Medição de vazão multifásica

Um medidor de vazão multifásica (MPFM) mede as taxas de vazão de petróleo, gás e água simultaneamente em uma tubulação, sem separá-los primeiro.

O medidor de vazão multifásica Roxar 2600 da Emerson combina a pressão do diferencial de Venturi, impedância elétrica e densitometria gama para calcular as taxas de vazão de fase em tempo real. O elemento Venturi mede a vazão mássica total com base na queda de pressão ao longo do medidor, enquanto a densitometria gama quantifica as frações de fase detectando variações de densidade na mistura de fluxo. Uma versão não gama exclui esta medição. A impedância elétrica, usando capacitância (resposta dielétrica) e condutância (condutividade de fluido), resolve ainda a distribuição de fases, analisando como a mistura responde a um campo elétrico aplicado. Essas entradas são combinadas com modelos de vazão no software integrado Roxar Rapid Adaptive Measurement para calcular as taxas de vazão de fase individuais (petróleo, água e gás) em tempo real.

Essa abordagem é amplamente usada na produção de petróleo e gás, testes de poços e alocação em instalações offshore e onshore. Para o serviço de alocação, o NORSOK I-104 fornece orientação reconhecida para verificação, incerteza e validação do desempenho do MPFM.

Uma fonte radioativa não é necessária, mas pode ser recomendada para certas aplicações e condições de poço para aumentar a robustez da medição.

O medidor de vazão multifásica Roxar 2600 da Emerson está disponível nas configurações gama e não gama, com as versões não gama e gama oferecendo desempenho confiável em 0–100% GVF e 0–100% WLR. Quando incluída, a densitometria gama acrescenta outra medição de dados brutos, permitindo diagnósticos adicionais e confiança na medição em condições complexas de vazão.

Essa flexibilidade torna o medidor adequado para ambientes de produção de petróleo e gás, incluindo poços offshore difíceis com vazão instável. Quando são utilizadas fontes radioativas, é obrigatória a conformidade com as normas internacionais de segurança de radiação e os requisitos regulatórios locais.

O medidor de vazão multifásica Roxar 2600 fornece medições mais rápidas, contínuas e de baixo custo em comparação com os separadores de teste tradicionais. Ele elimina a necessidade de separação de fases em massa, medindo a vazão multifásica em linha, sem necessidade de separação. Isso reduz o espaço, o peso e a complexidade operacional, ao mesmo tempo em que permite o monitoramento em tempo real.

Embora os separadores de teste possam oferecer menor incerteza em condições controladas, os MPFMs proporcionam eficiência operacional significativamente maior. Isso é especialmente valioso em instalações de superfície offshore com espaço limitado e grande número de poços, ao mesmo tempo em que também contribui na operação onshore, reduzindo o aterramento e os requisitos de tubulação.

Os medidores de vazão multifásica são geralmente aceitos para alocação, já que os órgãos reguladores costumam exigir comprovação de desempenho, documentação sobre incertezas e procedimentos de validação.

O medidor de vazão multifásica Roxar 2600 foi projetado para atender às normas da indústria comumente seguidas para medição de alocação em instalações de superfície. Ele é projetado de acordo com os princípios de design da Emerson e alinhado às diretrizes NORSOK e API. Suporta desempenho comprovado, documentação de incerteza e procedimentos de validação para uso em sistemas de alocação de produção de petróleo e gás. A medição fiscal normalmente ainda exige medidores ou separadores monofásicos, mas os MPFMs podem suportar verificação e otimização.

O medidor de vazão multifásica Roxar 2600 é uma solução pequena, compacta e integrada que simplifica a instalação em ambientes com restrição de espaço. Todos os pontos de medição são integrados dentro do corpo compacto do medidor, com componentes eletrônicos montados diretamente na unidade, o que simplifica a instalação. O medidor deve ser instalado verticalmente, exigindo trechos retos de tubulação limitados. O peso, a área ocupada e a integração da tubulação são otimizados para aplicações offshore, designs modulares e reformas em instalações existentes. Isso o torna ideal para módulos de superfície lotados, skids de teste de poços e instalações de produção onshore com restrições de layout.

Sim, a faixa da medição de vazão do Roxar 2600 MPFM pode ser ajustada após a instalação sem substituir o medidor. O Roxar 2600 MPFM tem uma ampla rangeabilidade e pode acomodar condições de vazão variáveis sem modificação física. Além disso, o Venturi é substituível, permitindo uma adaptação contínua às mudanças nas faixas de vazão após a instalação, preservando o medidor existente. Isso permite medição precisa em uma ampla gama de perfis de produção, incluindo poços em declínio ou cenários de ramp-up. Essa flexibilidade é fundamental para poços de superfície com taxas de produção variáveis ao longo de seu ciclo de vida útil.

O medidor de vazão multifásica Roxar 2600 oferece suporte a protocolos de comunicação industrial padrão para integração perfeita em sistemas de controle. O medidor faz interface com DCS, SCADA e protocolos digitais, como Modbus e OPC UA, tanto protocolos de comunicação padrão da indústria como HTTPS para acesso e integração segura de dados. Ele fornece dados em tempo real sobre as taxas de vazão de fase, GVF, corte de água e diagnósticos para monitoramento e otimização. Isso permite a integração com sistemas de gerenciamento de produção e soluções de monitoramento remoto. 

O MPFM 2600 da Roxar é amplamente utilizado em ambientes de produção de petróleo e gás conectados digitalmente offshore e onshore.

O medidor de vazão multifásica 2600 da Roxar se adapta às mudanças nas condições de vazão sem a necessidade de intervenção manual. O medidor usa uma combinação de medição de pressão do diferencial de Venturi, impedância elétrica e densitometria gama, fornecendo vários pontos de medição, cada um com diferentes sensibilidades aspectos da vazão e das condições de vazão. Isso proporciona imediatamente robustez às condições de vazão variáveis, reforçada ainda mais pelo software integrado Rapid Adaptive Measurement da Roxar, que conta com mais de 30 anos de experiência em campo na forma de recursos de modelagem. Usando uma abordagem modular, o software detecta e se ajusta continuamente às variações, como vazão em golfadas e mudanças rápidas na fração de volume de gás (GVF), garantindo cálculos confiáveis de fração de fase e vazão em todas as condições de vazão.

O medidor de vazão multifásica 2600 da Roxar fornece a precisão mais confiável em regimes de vazão instáveis e GVF variados em comparação com tecnologias alternativas de MPFM. Isso pode ser alcançado por meio da medição de pressão do diferencial de Venturi, impedância elétrica e medições de dados brutos de densitometria gama, combinadas com a solução de software integrada Rapid Adaptive Measurement da Roxar. Essa combinação permite uma medição robusta da fração de fase e o cálculo da taxa de vazão com uma resolução muito alta de 10 vezes por segundo. Isso garante medições capturadas com precisão, mesmo em condições de oscilação ou transientes, onde outros sistemas costumam ter dificuldades. A abordagem de medição do MPFM 2600 da Roxar garante alto desempenho em toda a faixa de 0–100% GVF e 0–100% WLR, em uma ampla variedade de aplicações, como otimização de produção, medição de alocação, garantia de vazão, operações de teste de poços, tanto nos mercados convencionais quanto não convencionais de petróleo e gás.

O medidor de vazão multifásica 2600 Roxar da Emerson é uma das soluções mais versáteis para aplicações multifásicas de superfície, incluindo otimização de produção, medição de alocação, garantia da vazão, operações de teste de poços, tanto nos mercados convencionais quanto não convencionais de petróleo e gás.

Por que o MPFM 2600 da Roxar é adequado para aplicações de superfície

• Implantação flexível: projetado para vários casos de uso de superfície, incluindo otimização de produção, medição de alocação e testes de poços 
• Lida com regimes de vazão variados: tem um desempenho confiável em vazões predominantemente de petróleo, predominantemente de água e ricas em gás 
• Ampla taxa de rangeabilidade: mantém a precisão sob mudanças nas taxas de produção e condições operacionais 
• Compatível com garantia da vazão: medição de água sensível e recursos de detecção de camadas
• Comprovado em vários ambientes: adequado para instalações offshore e onshore, incluindo campos convencionais e não convencionais

Isso o torna ideal para uma ampla gama de aplicações, como blocos de válvulas de teste, monitoramento de poços marginais e adaptações de campos antigos, offshore e onshore.

A incerteza do MPFM pode afetar significativamente a precisão da alocação, mas o medidor de vazão multifásica Roxar 2600 minimiza esse impacto por meio de medições estáveis e repetíveis. O medidor oferece baixos níveis de incerteza em condições de vazão multifásica típicas de instalações de superfície. É adequado para alocação de produção e monitoramento de desempenho de poços, mas normalmente é complementado por medidores de medição fiscal para transferência de custódia. Seu desempenho suporta fluxos de trabalho de alocação alinhados às diretrizes NORSOK e API MPMS.

O medidor de vazão multifásica 2600 da Roxar pode ser validado de forma eficaz usando testes periódicos de poço e reconciliação de dados em vez de calibração contínua do separador. Isso é possível por meio de diagnósticos avançados e algoritmos de medição baseados em modelos. O medidor incorpora a modelagem de vazão multifásica e dados integrados de vários sensores, permitindo que o desempenho permaneça estável à medida que as condições de vazão evoluem. A validação pode ser obtida por meio da comparação com dados ocasionais de separadores de teste ou modelos virtuais de medição de vazão. Essa abordagem é ideal para plataformas offshore com capacidade limitada de separador de teste ou grande número de poços. A metodologia se alinha às práticas da indústria referenciadas nas estratégias de validação NORSOK I-104.

O medidor de vazão multifásica 2600 da Roxar normalmente oferece custos de ciclo de vida útil mais baixos que os separadores de teste tradicionais. O medidor elimina a necessidade de equipamentos de separação grandes e que consomem muito espaço e de manutenção associada. Ele reduz o CAPEX em modificações em brownfields e diminui o OPEX ao minimizar os testes manuais de poços, as intervenções e a manutenção. Sua confiabilidade também reduz o tempo de inatividade da produção e a complexidade operacional. Isso é especialmente valioso para plataformas offshore e instalações onshore compactas com restrições de espaço.

Os medidores de vazão multifásica normalmente perdem precisão quando estão fora do envelope operacional específico dos instrumentos, que pode incluir parâmetros como vazão, fração de gás, pressão ou pressão diferencial, condições de vazão ou efeitos causados por características específicas da vazão. Roxar 2600 MPFM é um instrumento de medição avançado e altamente robusto, comprovado em campo para superar muitas dessas preocupações. O medidor apresenta uma ampla taxa de rangeabilidade, é robusto mesmo em aplicações de pressão muito baixa e opera perfeitamente em condições de vazão de 0–100% GVF e 0–100% WLR. O medidor é robusto em condições de vazão em constante mudança e tem bom desempenho mesmo em oscilações extremas, vazão muito baixa ou mudanças rápidas de fase. Isso proporciona maior robustez em comparação com tecnologias que dependem exclusivamente de medições elétricas ou de uma única propriedade.

O desvio na medição do MPFM normalmente é causado por alterações nas propriedades do fluido, incrustação ou degradação do sensor, mas pode ser minimizado por meio de diagnóstico avançado, medição de múltiplas variáveis e manutenção proativa.

O medidor de vazão multifásica 2600 da Roxar possui recursos e capacidades de diagnóstico que ajudam a reduzir o risco de desvio. Com técnicas robustas de medição, detecção precoce por meio de alarmes acionáveis, detecção de camadas e recursos de compensação, é garantido um desempenho confiável de longo prazo.

Como o MPFM 2600 da Roxar detecta e corrige desvios

• Medição de múltiplas variáveis: reduz a dependência de um único sensor, melhorando a estabilidade de longo prazo.
• Diagnóstico avançado: identifica o acúmulo de incrustações e cera e quando as entradas de propriedade do fluido são incompatíveis com as medições.
• Alarmes acionáveis: fornecem recomendações claras para ações corretivas.
• Detecção e compensação de camadas: mantêm a precisão da medição compensando o acúmulo de camadas até que a manutenção seja necessária e executada.

Com os recursos do MPFM 2600 da Roxar, os operadores podem detectar anomalias com antecedência e corrigi-las por meio da validação ou manutenção de dados. Isso é, por exemplo, particularmente importante na produção de petróleo bruto propenso à formação de cera.