© 2019 "UA-Systems" LLC. Сайт создан на Wix.com

  • Vkontakte - Grey Circle
  • Facebook - Grey Circle
  • LinkedIn - Grey Circle
Вимірювання багатофазних потоків вуглеводнів
витратомірами-лічильниками газу РГ-ОНТ.
Результати дослідно-промислових випробувань

Є.Г. Іванов, О.О. Охапкін

ТОВ «УА-СИСТЕМИ», м. Харків, (057)714-98-44

2017р.

  З огляду на сучасні світові стандарти з метою досягнення оптимальної розробки родовищ та планування видобутку, а також зменшення незворотних втрат газу при зберіганні в підземних сховищах, необхідно створювати постійно-діючі геолого-технологічні моделі ПДГТМ підземних резервуарів вуглеводнів. Для створення ПДГТМ підземних сховищ газу та родовищ необхідне безперервне приладове вимірювання кількості вуглеводневої сировини і супутньої пластової води по кожній свердловині.

  На семінар-нараді, що відбувся в Одесі восени 2015 року, була представлена доповідь, в якій були проаналізовані можливості різних методів при вимірюванні  витрати багатофазних потоків вуглеводнів і вказано про можливість проведення таких вимірювань витратомірами-лічильниками газу РГ-ОНТ. Метод змінного перепаду тиску із використанням осереднюючої напірної трубки, що застосований в цьому витратомірі, є перспективним для застосування при вимірюванні потоків вуглеводнів безпосередньо зі свердловин родовищ (багатофазне середовище).

  За рекомендаціями семінару ПАТ «Укргазвидобування» спільно з ТОВ «УА-СИСТЕМИ» провели дослідно-промислові випробування витратоміра-лічильника газу РГ-ОНТ в робочих умовах на свердловинах Яблунівського НГКР ГПУ «Полтавагазвидобування» в період від жовтня 2016 року до червня 2017 року.

Протягом дослідно-промислових випробувань проводились вимірювання витрати і об’єму зведених до стандартних умов газової фази продукту 4-х свердловин Яблунівського родовища безпосередньо на шлейфі із застосуванням методики вимірювань, що запропонована ТОВ «УА-СИСТЕМИ» і викладена в Протоколі випробувань, за схемою, яка наведена на рисунку 1. Значення водного фактору за час випробувань коливались в межах до 232,9 см3/м3, газоконденсатного фактору – до 144,6 г/м3.

  Діапазон застосування методики обмежений двома умовами. Перша умова є границею існування розвиненої дисперсно-кільцевої структури потоку у трубопроводі, яка є притаманною для більшості випадків експлуатації свердловин, і контролюється за значенням перепаду тиску. Друга умова обмежує долю перетину трубопроводу, що зайнята рідкою фазою, значенням 20 % і контролюється за значеннями масової частки газової фази потоку.

Запропонована методика передбачає періодичне визначення параметрів потоку від свердловини на дослідних лініях з промисловим сепаратором з визначенням поправкового коефіцієнту на двофазність потоку до показів витратоміра-лічильника SД. Згідно з прийнятим за даними [1 – 3] теоретичним рівнянням витрати осереднюючої трубки при вимірюванні потоку із рідкою і газовою фазами на коефіцієнт SД впливають три змінні: масова частка газової фази, густина газової і густина рідкої фаз потоку у вимірювальному трубопроводі.

  Визначення коефіцієнта SД проводиться одним з двох способів:

  • розрахунковим шляхом за даними про склад продукту свердловини, виміряні тиск і температуру в трубопроводі із застосуванням рівняння стану GERG‑2008, яке дозволяє проводити розрахунок фізичних властивостей і фазового стану природних газів і подібних їм сумішей із водою в широких діапазонах тиску, температури і компонентного складу, в газовій і рідкій фазах, в надкритичному стані і в двофазному стані газорідинної рівноваги включно і стандартизовано міжнародним стандартом ISO 20765‑2:2015;

  • визначенням відношення показів витратоміра газу сепарації дослідної лінії до показів витратоміра-лічильника.

 Результати дослідно-промислових випробувань визнані позитивними. Згідно з ними встановлено можливість безперервного вимірювання витрати і об’єму газової (несучої) фази продукту по кожній свердловині витратомірами-лічильниками газу РГ‑ОНТ з їх періодичним калібруванням за даними вимірювань наявних промислових вимірювальних сепараторів з відносною похибкою ± 3% в діапазоні витрат 1:5 на газових та газоконденсатних свердловинах. Кількість вуглеводнів в рідкий фазі і супутньої пластової води визначається за умовно постійними значеннями газоконденсатного і водного факторів, що отримуються під час періодичного калібрування за даними вимірювань з сепараторів.

  Результати дослідно-промислових випробувань визнані позитивними. Згідно з ними встановлено можливість безперервного вимірювання витрати і об’єму газової (несучої) фази продукту по кожній свердловині витратомірами-лічильниками газу РГ‑ОНТ з їх періодичним калібруванням за даними вимірювань наявних промислових вимірювальних сепараторів з відносною похибкою ± 3% в діапазоні витрат 1:5 на газових та газоконденсатних свердловинах. Кількість вуглеводнів в рідкий фазі і супутньої пластової води визначається за умовно постійними значеннями газоконденсатного і водного факторів, що отримуються під час періодичного калібрування за даними вимірювань з сепараторів.

Запропонована вітчизняна система вимірювання кількості вуглеводневої сировини і супутньої пластової води із застосуванням витратомірів-лічильників газу РГ-ОНТ може бути створена за ціною в 10 разів меншою у порівнянні зі створенням таких систем на основі іноземних засобів вимірювальної техніки. Це досягається за рахунок використання наявного на підприємствах з видобування обладнання, а саме – діючих промислових вимірювальних сепараторів, у складі дослідних ліній установок з комплексної підготовки газу.

  Діючий Порядок централізованого обліку видобутку нафти, природного газу, газового конденсату, супутньої пластової води, а також закачки в пласти води та газу затверджений Наказом № 538/1109 від 22.10.2012 року Мінекології і Мінфінансів України в розділі 5 вимагає державного метрологічного контролю за спеціальним вимірювальним обладнанням, що використовується для реєстрації, зберігання і передачі інформації про результати вимірювань кількості багатофазної вуглеводневої сировини і об’єму супутньої пластової води.

Цей Порядок був затверджений раніше ніж введений в дію Закон про метрологію та метрологічну діяльність від 05.06.2014 року та унеможливлює застосування засобів вимірювальної техніки, що проходять періодичне калібрування, для вимірювання кількості продукту свердловин.

 Повірка таких засобів вимірювання є неможливою внаслідок відсутності еталонів і обладнання для повірки засобів вимірювання кількості складових багатофазних потоків. Така неузгодженість у законодавстві призводить до того, що облік видобутої сировини по окремих ділянках надрокористування здійснюється не приладами з безперервним вимірюванням, а по тимчасовим методикам, що мають оціночний характер.  

 З іншого боку, калібрування засобів вимірювальної техніки для обліку видобутої із свердловин сировини на місті експлуатації згідно з запропонованою схемою і методикою за даними з промислових вимірювальних сепараторів, що мають в своєму складі повірені засоби вимірювальної техніки для визначення кількості кожної із фаз потоку, є технічно і економічно виправданим та апробованим протягом дослідно-промислових випробувань витратомірів-лічильників газу РГ-ОНТ.  

  У зв’язку з викладеним вважаємо необхідним ініціювання внесення змін до розділу 5 Наказу № 538/1109 від 22.10.2012 року Мінекології і Мінфінансів України із заміною вимоги державного метрологічного контролю за спеціальним вимірювальним обладнанням вимогою про періодичне калібрування такого обладнання.

Література:

1. Кремлёвский П.П., Дюдина И. А. Измерение расхода влажного пара при помощи стандартных диафрагм//Измерительная техника, 1972, №5, с.52–54.

2. Алексеев В. И., Шулюпин А. Н., Усачев Д. П. Измерение расхода пароводяной смеси стандартными диафрагмами. Петропавловск-Камчатский, 1991, 29 с.

3. Шулюпин А.Н.  Научно-методические основы определения параметров пароводяных течений для рационального освоения геотермальных месторождений: Дисс. … д-ра техн. наук//Камчатский Гос. Техн. Университет. – Петропавловск-Камчатский, 2003, 255 с.