탈수기, 분리기 및 환류 시스템의 모래 수준을 모니터링하는 기능을 통해 모래 제거 프로세스의 자동화 및 효율성이 향상되고 장비의 사용 및 수명이 향상됩니다.
개요
모래 생산은 석유 및 가스 산업의 주요 관심사 중 하나입니다. 모래는 우물에서 추출한 액체와 암석으로 만들어집니다. 모래의 존재로 인해 장비(유정, 파이프라인, 배관, 밸브, 초크, 분리기)의 성능 저하, 생산 중단, 생산 속도 감소, 조기 유지 관리 등으로 인해 전체 운송 및 변형 과정이 영향을 받습니다. 높은 경제적 노력이 필요합니다. 따라서 현장에서 모래 관리 및 통제를 실시합니다.
모래 생산은 원유 및 가스의 탐사, 추출 및 생산을 다루는 석유 및 가스의 업스트림 측면에 존재하는 문제입니다. 경제적으로 추출 가능한 양의 탄화수소로 유정을 뚫고 조사한 후 유정을 사용하여 추출 속도와 조건을 제어합니다. 그런 다음 단일 또는 다상 분리기를 사용하여 업계의 다운스트림 측면으로 알려진 정제 또는 처리에 필요한 탄화수소를 얻습니다.
이 기사에서는 Rheonics 모래 감지 SDP 센서와 이 센서를 사용하여 모래 분리 장비의 모래 수준을 모니터링하는 방법을 통해 더 나은 모래 관리를 위한 빠른 조치를 취할 수 있습니다.
Rheonics 센서는 다음 용도로도 사용됩니다. 진흙 무게 모니터oring 드릴링 유체의 장비 사이트에서 실시간으로.
그림 1: 석유 및 가스 추출과 모래 생산 개요
모래관리 레벨모니트oring 그리고 통제
모래 관리는 초기 모델링 예측, 실제 모니터링 등의 절차를 포함하는 "모래 수명주기"와 관련됩니다.oring환경, 안전, 경제적 측면을 고려하여 쌓인 모래를 최종 처리합니다.
모래 관리 중 필요한 조치는 분리, 수집, 청소, 측정 및 모니터링입니다.oring.
모래 분리기
분리는 유정에서 나오는 다중상 유체에 포함된 액체로부터 고체를 분리하는 데 사용되는 공정입니다. 모래 분리에 사용되는 장비, 일명. 모래 제거기는 중력 용기(즉, 모래 제트를 이용한 자유수 녹아웃(FWKO)), 모래 트랩 모래 제거, 하이드로 사이클론 또는 필터 시스템일 수 있습니다.
이러한 탈수기는 디자인, 크기 및 작동 원리가 다양합니다. 선택은 필요한 용량, 유량, 고형물 크기, 생산 라인의 위치, 경제적 영향 등에 따라 달라집니다. 멀티 라이너 디샌더, 인서트 디샌더 등과 같은 특정 사용 사례에 적합한 다양한 스타일의 디샌더가 있습니다.
수원탈수기 전체 유정 흐름을 처리하도록 설계된 다상 토양-유체 사이클론 분리기입니다. 혼합된 오일, 가스, 물 흐름을 처리할 수 있고 전체 가스 공극률에서 작동할 수 있으며 가스정과 유정 모두에 사용됩니다. 이는 유정 테스트 및 청소 중 임시 고형물 생산을 처리하는 것뿐만 아니라 영구적으로 진행되는 모래 생산 처리에도 사용됩니다. ASME 및 API-6A 설계 등급을 충족하도록 제작되었습니다.
다음 그림 다양한 위치와 인라인에서 사용되는 일반적인 디샌더를 보여줍니다. Rheonics 센서를 사용할 수 있습니다.
탈수기의 설치는 초크 밸브와 관련된 위치에 따라 정의될 수 있습니다. 초크 밸브는 라인의 유량과 압력을 제어하는 데 사용됩니다. 초크 앞이나 웰헤드에 위치한 샌더는 모든 다운스트림 장비(웰헤드 초크 포함)를 보호하지만 고압 설계가 필요합니다. 초크 뒤에 위치한 디샌더는 훨씬 낮은 압력 등급을 요구하고 가격도 저렴할 수 있지만 초크를 보호하지 못하고(유지보수 또는 교체 필요) 일반적으로 크기가 더 큽니다.
수원 초크 이전에 설치된 탈수기의 또 다른 장점은 여과된 모래가 일반적으로 탄화수소 비율이 낮고 더 깨끗하다는 것입니다(중량 기준 농도 최대 0.5% – 건조 모래 kg당 오일 kg) [5].
하이드로사이클론:
"디샌더", "샌딩 사이클론" 또는 "샌딩 하이드로사이클론"이라고도 불리는 사이클론 분리 장치는 유출되는 다상 유체와 함께 소용돌이치는 흐름을 사용하여 고형물을 포착하고 분리합니다. 원심력은 모래와 같은 고형물을 벽 근처로 움직이게 하고 언더플로우로서 원뿔 모양의 용기를 따라 중력에 의해 아래로 당겨집니다. 이 과정에서 깨끗한 유체, 물 또는 탄화수소의 흐름이 소용돌이 흐름의 중심인 상단을 통해 용기에서 빠져나가도록 유도됩니다.
여과된 고형물이 포함된 언더플로우는 아래 축적 구역에 저장되며, 이는 통합되거나 분리될 수 있습니다. 집진 장치.
사이클론 분리기의 알려진 문제는 시스템을 막을 수 있는 모래의 축적 또는 응고입니다. 이는 모래가 생성되는 속도가 파이프와 밸브를 통해 모래가 제거되는 속도를 초과하는 경우 발생할 수 있습니다. 사전 정의된 개방 사이클이 있는 덤프 밸브는 모래 형성이 일정하지 않고 종종 변할 수 있으므로 효과적이지 않습니다. 모래가 형성되지 않은 상태에서 밸브가 열리면 다상 유출 유체가 언더플로우를 직접 통과하여 제품을 잃을 수 있습니다. 너무 늦게 열리면 모래가 용기를 가득 채워 전반적인 작업을 방해하게 됩니다.
어큐뮬레이터 배출 밸브를 약간 열어두면 배출 밸브에 지속적인 액체 손실과 침식이 발생합니다. 저압 작동(유입구에서 <100 psig)의 경우 이 작동 방법이 자주 사용됩니다. 그러나 고압 작동(>100 psig), 유체 흐름에 오일이 포함된 다상 흐름, 마모성이 매우 높은 고체 또는 대량의 배출 액체를 처리하는 데 문제가 있는 경우 배출 밸브를 깨서 여는 것은 합리적인 해결책이 아닙니다(4). .
개선된 해결책은 용기에 플럭스 라인 또는 흐름 라인을 사용하는 것입니다. 압력 센서를 사용하면 모래 축적으로 인해 생성된 압력 차이를 감지할 수 있으며 플럭스 라인은 모래 막힘을 방지하는 하향 흐름을 생성합니다. 그러나 모래 생성 속도가 너무 높으면 이것도 효과적이지 않습니다.
운영자는 다음과 같은 직접 모래 높이 측정 센서 외에 유체 샘플 분석, 수치 시뮬레이션 및 기타 간접 측정 기술과 같은 다양한 기술을 사용하여 분리기 및 기타 장비에서 모래 생산량을 모니터링할 수 있습니다. Rheonics 모래 탐지 프로브 SRV-SDP. 이 모든 경우의 목표는 모래 생산 문제를 조기에 식별하고 해결하는 것이며 경우에 따라 모래 제거를 자동화하는 것입니다.
그림 5: 탈산기의 플럭스 라인
실시간 모니터링이 필요함oring 모래 수준
장비를 사용하여 모래 수준이나 농도를 모니터링하면 사용자는 다음을 수행할 수 있습니다.
- 사람의 개입 없이 모래 축적물 식별
- 장비 유지 보수 및 청소 일정
- 조기 조치(모래 퇴적물로 인해 심각한 피해가 발생하기 전)
- 프로세스 개선 계획
- 침식률 경향 분석
- 완전 자동화 제어를 위한 지하실 안정화
- 육안 점검 및 사람의 감독 필요성 감소
- 작업 안전성 및 현장 인력 안전 향상
모래 모니터를 위한 다양한 전략oring
모래모니트에 사용되는 일부 기술oring 다음 표에 나열되어 있습니다.
표 1: 모래 모니터용 센서 기술oring
| Technology | 상품 설명 | 장점 | 단점 |
|---|---|---|---|
| 음향 센서 | 비 침입 유정, 파이프라인 또는 기타 장비의 표면에 입자가 부딪혀 모래가 생성하는 음파를 측정합니다. | 여러 생산 지점에 쉽게 설치할 수 있습니다. 농도 위치를 식별하고 입자 크기를 어느 정도까지 식별하는 데 유용합니다. | 유체의 흐름, 기포, 외부 진동 등에 의해 영향을 받습니다. 교정이 어렵습니다. 신뢰할 수 있는 교정 장비가 부족합니다. 고압이나 변환기에 침전물이 있는 경우에는 작동하지 않습니다. |
| 침식 프로브 | 침입적이고 침습적인 프로브. 모래 충격으로 인해 프로브 금속 표면의 재료 손실로 인한 전기 저항 차이를 측정합니다. | 모래 생산량과 분포에 대한 직접적이고 정량적인 정보를 제공합니다. 장비에 대한 잠재적인 손상의 샘플로 사용됩니다. | 부식, 오염 또는 막힘의 영향을 받습니다. 성능과 내구성이 저하됩니다. 가까운 모니터링이 필요합니다oring 교체를 위해. 프로세스 아티팩트로 인해 측정 감도가 저하됩니다. |
| 모래 농도 센서 | 유체의 모래 농도 및 질량 유량과 관련이 있는 것으로 예상되는 유체의 전기 저항 또는 정전 용량을 측정합니다. | 지속적이고 실시간 데이터 제공 변경 사항이나 이상이 있으면 경고합니다. | 온도, 압력, 염도 등 유체의 다른 특성에 영향을 받습니다. 측정 민감도와 신뢰도는 침전물과 같은 공정 인공물에 의해 심각한 영향을 받습니다. |
| 초음파 프로브 | 침해적이거나 침해적이지 않음 센서는 음파를 보내는 방식으로 작동하고 음파가 돌아오는 시간을 결정합니다. 장비의 특정 부분에 고체가 형성되었는지 확인하기 위해 레이더처럼 작동합니다. | 방해받지 않고 실시간 정보를 제공합니다. 진동, 적외선 방사, 주변 소음 및 EMI(전자기 간섭) 방사를 처리합니다. | 판독값은 유체의 외부 특성에 의해 영향을 받을 수 있습니다. 특정 플로우 셀이나 하우징을 사용하지 않는 한 각 설치마다 현장 교정이 필요합니다. 벽 퇴적물에 의해 심각한 영향을 받으며 변화하는 용기 벽 조건에 따라 작동하려면 재보정이 필요합니다. |
| 진동 프로브 | 침입적 및 침입적 특정 주파수에서 작동하며 유체, 고체와 접촉 시 주파수의 변화나 편차를 감지합니다. | 시간 경과에 따른 축적 감지 레벨 알람으로 설정 가능 부식 감지 가능 | 예금으로 막힐 수 있습니다. |
Rheonics SDP - 모래 탐지 프로브
Rheonics SDP는 다음을 기반으로 하는 인라인 모래 탐지 프로브입니다. Rheonics 점도계 SRV. SDP 센서는 Ostrich 소프트웨어(Rheonics 모래 높이 감지 소프트웨어)는 사이클론 분리기를 포함한 분리기 장비의 모래를 현장에서 실시간으로 감지하는 데 사용됩니다.
Rheonics SDP는 분리기와 같은 석유 및 가스 산업 장비의 모래 수준을 모니터링하는 데 사용할 수 있습니다. 이는 표면(석유 및 가스)과 해저 측면(해저 장비)의 생산 요소를 보호하는 데 도움이 됩니다.
센서 작동은 단상 또는 다상 유체의 점도 및 밀도 변화를 감지하는 비틀림 공진기를 기반으로 합니다. 센서는 담겨진 유체에 의해 유발된 감쇠와 공진 주파수에 미치는 영향을 감지합니다.
SDP는 최대 10Kpsi의 고압에 대해 시스템의 작동 조건을 유지하도록 구성되었으며 15Kpsi 및 25Kpsi용 버전이 제공됩니다. 센서 프로브는 API 플랜지, Grayloc, Hammer Union 등과 같은 다양한 프로세스 연결을 사용하여 장착할 수도 있습니다. 이는 SDP 센서를 다양한 탈수기, 업스트림 또는 미드스트림 파이프라인 및 저수지에 통합하는 데 도움이 됩니다.
표 2: 사양 Rheonics 모래 탐지 프로브 – SDP
| Rheonics 모래 탐지 프로브 - SDP | |
|---|---|
| 연장 길이 | 사용자 정의 |
| 프로세스 연결 | 사용자 정의 |
| 최대. 압력 등급 변형 | 10,000psi(690bar, 69MPa) 15,000psi(1035bar, 103MPa) 25,000psi(1724bar, 172MPa) |
| 자재 | 스테인레스 스틸 316 부식이 심한 환경에 사용 가능한 Hastelloy C22 |
| 인증 | 예(ATEX, IECEx, JPEx 등) |
| 그림 | Rheonics SDP 도면 |
그림 6 : Rheonics SDP – 모래 탐지 프로브
다음 기사를 방문하여 설치 사례에 대해 알아보세요. API 표준에 따른 석유 및 가스 파이프라인의 SRD 밀도 및 점도 측정기입니다.
모래수위 감지 프로브 SDP 설치
그림 2, 4, 5에 표시된 것처럼 SDP 센서는 석유 및 가스 상류 구역의 다양한 지점 또는 탈수기 유형에 설치할 수 있습니다.
SDP 센서는 탈수기의 언더플로 배출구를 "시멘트"하여 막을 수 있는 모래나 입자의 존재를 감지하는 데 사용할 수 있습니다. 센서는 모래를 제거하기 위해 컨트롤러(예: PLC)와 액추에이터(예: 밸브)의 조치가 필요하다는 것을 경고할 만큼 모래의 수준과 양이 충분히 높은지 나타내는 탈수기의 사전 정의된 높이에 배치됩니다. 두 개의 프로브를 사용하여 모래 제거 밸브 제어를 보다 효율적으로 자동화하고 고형물 배출 라인에서 용기에서 유체가 빠져나가는 것을 방지하기 위해 낮은 수준과 높은 수준을 신호할 수 있습니다.
SDP의 모래 수준 판독값은 다단계 유체의 고체 퇴적물 수준에 대한 정보를 제공합니다. 예를 들어 유체가 주로 물로 구성된 경우 센서는 약 1-2cP의 판독값을 출력합니다. 그러나 추가 입자나 유체(예: 모래, 기름 등)가 있으면 판독값이 크게 변경됩니다.
어플리케이션 :
다음 용도로 사용되는 탈수기 및 분리기의 어큐뮬레이터 고형물 제거를 자동화합니다.
- 석유 및 가스 시추
- 생성된 모래 제거
- 우물 테스트 작업
- 코일 튜브 청소
- 불균형 시추 작업
- 폐수 처리
- 산업 공정 수처리
- 우수 유출 처리
- 담수화 플랜트
- 재활용 시설
혜택 :
- 컴팩트하고 견고한 디자인
- 움직이는 부분이 없고 유지보수나 서비스가 필요하지 않습니다.
- 탈수기 운영 비용을 절감하여 높은 모래를 생산하는 유정 생산을 경제적으로 만듭니다.
- 이벤트 기반 활성화를 통해 어큐뮬레이터 배출 밸브의 고형물 침식을 줄입니다.
- 모래의 기름 오염을 줄여 슬러지 형성을 방지하고 어려운 고형물 축적 문제를 완화합니다.
운영 :
- 다양한 크기와 압력 등급으로 제공
- ASME 및 API 6-A 규격 플랜지 및 기타 프로세스 연결과 함께 사용 가능
- 현장 시운전이나 교정이 필요하지 않습니다.
- 샌드 레벨 모니터와 함께 제공oring 경고 및 경보 수준을 쉽게 설정할 수 있는 소프트웨어
- 센서 시스템에서 직접 어큐뮬레이터 배출 밸브를 활성화할 수도 있음
- 디샌더나 어큐뮬레이터에 센서를 장착하여 작동압력 손실이 없음
설치 및 지원:
- 간편한 설치
- 탈수기의 모든 포트에 맞도록 제작된 센서 프로브
- EX 인증
- 시운전이나 교정이 필요하지 않습니다.
- 센서의 작동 및 감도를 확인하는 테스트 모드
- 센서의 원격 진단 및 구성을 통한 글로벌 지원
자동 모래 제거 시스템
XNUMXD덴탈의 Rheonics 모래 수준 감지 프로브인 SDP는 석유 및 가스 산업에서 사용되는 탈수기 및 분리기의 모래 축적물을 자동으로 제거하는 방법을 선도합니다. 이는 모래나 고형물이 장비에 심각한 손상을 입히기 전에 라인에 존재하는지 감지하고 모래 운반 및 나중에 제거를 위해 언더플로우 라인의 밸브를 활성화하는 신호를 보내는 방식으로 수행됩니다.
그림 7: 모래 제거 제어 장치 Rheonics SRV-SDP 모래 감지 프로브
수많은 회사에서 다양한 산업 응용 분야에 맞는 Desander를 제조 및 운영하고 있습니다. 그들 중 일부 are:
- GN 솔리드 컨트롤
- 데릭 코퍼레이션
- 슐처
- Schlumberger
- 엑스프로
- FMC테크닙
- e프로세스 기술
- FLS중간
- 챔피언X
- EnFloTech (제분 공정 중 중광물을 추출하는데 사용되는 Desander 기술)
책임 부인
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