Misurazione di portata multifase

Un indicatore di portata multifase (MPFM) misura le portate istantanee di petrolio, gas e acqua contemporaneamente in una tubazione, senza prima separarle.

Il misuratore multifase Roxar 2600 di Emerson combina la pressione differenziale Venturi, l'impedenza elettrica e la densitometria gamma per calcolare le portate istantanee di fase in tempo reale. L'elemento Venturi misura la portata massica totale in base alla caduta di pressione attraverso l'indicatore, mentre la densitometria gamma quantifica le frazioni di fase rilevando le variazioni di densità nella miscela che scorre. Una versione non gamma esclude questa misurazione. L'impedenza elettrica, utilizzando sia la capacitanza (risposta dielettrica) che la conduttanza (conduttività del fluido), risolve ulteriormente la distribuzione di fase analizzando come la miscela risponde a un campo elettrico applicato. Questi input vengono combinati con i modelli di portata nel software integrato, Roxar Rapid Adaptive Measurement, per calcolare le portate istantanee delle singole fasi (petrolio, acqua e gas) in tempo reale.

Questo approccio è ampiamente utilizzato nella produzione di petrolio e gas, nei test dei pozzi e nell'allocazione tra strutture offshore e onshore. Per il servizio di assegnazione, NORSOK I-104 fornisce una guida riconosciuta su verifica, incertezza e convalida delle prestazioni MPFM.

Non è necessaria una sorgente radioattiva, ma può essere consigliata per determinate applicazioni e condizioni del pozzo per una maggiore robustezza della misura.

L'indicatore di misurazione della portata multifase Roxar 2600 di Emerson è disponibile in entrambe le configurazioni gamma e non gamma, con entrambe le versioni non gamma e gamma che offrono prestazioni affidabili su 0-100% GVF e 0-100% WLR. Quando è inclusa, la densitometria gamma aggiunge un'altra misurazione dei dati grezzi, consentendo una diagnostica aggiuntiva e l'affidabilità della misurazione in condizioni di flusso complesse.

Questa flessibilità rende l'indicatore adatto ad ambienti di produzione di petrolio e gas, inclusi i pozzi offshore difficili con flusso instabile. In caso di utilizzo di sorgenti radioattive, è obbligatoria la conformità agli standard internazionali di sicurezza dalle radiazioni e ai requisiti normativi locali.

L'indicatore di misurazione della portata multifase Roxar 2600 offre misurazioni più rapide, continue ed economiche rispetto ai separatori di prova tradizionali. Elimina la necessità di separazione delle fasi di rinfuse misurando il flusso multifase in linea, senza necessità di separazione. Ciò riduce spazio, peso e complessità operativa, consentendo al contempo il monitoraggio in tempo reale.

Mentre i separatori di prova possono offrire una minore incertezza in condizioni controllate, gli MPFM offrono un'efficienza operativa significativamente più elevata.  Ciò è particolarmente utile nelle strutture offshore in superficie con spazio limitato e un numero elevato di pozzi, offrendo al contempo valore anche a terra, riducendo i disturbi del terreno e i requisiti di tubazioni.

I misuratori di portata multifase sono generalmente accettati per l'assegnazione, con i regolatori che spesso richiedono prestazioni dimostrate, documentazione dell'incertezza e procedure di convalida.

L'indicatore di portata multifase Roxar 2600 è progettato per essere conforme agli standard industriali comunemente utilizzati per la misura dell'assegnazione in superficie. È progettato in conformità con i principi di progettazione di Emerson e allineato alle linee guida NORSOK e API. Supporta prestazioni dimostrate, documentazione dell'incertezza e procedure di convalida per l'uso in sistemi di allocazione della produzione di petrolio e gas. La misura fiscale in genere richiede ancora indicatori o separatori monofase, ma gli MPFM possono supportare la verifica e l'ottimizzazione.

Il misuratore di portata multifase Roxar 2600 è una soluzione all-in-one piccola e compatta che semplifica l'installazione in ambienti con spazi limitati. Tutti i punti di misurazione sono integrati in un corpo del misuratore compatto, con l'elettronica montata direttamente sull'unità, rendendo l'installazione semplice. Il misuratore deve essere installato verticalmente, richiedendo lunghezze limitate di tubo dritto. Peso, ingombro e integrazione delle tubazioni sono ottimizzati per l'offshore, il design modulare e i retrofit brownfield. Questo lo rende ideale per moduli topside affollati, skid per test dei pozzi e strutture di produzione onshore con vincoli di layout.

Sì, il campo di lavoro di Roxar 2600 MPFM può essere regolato dopo l'installazione senza sostituire l'indicatore. Roxar 2600 MPFM ha un ampio rapporto di turndown e può adattarsi a condizioni di flusso variabili senza modifiche fisiche. Inoltre, i tubi di Venturi sono sostituibili, consentendo un adattamento continuo alle variazioni dei campi di lavoro dopo l'installazione, preservando l'indicatore esistente. Ciò consente una misurazione accurata su un'ampia gamma di profili di produzione, inclusi pozzi in declino o scenari di rampa in salita. Questa flessibilità è fondamentale per i pozzi in superficie con portate istantanee variabili nel corso del loro ciclo di vita.

L'indicatore di portata multifase Roxar 2600 supporta i protocolli di comunicazione industriali standard per una perfetta integrazione nei sistemi di controllo. L'indicatore si interfaccia con DCS, SCADA e protocolli digitali come Modbus e OPC UA, entrambi protocolli di comunicazione standard del settore, e HTTPS per l'accesso sicuro ai dati e l'integrazione. Fornisce dati in tempo reale su portate istantanee di fase, GVF, water cut e diagnostica per il monitoraggio e l'ottimizzazione. Ciò consente l'integrazione con i sistemi di gestione della produzione e le soluzioni di monitoraggio remoto. 

Roxar 2600 MPFM è ampiamente utilizzato in ambienti di produzione di petrolio e gas offshore e onshore connessi digitalmente.

L'indicatore di portata multifase Roxar 2600 si adatta alle mutevoli condizioni di flusso senza la necessità di interventi manuali. L'indicatore utilizza una combinazione di misura della pressione differenziale di Venturi, impedenza elettrica e densitometria gamma, fornendo numerosi punti di misurazione, ciascuno con sensibilità diverse agli aspetti del flusso e delle condizioni di flusso. Ciò fornisce immediatamente robustezza alle mutevoli condizioni di flusso, ulteriormente rafforzata dal software integrato Roxar Rapid Adaptive Measurement, che racchiude oltre 30 anni di esperienza sul campo sotto forma di capacità di modellazione. Utilizzando un approccio modulare, il software rileva e regola continuamente variazioni come il flusso lento e le rapide variazioni della frazione di volume del gas (GVF), garantendo calcoli affidabili della frazione di fase e della portata istantanea in tutte le condizioni di flusso.

Roxar 2600 Multiphase Flow Meter fornisce l'accuratezza più affidabile su diversi regimi di GVF e di flusso instabili rispetto alle tecnologie MPFM alternative. A tal fine utilizza la misura della pressione differenziale Venturi, l'impedenza elettrica e le misurazioni dei dati grezzi della densitometria gamma, combinate con la soluzione software integrata Roxar Rapid Adaptive Measurement. Questa combinazione consente una robusta misurazione della frazione di fase e il calcolo della portata istantanea all'altissima risoluzione di 10 volte al secondo. Ciò garantisce misurazioni acquisite con accuratezza, anche in condizioni di intasamento o transitorietà, dove altri sistemi spesso faticano. L'approccio di misura di Roxar 2600 MPFM garantisce prestazioni elevate su tutta la gamma di 0-100% GVF e 0-100% WLR, su un'ampia gamma di applicazioni, come l'ottimizzazione della produzione, la misurazione dell'assegnazione, la garanzia della portata, le operazioni di test dei pozzi, sia nei mercati convenzionali che non convenzionali di petrolio e gas.

Il Roxar 2600 Multiphase Flow Meter Emerson è una delle soluzioni più versatili per le applicazioni multifase in superficie, tra cui l'ottimizzazione della produzione, la misurazione dell'assegnazione, la garanzia della portata e le operazioni di test dei pozzi, sia nei mercati convenzionali che in quelli non convenzionali di petrolio e gas.

Perché Roxar 2600 MPFM è adatto per le applicazioni in superficie

• Implementazione flessibile: progettato per più casi d'uso in superficie, tra cui l'ottimizzazione della produzione, la misurazione dell'assegnazione e il test dei pozzi 
• Gestisce diversi regimi di flusso: Funziona in modo affidabile su flussi a predominanza di petrolio, acqua e gas 
• Ampio rapporto di turndown: garantisce l'accuratezza anche in presenza di variazioni dei tassi di produzione e delle condizioni di funzionamento 
• Supporta la garanzia della portata: capacità di misura dell'acqua sensibile e rilevamento degli strati
• Collaudato in più ambienti: adatto per installazioni offshore e onshore, inclusi campi convenzionali e non convenzionali

Questo lo rende ideale per un'ampia gamma di applicazioni, come manifold di prova, monitoraggio di pozzi marginali e retrofit di aree dismesse offshore e onshore.

L'incertezza MPFM può influire notevolmente sull'accuratezza dell'allocazione, ma il misuratore di portata multifase Roxar 2600 riduce al minimo questo impatto grazie a misurazioni stabili e ripetibili. Il misuratore offre bassi livelli di incertezza in condizioni di flusso multifase, tipiche delle strutture in superficie. È adatto per l'assegnazione della produzione e il monitoraggio delle prestazioni del pozzo, ma in genere è integrato da misuratori fiscali per la misura fiscale. Le sue prestazioni supportano flussi di lavoro di assegnazione allineati con le linee guida NORSOK e API MPMS.

L'indicatore di portata multifase Roxar 2600 può essere convalidato in modo efficace utilizzando test periodici dei pozzi e riconciliazione dei dati, anziché la taratura continua del separatore. Ciò è possibile grazie alla diagnostica avanzata e agli algoritmi di misura basati su modelli. L'indicatore incorpora la modellazione del flusso multifase e i dati integrati provenienti da più sensori, consentendo alle prestazioni di rimanere stabili man mano che le condizioni di flusso si evolvono.  La convalida può essere ottenuta tramite il confronto con dati di test occasionali del separatore o con modelli virtuali di misurazione della portata. Questo approccio è ideale per le piattaforme offshore con capacità di separazione di prova limitata o un numero elevato di pozzi.  La metodologia è in linea con le pratiche del settore a cui si fa riferimento nelle strategie di convalida NORSOK I-104.

L'indicatore di portata multifase Roxar 2600 offre in genere costi di ciclo di vita inferiori rispetto ai separatori di prova tradizionali. L'indicatore elimina la necessità di apparecchiature di separazione grandi e ingombranti e la relativa manutenzione. Riduce il CAPEX nelle modifiche alle aree dismesse e abbassa l'OPEX riducendo al minimo i test manuali dei pozzi, gli interventi e la manutenzione.  La sua affidabilità riduce anche i tempi di fermo della produzione e la complessità operativa. Ciò è particolarmente utile per le piattaforme offshore e le strutture onshore compatte con vincoli di spazio.

I misuratori di portata multifase in genere perdono accuratezza quando si trovano al di fuori del campo operativo specifico dello strumento, che può essere costituito da parametri quali portata istantanea, frazione di gas, pressione o pressione differenziale, condizioni di flusso o effetti causati da specifiche caratteristiche del flusso. Roxar 2600 MPFM è uno strumento di misura avanzato e altamente robusto, collaudato sul campo per la sua robustezza rispetto a molte di queste problematiche. L'indicatore dispone di un ampio rapporto di turndown, è robusto anche in applicazioni a bassissima pressione e funziona perfettamente sia in condizioni di flusso 0-100% GVF che 0-100% WLR. L'indicatore è resistente alle variazioni delle condizioni di flusso e funziona bene anche in presenza di slugging estremo, portata molto bassa o rapidi cambiamenti di fase. Ciò fornisce una maggiore robustezza rispetto alle tecnologie che si basano esclusivamente su misurazioni elettriche o di singole proprietà.

La deriva delle misure MPFM è in genere causata da modifiche delle proprietà del fluido, incrostazioni o degrado del sensore, ma può essere ridotta al minimo grazie alla diagnostica avanzata, alla misurazione multivariabile e alla manutenzione proattiva.

Il misuratore di portata multifase Roxar 2600 dispone di caratteristiche e capacità diagnostiche che aiutano a ridurre il rischio di deriva.  Grazie a solide tecniche di misurazione, rilevamento precoce tramite allarmi azionabili, rilevamento degli strati e funzioni di compensazione, sono garantite prestazioni affidabili a lungo termine.

Come Roxar 2600 MPFM rileva e risolve la deriva

• Misura multivariabile: riduce la dipendenza da un singolo sensore, migliorando la stabilità a lungo termine.
• Diagnostica avanzata: identifica l'accumulo di incrostazioni e cera e quando gli input delle proprietà del fluido sono incompatibili con le misurazioni.
• Allarmi attuabili: fornisce raccomandazioni chiare per le azioni correttive.
• Rilevamento e compensazione degli strati: mantiene l'accuratezza della misura compensando l'accumulo di strati fino a quando non è necessaria ed eseguita la manutenzione.

Grazie alle funzionalità di Roxar 2600 MPFM, gli operatori possono rilevare tempestivamente le anomalie e correggerle tramite la convalida dei dati o la manutenzione. Ciò è, ad esempio, particolarmente importante nella produzione di greggio incline alla cera.