(по материалам журнала "Нефть России")

ЗАО Кумколь-ЛУКОЙЛ производит добычу нефти и газа на контрактной территории месторождения Кумколь и сдает сырую нефть АО Харрикейн Кумколь Мунай для дальнейшей подготовки на ЦППН и транспортировки на Шымкентский нефтеперерабатывающий завод. Для более точного измерения количества добываемого углеводородного сырья компания Кумколь-ЛУКОЙЛ приняла решение об установке собственного узла коммерческого учета сырой нефти (УУН) на базе массового расходомера Micro Motion производства фирмы Fisher-Rosemount. Выбор расходомера Micro Motion для использования в узле учета нефти был обусловлен следующими характеристиками данного оборудования:

* возможность прямого измерения массового расхода (в соответствии с ГОСТ 26976-86 LНефть и нефтепродукты. Методы измерения массы);

* невосприимчивость к изменениям рабочей среды (на оборудование не влияют изменения вязкости, плотности, профиля скоростей, а воздействия температуры и давления на порядок ниже, чем у объемных расходомеров);

* высокая точность (суммарная погрешность узла учета по массе брутто определяется только погрешностью массового расходомера);

* надежность (расходомер не имеет движущихся частей, попадание механических частиц и свободного газа не приводит к повреждению сенсора);

* минимальная стоимость дополнительного оборудования (нет необходимости в прямых участках, струевыпрямителях, блоках качества с плотномерами и вискозиметрами, датчиках давления, температуры и т.д.);

* потребность в минимальном техническом обслуживании (в связи со стабильностью метрологических характеристик кориолисового расходомера нет необходимости во внеочередных поверках и периодическом монтаже-демонтаже для профилактического обслуживания).

Правильность выбора кориолисового расходомера подтвердил и опыт эксплуатации бироторных счетчиков в СП Казгермунай на месторождении Акшабулак, где из-за высокого содержания парафина и механических примесей и, как следствие, относительно высокой температуры застывания нефти, счетчики забивались парафином и часто выходили из строя.

Узел учета позволяет определять параметры потока сырой нефти (массовый расход, плотность, температуру и обводненность эмульсии, объемный расход чистой нефти, давление в коллекторе) с последующей передачей полученной информации на диспетчерский пульт и внесением в базу данных.

Весной нынешнего года УУН нефти успешно прошел межгосударственные испытания и метрологическую аттестацию, в результате которых была установлена относительная погрешность измерения массы сырой нефти +/--0,25% и массы обезвоженной нефти +/--0,5%. При аттестации и поверке узла учета использовался опыт специалистов стран СНГ. Меетодику поверки совместно со специалистами ОАО ЛУКОЙЛ разрабатывал ВНИИМС (г. Москва) - одна из самых авторитетных в данной сфере организаций отраслевой науки, имеющая немалый опыт разработки подобных методик. Для поверки приборов узла учета было привлечено Уфимское наладочное управление. Еще в бытность СССР, как часть Союзнефтеавтоматики оно владело солидной метрологической базой, калибровочным оборудованием, а главное - располагало опытными специалистами для проведения поверок приборов коммерческого учета. Аттестовало же узел учета Казахстанское республиканское государственное предприятие Метрология совместно со специалистами ВНИИМС.

Узел учета можно условно разделить на две структурные части: одна включает в себя средства измерения и вторичные приборы, установленные непосредственно на технологическом трубопроводе, другая - систему отображения информации на диспетчерском пульте. В состав оборудования, установленного по месту измерения, входят массовые расходомеры Micro Motion с сенсорами CMF-300, компьютер чистой нефти NOC (Net Oil Computer) и контроллер ROC. С сенсоров поступают данные об основных параметрах потока эмульсии: мгновенные значения расхода (т/ч), температуры (С) и плотности эмульсии (кг/м3). Также с дополнительного датчика снимаются показания давления сырой нефти в коллекторе. Полученные данные передаются в компьютер чистой нефти.

Компьютер чистой нефти является интеллектуальным устройством, производящим сложные вычисления по определению значений мгновенного и нарастающего объема чистой нефти и воды, нарастающих значений массового расхода и обводненности эмульсии. При этом измеренный объем нефти нетто, протекающей в трубопроводе при реальной температуре, пересчитывается применительно к нормальным условиям, то есть 200С.

Кроме того, компьютер производит расчет ожидаемой суточной добычи эмульсии, чистой нефти и воды. На жидкокристаллическом индикаторе компьютера можно в режиме он-лайн отобразить все контролируемые параметры потока сырой нефти: мгновенные значения скорости протекания эмульсии, жидкости и воды, температуры эмульсии, давления нефти в коллекторе, а также накопленные значения добычи с начала суток, с начала месяца, года и с начала разработки. Компьютер чистой нефти определяет обводненность эмульсии по введенным в его конфигурацию константам плотностей нефти и воды. Для правильной работы вычислителя чистой нефти необходимо, чтобы плотность нефти и воды в потоке не сильно изменялась во времени. Теоретически расходомер не должен быть пригоден для измерения дебита нефти, добытой с разных скважин и пластов. Также изменения производительности индивидуальных скважин могли бы стать причиной изменении плотности сырой нефти и воды в смешанном потоке. Но на практике, в процессе метрологической аттестации, ощутимые колебания значений плотности зарегистрированы не были. Для учета возможного влияния колебаний плотности в ожидаемых характеристиках узла учета было принято решение об обновлении значений плотности нефти и воды по мере возникновения необходимости. Еще одним преимуществом данного расходомера является работа в условиях наличия переносимого с жидкостью газа. Небольшое количество газа (до 10-15% по объему, особенно когда пузырьки газа хорошо диспергированы в потоке жидкости) не влияет на точность измерений.

После обработки и преобразования в цифровую форму полученные данные с помощью контроллера удаленного доступа ROC (Remote Operation Controller) по радиомодему передаются на компьютер диспетчерского пульта. На диспетчерском пульте УУН осуществляются обработка, отображение параметров в реальном масштабе времени и хранение информации, связанной с расчетно-учетными операциями между ЗАО Кумколь-ЛУКОЙЛ и АО Харрикейн Кумколь Мунай. Программное обеспечение диспетчерского пульта узла учета нефти разработано на базе пакета Fix32 (Intellution) и функционирует в среде Windows NT. С помощью динамического обмена DDE пакет Fix32 позволяет обычным приложениям Microsoft Office работать с полученными данными, что упрощает создание отчетов.

Главная сводка по откачке нефти с узла учета реализована с помощью табличного редактора MS Excel, каждые два часа отображающего свежеполученные данные откачки нефти с узла учета нефти на ЦППН. Эти сведения включают в себя:

* значение откачанной эмульсии за последние два часа и с начала суток, с начала месяца и с начала года;

* количество чистой нефти и воды в эмульсии за последние два часа и с начала суток, с начала месяца и с начала года;

* информацию о среднем давлении в коллекторе, обводненности, средней температуре и плотности эмульсии за каждые два часа.

Эксплуатация узла учета нефти показала, что примененный программно-технический комплекс на базе массовых расходомеров Micro Motion обеспечил высокую надежность и точность измерения. Таким образом, работниками ЗАО Кумколь-ЛУКОЙЛ совместно со специалистами центрального аппарата ОАО ЛУКОЙЛ с успехом была решена сложная инженерная задача, связанная с организацией коммерческого учета сырой нефти. При этом требования, предъявляемые к учету товарной нефти, были реализованы применительно к сырой. Все это позволило не только облегчить контроль за технологическим процессом, но и повысить доходность предприятия при реализации добытой нефти.