Расходомеры многофазные Roxar MPFM 2600

Назначение

Расходомеры многофазные Roxar MPFM 2600 (далее - расходомеры) предназначены для измерений текущего расхода и массы сырой нефти, сырой нефти без учета воды, объемной доли воды, текущего расхода газа в объёмных и массовых единицах и объема газа в многофазных потоках продукции нефтяных скважин без предварительной сепарации измеряемой среды.

Описание

В основе принципа работы расходомера лежит использование различий в физических свойствах компонент измеряемой среды, в частности, значений диэлектрической проницаемости, электропроводности и плотности.

В расходомере реализованы отдельные функции определения состава и скорости измеряемой среды.

При определении состава многофазного потока измеряется импеданс, включающий электрическую ёмкость и проводимость, а также давление и температура.

Определение скорости выполняется одним из двух методов в зависимости от газосодержания: корреляционным или с помощью трубы Вентури. Выбор метода осуществляется автоматически.

При конфигурировании в расходомер заносят информацию о следующих свойствах измеряемой среды - плотности нефти/воды/газа, диэлектрической проницаемости нефти, электропроводности воды, таблицы PVT-свойств нефти.

Возможна дополнительная комплектация расходомера гамма-плотномером для измерений плотности многофазного потока измеряемой среды.

Основными элементами расходомера являются:

-    корпус измерителя:

-    труба Вентури по ISO 5167-2003;

-    преобразователь многопараметрический 3051SHV (номер в Госреестре 46317-10) фирмы «Emerson Process Management / Rosemount Inc.», для измерения давления, перепада давления, температуры, массового расхода и массы, объемного расхода приведенного к стандартным условиям;

-    двухуровневые датчики - электроды DP26, являющиеся обкладками конденсатора, датчиками кондуктометра и датчиками корреляционного преобразователя скорости;

-    узел для подключения гамма-плотномера;

-    электронное оборудование, служащее для измерения импеданса с помощью электродов DP26 и сверхскоростной прямой обработки и контроля данных;

-    корпус компьютера потока, имеющий разные варианты исполнения в зависимости от требуемого класса защиты;

-    отсечной сдвоенный запорно-спускной клапан модельного ряда Parker для отсечки датчиков от измерительной среды;

-    компьютер потока, созданный на базе шины РС/104, представляющий собой вычислительный блок для быстрого выполнения всех алгоритмов вычисления параметров потока, обеспечения связи со всеми внутренними средствами измерений, взаимодействия с внешним программным обеспечением (далее - ПО) «MPFM 2600 Service Console» (установленным на переносном или персональном компьютере) и клиентскими системами.

Для получения результатов измерений текущего расхода и количества сырой нефти, воды и газа в объёмных и массовых единицах используется ПО «Flow Computer Software Version 4.06», установленное в энергонезависимую память компьютера потока.

Фото 1 - Фотография общего вида многофазного расходомера Roxar MPFM 2600

Механическая защита от несанкционированного доступа осуществляется пломбированием наклейками корпуса компьютера потока, а также выходов интерфейсов преобразователя многопараметрического Rosemount 3051SMV и блока полевой электроники.

Всего листов 6

1    - место пломбирования интерфейса датчика температуры

2    - место пломбирования интерфейса многопараметрического датчика

3    - место пломбирования интерфейса блока электроники

Рисунок 2 - Схема пломбировки интерфейсов датчиков

Программное обеспечение

Данные, полученные при измерениях, обрабатываются с помощью ПО «Roxar MPFM Sensor software version 4.06», реализующего алгоритмы совместного решения уравнений, содержащих искомые и измеренные физические величины, результаты вычислений в виде значений текущих расходов и количества отдельных компонентов, а также их динамики, представляются на локальном дисплее в табличном и графическом виде. Идентификационные данные ПО указаны в таблице 1.

Т а б л и ц а 1 - Идентификационные данные ПО

Уровень защиты ПО системы от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню защиты «высокий» в соответствии с Р 50.2.077-2014 «ГСИ. Испытания средств измерений в целях утверждения типа. Проверка защиты программного обеспечения» Метрологически значимая часть ПО СИ и измеренные данные достаточно защищены с помощью специальных средств защиты от непреднамеренных и преднамеренных изменений.

Конструкция расходомеров обеспечивает ограничение доступа к метрологически значимой части ПО в целях предотвращения несанкционированных настроек и вмешательства, которые могут привести к искажениям результатов измерений.

Технические характеристики

Монтаж

Измеряемая среда

Диаметр условного прохода, мм (“) вертикальный с восходящим потоком нефть/ вода / газ от 50,8 до 203,2 (от 2 до 8)

Типоразмер/внутренний диаметр, “ /мм Диапазон измерений массового расхода жидкости (сырой нефти) в составе нефтегазоводянной смеси, т/ч:

Диапазон измерения объемной доли воды в сырой нефти (обводненности) ,% абс

4/50,4/67, 6/87, 8/132,10/173

Диапазон измерений объемного расхода газа при рабочих (стандартных) условиях в составе нефтегазоводянной смеси, м3/ч

Объёмное содержание газа в потоке (GVF), %

Вязкость измеряемой среды, сСт Плотность измеряемой среды, кг/м3, не более Максимальное давление в трубопроводе, МПа, не

более

Интерфейс связи Протокол обмена данными

Пределы допускаемой относительной погрешности представлены в таблице 2.

от 0,1 до 2000

от 0 до 100

от 0 (0) до 3080 (1 000 000) от 0 до 98 любая 1200

34,5

RS-232/RS-485/Ethernet Modbus ASCII/RTU/TCP измерений расходомера

Т а б л и ц а 2 - Пределы допускаемой погрешности измерений расходомера

Температура, оС:

-    измеряемой среды    от 0 до 130

-    окружающего воздуха    от минус 20 до плюс 60 Напряжение питания, В:

-    от сети переменного тока частотой (50±1) Гц    от 100 до 242

-    постоянного тока    от 18 до 36 Потребляемая мощность, Вт (ВА), не более    12 Длина расходомера, мм, не более    1200 Масса расходомера, кг, не более    900 Средняя наработка на отказ, ч, не менее    100 000 Средний срок службы, лет    20

Знак утверждения типа

Знак утверждения типа наносится на маркировочную табличку расходомера методом наклейки и на титульные листы эксплуатационной документации типографским способом.

Комплектность

В комплект поставки входит:

-    расходомер многофазный Roxar MPFM 2600 - 1 экз.;

-    комплект запасных частей и принадлежностей (по специальному заказу);

-    функциональное описание «Функциональное описание на Многофазный расходомер Roxar MPFM 2600 с датчиком солености Roxar. Функциональное описание. 091980» - 1 экз.;

-    инструкция по эксплуатации «Многофазный расходомер Roxar. Инструкция по эксплуатации. 091983» - 1 экз.;

-    методика поверки МП 0168-9-2014 «Инструкция. ГСИ. Расходомеры многофазные Roxar MPFM 2600. Методика поверки» - 1 экз.

Поверка

осуществляется по документу МП 0168-9-2014 «Инструкция. ГСИ. Расходомеры многофазные Roxar MPFM 2600. Методика поверки», утверждённому ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИР» 11 ноября 2014 г.

Основные средства поверки:

Государственный первичной специальный эталон единицы массового расхода газожидкостных смесей ГЭТ 195-2011 (далее - ГЭТ 195), диапазон воспроизведения:

массового расхода газожидкостной смеси (далее - ГЖС)    от 2 до 110 т/ч;

объемного расхода газа, приведенного к стандартным

условиям    от 0,1 до 250 м3/ч;

расширенная неопределенность (при коэффициенте охвата k = 2) воспроизведения:

массового расхода ГЖС    0,46 %;

объемного расхода газа, приведенного к стандартным

условиям    0,38 %.

Сведения о методах измерений

Методы измерения описаны в документе Расходомеры многофазные Roxar MPFM 2600. Функциональное описание (номер документа 091980).

Нормативные и технические документы, устанавливающие требования к расходомерам многофазным Roxar MPFM 2600

1    ГОСТ Р 8.615-2005. ГСИ. Измерения количества извлекаемой из недр нефти и нефтяного газа. Общие метрологические и технические требования.

2    Техническая документация фирмы изготовителя.

Рекомендации к применению

-    осуществление торговли,

-    выполнение работ по расфасовке товаров.