
המפריד נוטה להצטברות וקורוזיה, ויש צורך לנקות ולתקן באופן קבוע. בנוסף, ציוד עזר נלווה כמו משאבות ושסתומים גם הוא מועד לכשל, מה שמגדיל את עומס העבודה ואת עלות הציוד.
תהליך ההפרדה דורש כמות מסוימת של אנרגיה כדי לשמור על פעולת המפריד. יחד עם זאת, הפעולה של כל מד זרימה-חד-שלבי דורשת גם תמיכה באנרגיה, וכתוצאה מכך צריכת אנרגיה כוללת גבוהה.
הפתרון
יתרונותיו של פתרון "מד זרימה רב-פרמטרי 3-שלבי".
-
דיוק מדידה גבוה
-
ביצועים חזקים-בזמן אמת
-
טביעת רגל קטנה
-
עלות תחזוקה נמוכה
-
צריכת אנרגיה נמוכה
-
ניהול דיגיטלי
- מד הזרימה הרב-פרמטרי של נפט, גז ומים- אינו צריך להפריד בין תערובת הנפט, הגז והמים, והוא יכול למדוד ישירות את הפרמטרים של כל שלב, ולמנוע את השגיאה הנגרמת מהפרדה לא מלאה. טכנולוגיית החישה והאלגוריתם המתקדמים שהיא מאמצת יכולים להתמודד ביעילות עם שינויים מורכבים בדפוסי זרימה, ודיוק המדידה יכול להגיע ל-±3% FS, מה שמשפר מאוד את דיוק המדידה.
- מד הזרימה יכול להוציא נתוני מדידה בזמן אמת, שיכולים לשקף מיד את השינויים הדינמיים של תפוקת באר הנפט, לספק בסיס מהיר ומדויק לבקרת ייצור שדות נפט, להקל על התאמה בזמן של אסטרטגיות הכרייה ולשפר את יעילות ההפקה.
- בהשוואה לציוד הפרדה ומדידה מסורתיים, מד הזרימה הרב-פרמטרי של נפט, גז ומים הוא בעל מבנה קומפקטי, גודל קטן והתקנה קלה, מה שחוסך מאוד מקום באתר.
- למד הזרימה אין רכיבי הפרדה מסובכים, מה שמפחית תקלות בציוד הנגרמות מאבנית, קורוזיה וכו' ומפחית את עומס התחזוקה.
- לא נדרש מפריד או ציוד אחר להפעלה. רק מד הזרימה עצמו צורך כמות קטנה של אנרגיה, מה שמועיל עבור מפעלי שדות נפט כדי להשיג חיסכון באנרגיה, הפחתת פליטות, הפחתת עלויות ושיפור יעילות.
- מערכת איסוף והעברת הנתונים התומכת מיישמת איסוף, אחסון וניתוח אוטומטי של נתוני מדידה, מספקת תמיכה חזקה לניהול דיגיטלי וחכם של שדות נפט, ומסייעת לשפר את רמת הניהול הכוללת של שדות הנפט.
