Измерения многофазных потоков углеводородов расходомерами-счетчиками газа РГ-ОНТ. Результаты опытно-промышленных испытаний
Е.Г. Иванов, А.А. Охапкин
ООО «УА-СИСТЕМЫ», г. Харьков, (057) 714-98-44
2017г.

   Учитывая современные мировые стандарты с целью достижения оптимальной разработки месторождений и планирования добычи, а также уменьшения необратимых потерь при хранении в подземных хранилищах, необходимо создавать постоянно-действующие геолого-технологические модели ПДГТМ подземных резервуаров углеводородов. Для создания ПДГТМ подземных хранилищ газа и месторождений необходимо непрерывное приборное измерение количества углеводородного сырья и сопутствующей пластовой воды по каждой скважине.

  На семинаре-совещании, состоявшемся в Одессе осенью 2015 года, был представлен доклад, в котором были проанализированы возможности различных методов при измерении расхода многофазных потоков углеводородов и указано о возможности проведения таких измерений расходомерами-счетчиками газа РГ-ОНТ. Метод переменного перепада давления с использованием осредняющей напорной трубки, применен в этом расходомере, что является перспективным для применения при измерении потоков углеводородов непосредственно из скважин месторождений (многофазная среда).

    По рекомендациям семинара ПАО «Укргаздобыча» совместно с ООО «УА-СИСТЕМЫ» провели опытно-промышленные испытания расходомера-счетчика газа РГ-ОНТ в рабочих условиях на скважинах Яблунивского НГКМ ГПУ «Полтавагаздобыча» в период с октября 2016 по июнь 2017 года. В течение опытно-промышленных испытаний проводились измерения расхода и объема приведенных к стандартным условиям газовой фазы продукта 4-х скважин Яблунивского месторождения непосредственно на шлейфе с применением методики измерений, предложенной ООО «УА-СИСТЕМЫ» и изложенной в Протоколе испытаний, по схеме, приведенной на рисунке 1. Значение водного фактора за время испытаний колебались в пределах до 232,9 см3 / м3, газоконденсатного фактора - до 144,6 г / м3.

  Диапазон применения методики ограничен двумя условиями. Первое условие является границей существования развитой дисперсно-кольцевой структуры потока в трубопроводе, которая является присущей для большинства случаев эксплуатации скважин и контролируется по значению перепада давления. Второе условие ограничивает долю заполнения трубопровода, занятой жидкой фазой, значением 20% и контролируется по значениям массовой доли газовой фазы потока.

  Предложенная методика предусматривает периодическое определение параметров потока от скважины на опытных линиях с промышленным сепаратором с определением поправочного коэффициента на двухфазность потока к показаниям расходомера-счетчика SД. Согласно принятому по данным [1 - 3] теоретическим уравнением расходы осредняющей трубки при измерении потока с жидкой и газовой фазами на коэффициент SД влияют три переменные: массовая доля газовой фазы, плотность газовой и плотность жидкой фаз потока в измерительном трубопроводе.

  Определение коэффициента SД проводится одним из двух способов:

  • расчетным путем по данным о составе продукта скважины, измеренные давление и температура в трубопроводе с применением уравнения состояния GERG-2008, которое позволяет проводить расчет физических свойств и фазового состояния природных газов и подобных им смесей с водой в широких диапазонах давления, температуры и компонентного состава в газовой и жидкой фазах, в сверхкритическом состоянии и в двухфазном состоянии газожидкостного равновесия включая и стандартизировано международному стандарту ISO 20765-2: 2015;

  • определением отношение показателей расходомера газа сепарации исследовательской линии к показателям расходомера-счетчика.

   Результаты опытно-промышленных испытаний признаны положительными. Согласно им установлена ​​возможность непрерывного измерения расхода и объема газовой (несущей) фазы продукта по каждой скважине расходомерами-счетчиками газа РГ-ОНТ с их периодической калибровкой по данным измерений имеющихся промышленных измерительных сепараторов с относительной погрешностью ± 3% в диапазоне расходов 1: 5 на газовых и газоконденсатных скважинах. Количество углеводородов в жидкой фазе и сопутствующей пластовой воде определяется условно постоянными значениями газоконденсатного и водного факторов, получаемых во время периодической калибровки по данным измерений с сепараторов.

 Предложенная отечественная система измерения количества углеводородного сырья и сопутствующей пластовой воды с применением расходомеров-счетчиков газа РГ-ОНТ может быть создана по цене в 10 раз меньше по сравнению с созданием таких систем на основе иностранных средств измерительной техники. Это достигается за счет использования имеющегося на предприятиях по добыче оборудования, а именно - действующих промышленных измерительных сепараторов, в составе исследовательских линий установок по комплексной подготовке газа.

  Действующий Порядок централизованного учета добычи нефти, природного газа, газового конденсата, сопутствующей пластовой воды, а также закачки в пласты воды и газа утвержден Приказом № 538/1109 от 22.10.2012 года Минэкологии и Минфинансов Украины в разделе 5 требует государственного метрологического контроля специальным измерительным оборудованием, которое используется для регистрации, хранения и передачи информации о результатах измерений количества многофазного углеводородного сырья и объема сопутствующей пластовой воды.

  Этот Порядок был утвержден ранее чем введен в действие Закон о метрологии и метрологической деятельности от 05.06.2014 года и делает невозможным применение средств измерительной техники, которые проходят периодические калибровки, для измерения количества продукта скважин.

 Поверка таких средств измерения невозможна из-за отсутствия стандартов и оборудования для поверки средств измерения количества составляющих многофазных потоков. Такая несогласованность в законодательстве приводит к тому, что учет добытого сырья по отдельным участкам недропользования осуществляется не приборами с непрерывным измерением, а по временным методикам и имеют оценочный характер.

   С другой стороны, калибровка средств измерительной техники для учета добытой из скважин сырья на месте эксплуатации согласно предложенной схеме и методике по данным из промышленных измерительных сепараторов, имеющих в своем составе поверенные средства измерений для определения количества каждой из фаз потока, есть технически и экономически оправданными и апробированными в течение опытно-промышленных испытаний расходомеров-счетчиков газа РГ-ОНТ.

  В связи с изложенным считаем необходимым инициирование внесения изменений в раздел 5 Приказа № 538/1109 от 22.10.2012 года Минэкологии и Минфинансов Украины с заменой требования государственного метрологического контроля за специальным измерительным оборудованием с требованием периодической калибровки такого оборудования.

Литература:

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.

  • Vkontakte - Grey Circle
  • Facebook - Grey Circle
  • LinkedIn - Grey Circle