Комплексы промысловые измерительные КПИ-1

Назначение

Комплексы промысловые измерительные КПИ-1 (далее - комплексы КПИ-1) предназначены для измерения дебита добывающих скважин по нефти (газовому конденсату), газу и объемной доли воды в жидкой фазе.

Описание

Комплексы КПИ-1 представляют собой трехуровневую автоматизированную измерительную систему.

Комплексы КПИ-1 включают в себя следующие уровни:

1 уровень - пробоотборник, блок питания и управления, сепарационная емкость и измерительные преобразователи с выходными токовыми и частотно-импульсными сигналами.

2 уровень - модуль ввода аналоговый и счетчик импульсов.

3 уровень - панель оператора.

Пробоотборник состоит из корпуса, шпинделя и головки отборной. На корпусе и головке вмонтированы штуцеры для подачи среды на блок управления. На головку отборную устанавливается диффузор. На штуцер головки устанавливается вентиль для монтажа технологического трубопровода.

Блок управления состоит из манифольдов, соединенных между собой верхним и нижним байпасами, снабженными шаровыми кранами. На манифольдах установлены преобразователи давления, между манифольдами установлен преобразователь разности давлений и регулятор давления плунжерного типа. На выходе установлен регулирующий вентиль. Для защиты от превышения давления в трубопроводах и преобразователях установлены предохранительные сбросные клапаны.

Сепарационная емкость состоит из сепарационной и накопительной части и оборудована фильтром и емкостью подачи ингибитора с регулировочным вентилем. Для поддержания давления сепарации в автоматическом режиме установлен регулятор обратного давления пружинного типа с двумя отсечными кранами. Для измерения температуры сепарации на сепарационной емкости установлен термопреобразователь сопротивления. Для отбора проб нестабильного конденсата и газа сепарации предусмотрены два шаровых крана с электроприводом. Для защиты емкости сепарационной от превышения давления установлен предохранительный сбросной клапан.

Управление всеми клапанами комплексов КПИ-1 осуществляется командами с панели оператора.

Принцип работы комплексов КПИ-1 заключается в изокинетическом отборе из устья скважины части сформированного многофазного потока в сепарационную емкость, оснащенную уровнемером и преобразователем температуры, для разделения его на однородные фазы (газа сепарации, нестабильных и стабильных жидких углеводородов, попутной воды) с сохранением рабочего давления. Газ сепарации направляется на счетчик газа, жидкая фаза потока накапливается в накопительной части сепарационной емкости, где происходит измерение ее объема и температуры.

Результаты измерений с датчиков 1 уровня в виде токовых и частотно-импульсных сигналов поступают на 2 уровень, преобразуются в цифровой код, передаются через стандартный интерфейс RS-232 или RS-485 на 3 уровень (панель оператора), где на основе

полученных результатов измерений происходит расчет параметров скважины, их визуализация, печать в виде отчета и хранение.

Состав комплексов КПИ-1 представлен в таблице 1.

Таблица 1 - Состав комплексов КПИ-1

Рабочая среда - смесь углеводородов, воды и газа со следующими параметрами:

- рабочее давление в технологической части КПИ-1, МПа

- рабочее давление в сепарационной емкости, МПа

- температура, °С2

- кинематическая вязкость жидкости, м2/с

- плотность жидкости, кг/м3

- объемная доля воды, %

- содержание сероводорода, %

- газовый фактор, м3/м3

У словия эксплуатации КПИ-1

- температура окружающей среды, °С:

- для технологического оборудования

- для рабочего места оператора

до 70

до 6,5

от минус 20 до плюс 100 от 1-10-6 до 120-10-6 от 600 до 1200 от 0,1 до 100 не более 10 от 10 до 500000

от минус 25 до плюс 50

от плюс 20 до плюс 30

Лист № 3

Всего листов 6

- напряжение питания переменного тока, В

- допускаемое отклонение напряжения питания, %        от минус 15 до плюс 10

- частота, Гц                                                               (50 ± 1)

- потребляемая мощность, Вт, не более

- степень защиты, обеспечиваемая оболочкой

корпусов элементов рабочего места оператора по ГОСТ 14254-96

- номинальная вместимость сепарационной емкости, дм3 0,35; 3,5; 6,0; 7,0; 20,0

- номинальный диаметр диффузора, мм                               0,9; 1,4; 1,7

- номинальный диаметр диафрагмы, мм                             от 6 до 50

Программное обеспечение

Микропрограмма модуля ввода аналогового МВА8 обеспечивает преобразование сигналов тока в значения физических величин и передачу их на панель оператора СП270.

Микропрограмма счетчика импульсов СИ20 обеспечивает преобразование импульсных сигналов счетчика газа в значения объема газа и передачу их на панель оператора СП270.

Микропрограмма панели оператора СП270 обеспечивает расчет и вывод на экран панели оператора параметров скважины для их мониторинга, печати в виде отчетов и архивирования.

Идентификационные данные программного обеспечения представлены в таблице 2.

Таблица 2 - Идентификационные данные программного обеспечения

Уровень защиты программного обеспечения от непреднамеренных и преднамеренных воздействий соответствует уровню С по МИ 3286-2010.

Метрологически незначимая часть программного обеспечения не оказывает влияния на метрологически значимую часть.

Внешний вид комплекса КПИ-1 представлен на рисунке 1. Схема пломбировки панели оператора СП270 от несанкционированного доступа представлена на рисунке 2.

Рисунок 1 - Внешний вид комплекса КПИ-1

Рисунок 2 - Схема пломбировки панели оператора СП270 от несанкционированного доступа

Технические характеристики

Технические и метрологические характеристики комплексов КПИ-1:

Диапазон измерений:

- дебита по жидкости, м3/сут (м3/ч)                     от 0,1 до 500 (от 0,004 до 20,83)

- дебита по газу, м3/сут (м3/ч)3             от 5000 до 2000000 (от 208,33 до 83333,33)

- объемной доли воды в нефти, %                                      от 0,1 до 100

Предел допускаемой относительной погрешности при измерении:

- дебита по жидкости, %

- дебита по газу, %

Предел допускаемой абсолютной погрешности измерения объемной доли воды в нефти: - для номинальной вместимости сепарационной емкости 0,35 дм3, %

- для номинальной вместимости сепарационной емкости 3,5 дм3 и более, %

Масса комплекса КПИ-1 в упаковке для транспортирования, кг, не более

Габаритные размеры комплекса КПИ-1 в упаковке для транспортирования (длинахширинахвысота), мм, не более             2000x1000x1500

Показатели надежности:

- время непрерывной работы, ч, не менее

- средняя наработка на отказ, ч, не менее

- средний срок службы, лет, не менее

Знак утверждения типа

наносят на титульные листы паспорта комплексов КПИ-1, руководства по эксплуатации типографским способом.

Комплектность

Комплектность комплексов КПИ-1 представлена в таблице 3.

Таблица 3 - Комплектность комплексов КПИ-1

Поверка

Поверку осуществляют в соответствии с документом КПИ-1.00.00.000 МП «Инструкция ГСИ. Комплексы промысловые измерительные КПИ-1. Методика поверки», утвержденным ГЦИ СИ ФБУ «Тюменский ЦСМ» 15 октября 2012 г.

Перечень поверочного оборудования представлен в таблице 4.

Таблица 4 - Перечень поверочного оборудования

Сведения о методах измерений

КПИ-1.00.00.000 РЭ Комплекс промысловый измерительный КПИ-1. Руководство по эксплуатации;

«Продукция газоконденсатных скважин. Методика измерений расхода (дебита), обводненности, газового и газоконденсатного фактора с помощью комплексов промысловых измерительных КПИ-1» аттестованная ФБУ «Тюменский ЦСМ» 19 ноября 2012 г. Свидетельство об аттестации № 639/01.00248-2012.

Нормативные документы

ГОСТ Р 8.618-2006 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений объемного и массового расходов газа.

ГОСТ 8.470-82 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений объема жидкости.

ТУ 4318-001-83330390-2010 Комплекс промысловый измерительный КПИ-1. Технические условия.

Рекомендации к применению

осуществление торговли и товарообменных операций; выполнение государственных учетных операций