탈수기, 분리기 및 환류 시스템의 모래 수준을 모니터링하는 기능을 통해 모래 제거 프로세스의 자동화 및 효율성이 향상되고 장비의 사용 및 수명이 향상됩니다.
내용의 표
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 이를 사용하여 모래 분리 장비의 모래 수위를 모니터링하는 방법을 설명하며, 이를 통해 더 나은 모래 관리를 위한 신속한 조치를 취할 수 있습니다.
Rheonics 센서는 다음 용도로도 사용됩니다. 드릴링 유체의 진흙 무게 모니터링 장비 사이트에서 실시간으로.
그림 1: 석유 및 가스 추출과 모래 생산 개요
모래 관리 수준 모니터링 및 제어
모래 관리란 환경, 안전, 경제적 측면을 고려하여 초기 모델 예측, 실제 모니터링, 모래 축적의 최종 처리와 같은 절차를 포함하는 "모래 수명 주기"와 관련이 있습니다.
모래 관리에 필요한 조치는 다음과 같습니다: 분리, 수집, 청소, 측정 및 모니터링.
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 웰스트림 흐름을 처리하도록 설계된 다상 토양 유체 사이클론 분리기입니다. 혼합된 오일, 가스, 물 흐름과 함께 작동할 수 있으며 전체 가스 공극 분율에서 작동할 수 있으며 가스 및 오일 웰에서 모두 사용됩니다. 웰 테스트 및 정화 중 일시적인 고형물 생산을 처리하는 데 사용되며 영구적인 지속적인 모래 생산 처리에도 사용됩니다. A를 충족하도록 제작되었습니다.SME 및 API-6A 설계 등급.
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 SDP이 모든 경우의 목표는 모래 생산 문제를 조기에 식별하여 해결하고, 어떤 경우에는 모래 제거를 자동화하는 것입니다.
그림 5: 탈산기의 플럭스 라인
모래 수위 실시간 모니터링 필요성
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 모니터링을 위한 다양한 전략
다음 표에는 모래 모니터링에 사용되는 일부 기술이 나열되어 있습니다.
표 1: 모래 모니터링을 위한 센서 기술
| 기술 | 기술설명 | 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. 교체를 위해 면밀한 모니터링이 필요합니다. 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, 염도와 같은 유체의 다른 특성에 의해 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 정보 제공 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 필요함 |
| 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 | 보증금으로 막힐 수 있음 |
| 핵 방사성 프로브 | 비 침입 감마선 검출을 기반으로 일정 시간 동안 특정 영역에 얼마나 많은 방사선이 도달했는지 계산하여 고체 또는 물질 함량을 계산합니다. | 두꺼운 금속을 통해 작동 고압, 부식성 및 마모성 환경에 적합 | 정기적인 교정이 필요함 높은 비용 원자력으로 인한 규제, 일부 지역에서는 허용되지 않음 |
Rheonics SDP - 모래 탐지 프로브
Rheonics SDP 인라인 모래 감지 프로브입니다 Rheonics. 그만큼 SDP 센서는 Ostrich 소프트웨어와 함께 사용됩니다.Rheonics 모래 높이 감지 소프트웨어)는 사이클론 분리기를 포함한 분리기 장비의 모래를 현장에서 실시간으로 감지하는 데 사용됩니다.
Rheonics SDP 분리기와 같은 석유 및 가스 산업 장비의 모래 수위를 모니터링하는 데 사용할 수 있습니다. 이는 해저(석유 및 가스) 및 해저(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.
The SDP 최대 10psi의 고압에서 시스템 작동 조건을 유지하도록 구성되었으며, 15psi 및 25psi 버전이 제공됩니다. 센서 프로브는 API 플랜지, Grayloc, Hammer Union 등 다양한 공정 연결부에 장착될 수 있습니다. 이는 통합에 도움이 됩니다. SDP 센서를 다양한 탈류지와 상류 또는 중류 파이프라인 및 저수지로 연결합니다.
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 |
| 제품사양 | 예(ATEX, IECEx, JPEx 등) |
| 그림 | Rheonics SDP 그림 |
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.
모래 수위 감지 프로브 SDP 설치
그림 2, 4, 5에서 볼 수 있듯이, SDP 센서는 석유 및 가스 상류 구간의 다양한 지점이나 탈수 유형에 설치될 수 있습니다.
The SDP 센서를 사용하여 탈수기의 언더플로우 배출구를 "고착"시켜 막을 수 있는 모래나 입자의 존재를 감지할 수 있습니다. 센서는 탈수기 내 미리 정의된 높이에 설치되며, 이 높이는 모래의 수위와 양이 컨트롤러(예: PLC)와 액추에이터(예: 밸브)에서 모래를 제거하기 위한 조치가 필요하다는 것을 경고할 만큼 충분히 높은지 여부를 나타냅니다. 두 개의 프로브를 사용하여 모래 제거 밸브 제어의 자동화를 개선하고 고형물 배출 라인에서 용기 내 유체가 유출되는 것을 방지하기 위해 저수위와 고수위를 신호로 표시할 수 있습니다.
The SDP 모래 수위 측정값은 다상 유체 내 고체 침전물의 수위에 대한 정보를 제공합니다. 예를 들어, 유체가 주로 물로 구성되어 있는 경우 센서는 약 1~2cP의 측정값을 출력합니다. 그러나 모래, 기름 등과 같은 추가 입자나 유체가 있으면 측정값이 크게 달라집니다.
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
이점:
- 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
- A와 함께 사용 가능SME API 6-A 규격을 준수하는 플랜지 및 기타 프로세스 연결
- 현장 시운전이나 교정이 필요하지 않습니다.
- 알림 및 알람 수준을 쉽게 설정할 수 있는 모래 수준 모니터링 소프트웨어가 함께 제공됩니다.
- 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
The Rheonics 모래 수위 감지 프로브, SDP는 석유 및 가스 산업에 사용되는 탈산더 및 분리기의 모래 축적물을 자동으로 제거하는 기술을 선도합니다. 이는 장비에 심각한 손상을 입히기 전에 모래나 고형물이 라인에 있는지 감지하고, 모래를 이송하고 나중에 제거하기 위해 언더플로우 라인의 밸브를 작동시키는 신호를 전송함으로써 이루어집니다.
그림 7: 모래 제거 제어 장치 Rheonics SDP 모래 탐지 프로브
어떻게 주문합니까?
온라인 견적 요청 RFQ를 사용하세요. SDP 필요한 정보를 선택하세요. 센서의 주요 구성 코드는 다음과 같습니다.
| 주문하는 방법 Rheonics 모래 탐지 프로브? | |||
|---|---|---|---|
| 1 | Rheonics SDP 감지기 SDP: 모래 탐지 프로브 | 4 | 센서 변형 X9: 특수 설치 어댑터/슬리브. |
| 2 | 온도 등급 Tx - 온도 정격(최대 작동) T1: 최대 125°C(250°F)의 유체에 대해 정격이 지정됨 T2: 최대 150°C(300°F)의 유체에 대해 정격이 지정됨 T3: 최대 175°C(350°F)의 유체에 대해 정격이 지정됨 T4: 최대 250°C(480°F)의 유체에 대해 정격이 지정됨 T5: 최대 285°C(545°F)의 유체에 대해 정격이 지정됨 | 5 | 삽입 길이 "A" 플랜지부터 센서 팁까지의 거리. 클라이언트가 정의한 예: A500: 500mm |
| 3 | 압력 등급 PX - 압력 정격(최대 작동) P1: 최대 15bar(200psi) 정격 P2: 최대 70bar(1000psi) 정격 P3: 최대 200bar(3000psi) 정격 P4: 최대 350bar(5000psi) 정격 P5: 최대 500bar(7500psi) 정격 P6: 최대 750bar(10000psi) 정격 P7: 최대 1000bar(15000psi) 정격 P8: 최대 1500bar(20000psi) 정격 | 6 | 프로세스 연결 "B" 클라이언트가 정의할 프로세스 연결. Norm/Standard 및 크기를 지정하세요. 필요하면 도면을 보내주세요. 코드는 다음에 의해 제공됩니다. Rheonics 예: BAP0501: API Hub 16A 5000 psi 클램프 번호 1 |
| 7 | 센서 케이블 길이 케이블 길이는 미터 단위로 정의됨, 예: CAB50: 표준 케이블 50m(160ft) |
||
DeSander 및 분리기 제조업체
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 한계
사용된 사진, 사진, 이미지는 설명을 위한 것이며 사용 적합성에 대한 보증이나 주장을 구성하지 않으며 명시적 또는 묵시적인 추천이나 지지로 해석되어서는 안 됩니다. 모든 그림은 당사의 접근 출처에서 적절한 출처로 제공되며 여기에서 사용함으로써 당사는 해당 자료의 기존 저작권 보유자에게 속하고 영향을 받지 않는 저작권을 지정하거나 설정하지 않습니다.
