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石蠟沉積在測量采出水量的儀 表上，導致讀數(shù)不準確。新技術解 決方案可以在日常維護的地方提供 臨時解決方案，從而實現(xiàn)持久的準 確性。 隨著能源行業(yè)致力 于采出水的再利 用， 采 出 水 的 處 理成本也在增加， 因此需要更精確的測量來節(jié)省成 本。 在美國非常規(guī)市場，采出水 的測量受到石蠟沉積在儀表上的 影響，導致采出水的體積讀數(shù)不 準確。該行業(yè)開始通過應用新技 術解決方案來解決這一日益嚴重 的問題，這些新技術解決方案可 以在日常維護中提供臨時解決方 案，從而實現(xiàn)持久的準確性。 大多數(shù)油氣生產(chǎn)商都面臨著 電磁流量計內(nèi)表面結蠟的問題。 這些儀表通常位于生產(chǎn)水段，生 產(chǎn)和測試分離器的下游。石蠟是 原油生產(chǎn)中存在的一種蠟狀物質(zhì)， 當液體從井口通過地面設備冷卻 時，石蠟會從溶液中脫落。
 
石蠟如何影響計量
 
當液體通過管道輸送時，它 會冷卻下來，導致石蠟凝固并沉 積在管道和流量計的壁上。設計 用于通過加熱去除大部分石蠟的 分離器仍然容易受到可能覆蓋管 道和測量裝置的少量石蠟的積累 的影響。 電磁流量計用于測量管道中 導電流 體 ( 如采出水 ) 的體積流 量。它們的工作原理是在流動路 徑上產(chǎn)生磁場，并測量流體流過 磁場時產(chǎn)生的電壓。 電壓與流速和磁場強度成正 比，用于計算流體的體積流量。 電磁流量計至少包含兩個電極， 由陶瓷或金屬材料組成，具體取 決于制造商。電極讀取流過儀表 的采出水的感應電壓。 絕緣襯墊放置在儀表內(nèi)部導 電流體和金屬體之間。這將被測 流體與儀表本體隔離，防止流體 產(chǎn)生電氣短路。 結蠟會在電磁流量計的電極 和襯套上成核，影響電磁流量計 的精度和可靠性。隨著時間的推 移，電極周圍的石蠟沉積會增加， 基本上使電極與液體絕緣。此時， 流體的導電性被人為降低，流量 計將讀數(shù)不足。 如果電極上的石蠟涂層變得 足夠厚，流量計將與采出水完全絕緣，儀表將其解釋為零流量。 隨著尾管上石蠟涂層的增加，儀 表的橫截面積減小，產(chǎn)生更高的 流體速度，導致儀表的流量過讀 (Q = Av，其中 a 為流動的橫截 面積，v 為平均流速 )。
 
現(xiàn)狀 : 維護和停機時間
 
油氣生產(chǎn)商可能會意識到電 磁流量計中的結蠟問題，特別是 如果他們過去經(jīng)歷過測量不準確 或流量計故障的問題。 據(jù)估計，目前在美國非常規(guī) 油氣市場上使用的數(shù)以萬計的電 磁流量計容易受到石蠟沉積的影 響。許多作業(yè)者已經(jīng)開發(fā)出解決 流量計中石蠟堆積問題的策略， 例如通過加熱系統(tǒng)將石蠟的溫度 保持在石蠟熔點以上，從而加熱 儀表以使石蠟保持液態(tài)。 其他方法包括化學處理方案， 用于溶解電極和襯套上的石蠟， 但這些處理方法成本高昂，并且 需要儀表停機。有些公司可能還 會實施定期維護和清潔程序，以 確保流量計正常工作。然而，定 期維護和清潔程序既耗時又昂貴。 然而，也有可能一些油氣生 產(chǎn)商可能沒有意識到電磁流量計 存在結蠟問題，特別是如果他們 沒有全面的維護和監(jiān)測計劃的話。 在這種情況下，流量計誤差可能 不會被發(fā)現(xiàn)，直到它們引起重大 問題或停機時間。
 
南德克薩斯案例
 
德克薩斯州南部的一家油氣 公司由于無法從儀表上獲取流量 數(shù)據(jù)，每隔 60 天就必須取出并清 洗被污染的儀表。 從 2021 年 10 月 開 始， 運 營 商 與 分 銷 合 作 伙 伴 KopMan Industries 一起部署了 Aculon 測量完整性 (AMI) 處理技術，以 解決其六個電磁流量計上的石蠟 積累問題。 生產(chǎn)作業(yè)中的流量計可以在 每米 3 ~ 4 小時內(nèi)進行處理。新 的儀表可以在一小時內(nèi)處理好。 沒有固化時間或溫度要求，需要 處理這些儀表。 由 于 AMI 的 應 用， 作 業(yè) 者 能夠?qū)x表的維護時間從 60 天延 長到 540 天 ( 即 18 個月 )。 最初，在 180 天內(nèi)對儀表進 行了物理檢查，發(fā)現(xiàn)電極沒有石 蠟沉積。由于磁性流量計報告的 流量與作業(yè)者每天的采出水量保 持一致，因此沒有因為結垢而拔 出流量計進行維護。 AMI 服務包括使用排斥水和 碳氫化合物的全憎性表面改性化 學物質(zhì)清潔、準備和處理電磁流 量計的表面。Aculon 的全疏化 學用于處理陶瓷或金屬電極，并 通過 2-5 納米厚的光學透明處理 共價結合到表面。 襯墊通常由聚四氟乙烯組成， 經(jīng)過Aculon的納米防化學處理， 專為非金屬合金表面設計。這種 化學方法已經(jīng)在石油和天然氣行 業(yè)之外使用了 20 多年。 Aculon 自 21 世 紀 初 以 來 一直專注于納米表面改性化學物 質(zhì)的合成和制造，并開發(fā)了 100 多種產(chǎn)品來修飾不同類型基材的 表 面 能。
 
2022 年，Aculon 與 KopMan 合作，KopMan 已經(jīng)使 用 Aculon 的化學試劑清潔、準 備和處理設備 5 年，處理了 6000 多件不同的設備。 合作伙伴共同創(chuàng)建了 AMI， 成功地將這里描述的維護間隔時 間延長了 6 米，延長了 9 倍。現(xiàn)在， 越來越多的作業(yè)者開始將資金分 配到電磁流量計的維護上，以減 少與電磁流量計的常規(guī)拉拔和清 洗相關的非生產(chǎn)時間。 自 2021 年 以 來， 超 過 250 個電磁流量計范圍從2-10英寸。 用 AMI 技術處理過的小顆粒。在 處理過的 250 米中，有 200 米屬 于采出水，需要在現(xiàn)場進行拉拔 和清洗。 如今，與碳氫化合物相比， 人們對采出水計量不確定性的關 注較少。然而，考慮到處理和處 置成本、法規(guī)、回收需求以及改 進泄漏 檢 測 的 需 要， 為 了 確 保 更準確、更可靠地測量采出水， 壓力越來越大，這種情況正在發(fā) 生變化?？傊?，經(jīng)過現(xiàn)場驗證的 AMI 技術能夠解決這些問題，同 時提高長期流量測量性能。