ООО Нефть Консалт
В начало | Почта
 
ИЗМЕРЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ
ИЗМЕРЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ГАЗА
СИСТЕМЫ КОММЕРЧЕСКОГО УЧЕТА НЕФТИ И ГАЗА
НАЛИВ/СЛИВ НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ
Поиск

тел./факс:

адрес:



e-mail:
(495) 974-68-85

109044, Москва,
ул. Крутицкий Вал,
д. 3.

info@neftecon.ru


FMS Technologies
 Подробности смотрите здесь.

   
Методология

Н.И.МАТВЕЕВ, В.П.СУХАРЕВ (ОАО «СУРГУТНЕФТЕГАЗ»)

ТУРБИННЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ РАСХОДА – ПРАКТИКА ПРИМЕНЕНИЯ В НЕФТЯНОЙ ОТРАСЛИ

В 1998 г. метрологическая служба ОАО «Сургутнефтегаз» провела испытания первых образцов геликоидных преобразователей расхода серии MVTM фирмы «Смит Метер». Основное их отличие от стандартных аксиальных турбинных расходомеров заключается в уменьшении числа лопастей до двух при одновременном изменении их пространственной геометрии и увеличении длины, что обеспечивает сохранение эффективной площади соприкосновения турбины с измеряемым потоком жидкости. Подвижный ротор вращается на карбид-вольфрамовых подшипниках скольжения той же системы, что и стандартные турбины, которые работают в ОАО «Сургутнефтегаз» около 30 лет. Это позволяет надеяться на аналогичные сроки эксплуатации новых преобразователей.

Интерес представляет также струевыпрямительная вставка лепесткового типа, имеющая меньший перепад давления, лучшую подготовку потока и надежность от разрушения. Длина прямого участка снижается с 10Dy, до 7Dy (Dy - условный диаметр). Ячейка сетки фильтра увеличена до 12 мм, что уменьшает перепад давления и энергозатраты на транспорт нефти.

Сначала испытывались два расходомера при различных параметрах нефти разных месторождений:
  1. температура нефти t= 35°С, плотность при t =20°С
    р20 = 870,0 кг/м3, кинематическая вязкость v = 14-10"6 м2/с, расход Q = 150-1000 м3/ч, погрешность =0,09%;
  2. t =40°С, р20=885,0 кг/м3, v=25-10'6 м2/с, Q =150-1100 м3/ч, =0,10%.
Стабильность работы преобразователей в течение 2 мес была зафиксирована на уровне ±0,05%. После этого переустановили турбины, результаты подтвердились. Испытания были оценены как успешные, и турбинные преобразователи включили в промышленную эксплуатацию. Однако в процессе эксплуатации было установлено влияние на работу расходомеров механических примесей, содержащихся в нефти, хотя оно и менее значительно, чем у стандартных турбинных преобразователей.

Нефть не является однородной жидкостью, и в процессе ее добычи, подготовки и транспорта в ней появляются механические примеси. Значительная их часть улавливается фильтрами, однако нитеобразные включения они пропускают. Источниками их возникновения являются органические остатки растительного происхождения или включения техногенного происхождения, например, спиралевидные нитеобразные структуры, образованные в нефтяных пластах в результате воздействия полимеров и солянокислотных обработок скважин [1]. Эти нитеобразные включения в процессе учета при прохождении тысяч тонн нефти через турбинные преобразователи не попадают в отбираемые пробы нефти, но задерживаются на торцах лопастей турбины. Даже этот факт трудно установить в действительности, так как «дренирование» расходомера происходит через фильтр при обратном движении нефти. Этим движением отложения уносятся в дренаж. Остановка турбины прекращает действие прижимной силы на торцы лопастей, и отложения разрушаются.

Для уменьшения количества отложений на торцах лопастей в реальных условиях перекачки нефти метрологическая служба ОАО «Сургутнефтегаз» предложила фирме «Смит Метер» внести конструктивные изменения и изготовить ротор с наклонными поверхностями лопастей в расчете на то, что нефть потоком будет создавать воздействие, перемещающее нитевые отложения на торцевой поверхности до полного их уноса за турбину.

Первый образец такого ротора, названный фирмой «дизайн ОАО «Сургутнефтегаз» (см. рисунок) и испытанный в 1999 г., полностью подтвердил свои характеристики. Погрешность составила 0,07% для нефти, имеющей следующие характеристики: t = 38,4°С, р = 887,0 кг/м3, v = 14,0-10"6 м2/с, Q `= 150 -1000 м3/ч.

К этому времени на узле учета нефти эксплуатировалось шесть преобразователей расхода серии MVTM, поэтому последовательно «новый» ротор устанавливался на различный сорт нефти для эксплуатации.

Во всех замерах зафиксированы уменьшение диапазонной погрешности и отсутствие влияния механических включений, в связи с этим во всех преобразователях роторы были заменены роторами нового типа.

Безусловно, все среды (как жидкостные, так и газовые), подвергаемые учету, имеют неидеальную и неоднородную структуру, поэтому наклон торцевых поверхностей роторов должен быть у любого типа турбинных расходомеров. Сложности возникают при наличии крепежного обода на турбинах, однако и эта проблема решается конструкторским путем.

Схема стандартного преобразователя расхода MVTM (а) и «дизайна» ОАО «Сургутнефтегаз» (б):
1 - магнитно-индукционный датчик; 2 - статор; 3 - ротор



П.П.Кремлевским к числу основных параметров аксиальной турбинки отнесены число лопастей, их высота, толщина и длина в направлении оси турбинки, угол, образуемый лопастями с плоскостью, перпендикулярной оси турбинки, зазор между корпусом и турбинкой [2]. Указанный перечень параметров следует дополнить углом, образуемым торцевой поверхностью лопасти с осью турбинки. Безусловно, можно развить этот подход, описав торец турбины сложной кривой, но это детали, требующие создания моделей и исследования их на установках пролива. Такой подход к определению расхода среды следует учитывать при конструировании и выборе расходомеров обтекания и вихревых преобразователей расхода, имеющих широкое распространение.

Список литературы
  1. Особенности обезвоживания нефтяных эмульсий, содержащих высокомолекулярный полиакриламид (на примере нефтестабили-
    зационного производства НГДУ «Первомайнефть»)/С.И.Борисов,
    О.С.Калинина, Н.П.Мелошенко, А.Г.Соколов//Тр. ин-та/Гипровостокнефть. -1999. - Вып. 3. - С. 40-49.
  2. Кремлевский П.П. Расходомеры и счетчики количества: Справочник. 4-е изд., перераб. и доп. - Л.: Машиностроение, Ленинградское отд-ние, 1989.-200 с.
Источник: ежемесячный научно-технический и производственный журнал «Нефтяное хозяйство», №8, август 2002.
www.oil-industry.ru
О компании | Партнеры | Услуги | О ценах | Методология | Форма заказа
Продвижение сайта, контекстная реклама. Webexpert