Stöðug seigjumæling
I. Óhefðbundnir eiginleikar vökva og mælingaráskoranir
Árangursrík beiting ásamfelld seigjumælingkerfi á sviðiolíuvinnsla úr leirskiferogolíusandsvinnslakrefst skýrrar viðurkenningar á þeim miklu seigjufræðilegu flækjum sem eru eðlislægar þessum óhefðbundnu vökvum. Ólíkt hefðbundnu ljósihráefni, þungolía,malbiki, og tengdar leðjur sýna oft óNewtonska, fjölfasa eiginleika ásamt mikilli hitastigsnæmi, sem skapar einstaka erfiðleika fyrir stöðugleika og nákvæmni mælitækja.
1.1 Skilgreining á óhefðbundnu seigjulandslagi
1.1.1 Há seigjuprófíll: Áskoranir malbiks og þungolíu
Óhefðbundin kolvetni, sérstaklega malbiki sem kemur fráolíusandsvinnsla, einkennast af einstaklega mikilli eðlilegri seigju. Bitumen úr stórum jarðlögum sýnir oft seigju á bilinu upp í mPa·s (cP) við staðlað umhverfishitastig (25°C). Þessi stærð innri núnings er aðalhindrunin fyrir flæði og krefst flókinna aðferða, svo sem varmaendurvinnslutækni eins og gufuaðstoðaðrar þyngdaraflsrennslis (SAGD), fyrir hagkvæma útdrátt og flutning.
Seigju-hitastigsháðni þungolíu er ekki bara megindlegur þáttur; hún er grundvallarviðmiðun til að meta hreyfanleika vökva og meta tengda varma- og flæðishegðun innan lónsins. Dynamísk seigja lækkar skarpt með hækkandi hitastigi. Þessi mikla breyting þýðir að lítil villa í hitamælingum á meðan...samfelld seigjumælingþýðir beint gríðarlegt hlutfallslegt skekkjugildi í tilkynntu seigjugildi. Nákvæm, samþætt hitaleiðrétting er því nauðsynleg fyrir öll áreiðanleg innbyggð kerfi sem notuð eru í þessu umhverfi þar sem mikil áhætta er fyrir hita og eru viðkvæm. Ennfremur skapa hitatengdar seigjubreytingar aðgreind jarðfræðileg svæði (tæmd, að hluta tæmd, ótæmd) sem hafa bein áhrif á vökvaflæði og aflögun lónsins, sem krefst nákvæmra seigjugagna til að leiðbeina árangursríkri hönnun endurheimtarkerfa.
1.1.2 Hegðun sem ekki tengist Newton: Skerþynning, þixotropía og skeráhrif
Margir vökvar sem koma fyrir í óhefðbundinni auðlindavinnslu sýna áberandi eiginleika sem eru ekki Newtons-eiginleikar. Vökvafræðilegir sprunguvökvar sem notaðir eru íolíuvinnsla úr leirskifer, oft á hlaupgrunni, eru dæmigerðir klippiþynningarvökvar, þar sem virk seigja minnkar veldishraða eftir því sem klippihraðinn eykst. Á sama hátt sýna fjölliðulausnir sem notaðar eru til aukinnar olíuendurheimtar (EOR) í þungolíugeymslum einnig sterka klippiþynningareiginleika, sem oft eru magngreindir með lágflæðishegðunarvísitölu (n), eins og n=0,3655 fyrir ákveðnar pólýakrýlamíðlausnir.
Breytileiki seigju með skerhraða er veruleg áskorun fyrir mælitæki í línu. Þar sem seigja vökva sem ekki er Newtonskur er ekki fastur eiginleiki heldur háð því tiltekna skersviði sem hann lendir í, er samfelldmælitæki fyrir olíuseigjuverður að starfa við skilgreindan, lágan og mjög endurtekningarhæfan skerhraða sem er stöðugur óháð flæðisskilyrðum meginhluta ferlisins (laminar, transitional eða turbulent). Ef skerhraðinn sem skynjarinn notar er ekki stöðugur, þá er seigjumælingin sem myndast einungis tímabundin og ekki hægt að nota hana áreiðanlega til samanburðar á ferlum, þróun eða stjórnun. Þessi grundvallarkrafa krefst vals á skynjaratækni, svo sem hátíðni ómsveiflutækjum, sem eru vísvitandi aftengdar frá stórvökvahreyfingum leiðslunnar eða ílátsins.
1.1.3 Áhrif álagsspennu og fjölfasaflækjustigs
Auk einfaldrar skerþynningar geta þungolía og malbiki sýnt Bingham-plasteiginleika, sem þýðir að þau hafa þröskuldþrýstingshalla (TPG) sem verður að yfirstíga áður en flæði hefst í gegndræpum miðlum. Í flæði í leiðslum og lónum takmarkar samanlögð áhrif skerþynningar og streitu verulega hreyfanleika og hefur áhrif á endurheimt skilvirkni.
Þar að auki eru óhefðbundnir útdráttarstraumar í eðli sínu fjölþættir og mjög ólíkir. Þessir straumar innihalda oft sviflausnir, svo sem sand og fínefni, sérstaklega þegar unnið er með mikið magn af ...seigjuolíaúr veikburða sandsteini. Sandinnstreymi er mikil rekstrarhætta og veldur verulegu rofi á búnaði, stíflum í borholum og hruni á botni holunnar. Samsetning mjög seigfljótandi, klístraðra kolvetna (asfalt, bitumen) og slípandi steinefna skapar tvöfalda ógn við endingu skynjarans: þrautseigjuóhreinindi(efnisviðloðun) og vélrænninúningurHvaða sem erMæling á seigju í línuKerfið verður að vera vélrænt sterkt og hannað með sérhönnuðum hörðum yfirborðum til að þola bæði tærandi og rofandi aðstæður og standast uppsöfnun mikillar seigju.kvikmyndir.
1.2 Mistök hefðbundinna mælikerfa
Hefðbundnar rannsóknarstofuaðferðir, svo sem snúnings-, háræða- eða fallkúlu-seigjumælar, þótt þær séu staðlaðar fyrir tilteknar notkunaraðferðir, henta illa fyrir þá samfelldu rauntímastýringu sem óhefðbundnar nútímaaðgerðir krefjast. Mælingar í rannsóknarstofum eru í eðli sínu kyrrstæðar og ná ekki að fanga þær breytilegu, hitastigsháðu seigjubreytingar sem einkenna blöndun og varmaendurheimt.
Eldri innbyggðar tæknilausnir sem reiða sig á hefðbundna snúningsíhluti, svo sem ákveðna snúningsseigjumæla, hafa meðfædda veikleika þegar þær eru notaðar í þungolíu- eða malbikiþjónustu. Traust á legur og viðkvæma hreyfanlega hluti gerir þessi tæki mjög viðkvæm fyrir vélrænum bilunum, ótímabæru sliti frá slípandi sandögnum og mikilli mengun vegna mikillar seigju og viðloðunar hráolíunnar. Mikil mengun skerðir hratt nákvæmni þröngra bila eða skynjunarflata sem þarf til að fá nákvæmar seigjumælingar, sem leiðir til ósamræmis í afköstum og kostnaðarsömum viðhaldstöfunum. Erfitt umhverfi...seigju olíu úr skiferiogolíusandsvinnslakrefst tækni sem er í grundvallaratriðum hönnuð til að útrýma þessum vélrænu bilunarpunktum.
II. Ítarleg mælitækni: Meginreglur innlínu seigjumælinga
Rekstrarumhverfi óhefðbundinnar olíu krefst þess að valin mælitækni verði að vera einstaklega öflug, bjóða upp á breitt virkt svið og skila mælingum sem eru óháðar flæðisskilyrðum. Fyrir þessa þjónustu hefur titrings- eða ómsveiflumælitækni sýnt fram á framúrskarandi afköst og áreiðanleika.
2.1 Tæknilegar meginreglur titringsseigjumæla (ómskynjara)
Titringsseigjumælar virka samkvæmt sveifludempunarreglunni. Sveifluþáttur, oft snúningsómari eða stillifaffall, er rafsegulknúinn til að óma við fasta eigintíðni (ωn) og fasta sveifluvídd (x). Vökvinn í kring hefur dempunaráhrif sem krefst ákveðins örvunarkrafts (F) til að viðhalda föstum sveiflubreytum.
Hreyfifræðilegt samband er skilgreint þannig að ef sveifluvídd og eigintíðni eru haldin stöðug, þá er nauðsynlegur örvunarkraftur í réttu hlutfalli við seigjustuðulinn (C). Þessi aðferðafræði nær mjög næmum seigjumælingum og útilokar þörfina fyrir flókna, slitsterka vélræna íhluti.
2.2 Mæling á kraftmikilli seigju og samtímis skynjun
Meginreglan um ómsveiflumælingar ákvarðar grundvallarviðnám vökvans gegn flæði og tregðu, sem leiðir til mælingar sem oft eru tjáðar sem margfeldi af hreyfiskegju (μ) og eðlisþyngd (ρ), táknað sem μ×ρ. Til að einangra og tilkynna raunverulega hreyfiskegju (ρ) verður eðlisþyngd vökvans (ρ) að vera nákvæmlega þekkt.
Háþróuð kerfi, eins og SRD-fjölskyldan, eru einstök þar sem þau geta mælt seigju, hitastig og eðlisþyngd samtímis innan eins mælitækis. Þessi möguleiki er mikilvægur í óhefðbundnum fjölþættum straumum þar sem eðlisþyngd sveiflast vegna innflutts gass, breytilegs vatnsinnihalds eða breyttra blönduhlutfölla. Með því að veita endurtekningarhæfni eðlisþyngdar allt niður í g/cc, tryggja þessi tæki að útreikningur á virkri seigju haldist nákvæmur jafnvel þótt samsetning vökvans breytist. Þessi samþætting útrýmir erfiðleikum og villum sem fylgja því að staðsetja þrjú aðskilin tæki saman og veitir alhliða rauntíma undirskrift á eiginleikum vökvans.
2.3 Vélrænn styrkur og varúðarráðstafanir gegn mengun
Titringsskynjarar henta sérstaklega vel við erfiðar aðstæðurseigju olíu úr skiferiþjónustu vegna þess að þeir eru með öflugum, snertilausum mælieiningum sem gera þeim kleift að starfa við erfiðar aðstæður, þar á meðal þrýsting allt að 5000 psi og hitastig allt að 200°C.
Lykilkostur er ónæmi skynjarans fyrir stórum flæðisskilyrðum. Ómunarþátturinn sveiflast á mjög hárri tíðni (oft milljónir sveiflna á sekúndu). Þessi hátíðni titringur með lágu sveifluvídd þýðir að seigjumælingin er í raun óháð meginflæðishraða, sem útilokar mælingarvillur sem stafa af ókyrrð í leiðslum, breytingum á lagskiptu flæði eða ójöfnum flæðisferlum.
Þar að auki stuðlar hönnunin verulega að rekstrartíma með því að draga úr óhreinindum. Hátíðnisveiflur draga úr viðvarandi viðloðun efna með mikla seigju eins og bitumen eða asfalts og virka sem innbyggður, hálf-sjálfhreinsandi aðferð. Þegar þessir skynjarar eru sameinaðir sérhönnuðum, rispuþolnum, núningþolnum hörðum yfirborðum, eru þeir færir um að standast mjög rofáhrif sands og fíns efnis sem eru algeng í ...olíusandsvinnslaÞessi mikla endingartími er nauðsynlegur fyrir langtíma endingu skynjara í slípiefnum.
2.4 Leiðbeiningar um val á tækjum fyrir erfiðar aðstæður
Að velja viðeigandiMæling á seigju í línuTækni fyrir óhefðbundna þjónustu krefst vandlegs mats á rekstrarþoli og stöðugleika, þar sem þessir eiginleikar eru forgangsraðaðir fram yfir upphafskostnað tækja.
2.4.1 Lykilafköst og sviðsþekja
Til að tryggja áreiðanlega ferlisstýringu verður seigjumælirinn að sýna fram á einstaka endurtekningarnákvæmni, þar sem forskriftir þurfa yfirleitt að vera betri en ±0,5% af mælingunni. Þessi nákvæmni er óumdeilanleg fyrir lokaðar stýringarforrit, svo sem efnainnspýtingu þar sem lítil skekkja í rennslishraða getur leitt til verulegs kostnaðar- og afkastaminnka. Seigjusviðið verður að vera nægilega breitt til að rúma allt rekstrarsviðið, allt frá þunnri þynningarolíu til þykkrar, óþynntrar malbiks. Háþróaðir ómskynjarar bjóða upp á svið frá 0,5 cP upp í 50.000 cP og hærra, sem tryggir að kerfið haldist virkt meðan á blöndunarbreytingum og truflunum stendur.
2.4.2 Rekstrarumslag (HPHT) og efni
Miðað við háan þrýsting og hitastig sem fylgir óhefðbundinni endurvinnslu og flutningi, verður að meta skynjarann fyrir allt rekstrarumhverfið, sem oft krefst forskrifta allt að 5000 psi ogseigjumælir í línuferliHitastig sem er samhæft við hitaferla (t.d. allt að 200°C). Auk þrýstings- og hitastigsstöðugleika er byggingarefnið afar mikilvægt. Notkun sérhannaðs harðs yfirborðs er mikilvægur eiginleiki sem veitir nauðsynlega vörn gegn vélrænni rofi af völdum sandagna og efnaárása, sem tryggir langtíma stöðugan rekstur.
Tafla 1 veitir hnitmiðað yfirlit yfir hlutfallslega kosti ómsveifluskynjara í þessari krefjandi notkun.
Tafla 1: Samanburðargreining á innbyggðum seigjumælitækni fyrir óhefðbundna olíuþjónustu
| Tækni | Mælingarregla | Notkunarmöguleikar á vökva sem ekki eru Newtonsk | Óhreinindi/núningsþol | Dæmigerð viðhaldstíðni |
| Snúnings titringur (ómsveifla) | Dempun sveifluþáttar (μ×ρ) | Frábært (Skilgreint lágt skersvið) | Hátt (Engir hreyfanlegir hlutar, harðar húðanir) | Lágt (sjálfhreinsandi getu) |
| Snúningslaga (innlínulaga) | Tog sem þarf til að snúa frumefni | Hátt (Getur veitt gögn um flæðisferil) | Lítið til miðlungs (Krefst legur, viðkvæmt fyrir uppsöfnun/slit) | Hátt (Krefst tíðrar hreinsunar/kvörðunar) |
| Ómskoðunar-/hljóðbylgju | Dempun á útbreiðslu hljóðbylgna | Miðlungs (skilgreining á skeri takmörkuð) | Hátt (Snertilaus eða lágmarks snerting) | Lágt |
Tafla 2 lýsir mikilvægum forskriftum sem nauðsynlegar eru fyrir notkun í krefjandi notkun, svo sem vinnslu á malbiki.
Tafla 2: Mikilvægar afkastaforskriftir fyrir titringsferilsviskósímetra
| Færibreyta | Nauðsynlegar forskriftir fyrir malbiks-/þungolíuþjónustu | Dæmigert svið fyrir háþróaða ómsveifluskynjara | Þýðing |
| Seigjusvið | Verður að rúma allt að 100.000+ cP | 0,5 cP upp í 50.000+ cP | Verður að ná yfir breytileika í fóðurstraumi (þynnt í óþynnt). |
| Endurtekningarhæfni seigju | Betra en ±0,5% af aflestri | Venjulega ±0,5% eða betra | Mikilvægt fyrir lokaða stjórnun á efnainnspýtingu. |
| Þrýstingsgildi (HP) | Lágmark 1500 psi (oft 5000 psi krafist) | Allt að 5000 psi | Nauðsynlegt fyrir háþrýstileiðslur eða sprunguleiðslur. |
| Þéttleikamæling | Nauðsynlegt (samtímis μ og ρ) | endurtekningarhæfni í g/cc | Nauðsynlegt fyrir fjölfasa greiningu og útreikninga á breytilegri seigju.
|
III. Notkun á vettvangi, uppsetning og endingartími rekstrar
Rekstrarleg velgengni fyrirsamfelld seigjumælingÍ óhefðbundinni endurheimt auðlinda byggist jafnt á framúrskarandi skynjaratækni og sérfræðiþekkingu í notkun. Rétt uppsetning lágmarkar áhrif utanaðkomandi flæðis og forðast svæði sem eru hætt við stöðnun, á meðan strangar viðhaldsreglur takast á við óhjákvæmilegar áskoranir vegna mengunar og núnings.
3.1 Bestu dreifingaraðferðir
3.1.1 Staðsetning skynjara og mótvægisaðgerðir gegn stöðnunarsvæðum
Mælingin verður alltaf að fara fram í flæðiskerfi þar sem vökvinn hreyfist stöðugt um skynjunarsvæðið. Þetta er nauðsynlegt atriði fyrir þunga olíu og malbik, sem sýna oft spennu. Ef vökvinn er látinn standa í stað verður mælingin mjög breytileg, ekki dæmigerð fyrir meginstrauminn og hugsanlega nokkur hundruð sinnum hærri en raunveruleg seigja vökvans sem er á hreyfingu.
Verkfræðingar verða að útrýma öllum hugsanlegum stöðnunarsvæðum, jafnvel litlum, sérstaklega nálægt botni skynjarans. Fyrir T-laga uppsetningar, sem eru algengar í leiðslum, er stuttur mælir oft ófullnægjandi. Til að tryggja að skynjarinn sé í stöðugu, jöfnu flæði er nauðsynlegt að notalangur innsetningarskynjarisem nær langt inn í rörgatið, helst lengra en þar sem flæðisstraumurinn fer út úr T-stykkinu. Þessi aðferð staðsetur viðkvæma þáttinn í hjarta flæðisins og hámarkar þannig útsetningu fyrir dæmigerðum ferlisvökva. Í notkun þar sem vökvar með mikla spennu er æskilegt að uppsetningin sé samsíða flæðisstefnunni til að lágmarka viðnám og stuðla að stöðugri vökvaklippingu við skynjarans.
3.1.2 Samþætting í blöndun og tankrekstri
Þó að flæðisöryggi í leiðslum sé aðal drifkrafturinn, þá er notkun áMæling á seigju í línuí kyrrstæðu umhverfi er einnig mikilvægt. Seigjumælar eru mikið notaðir í blöndunartönkum þar sem ýmsar hráolíur, malbiki og þynningarefni eru blandaðar saman til að uppfylla kröfur eftir framleiðslu. Í þessum forritum er hægt að festa skynjarann á tankinn í hvaða stefnu sem er, að því gefnu að viðeigandi ferlistenging sé notuð. Rauntímamælingar veita tafarlausa endurgjöf um samræmi blöndunnar og tryggja að lokaafurðin uppfylli tilgreind gæðamarkmið, svo sem kröfur um gæði.seigjuvísitala.
3.2 Kvörðunar- og staðfestingarreglur
Nákvæmni er aðeins hægt að viðhalda ef kvörðunaraðferðir eru strangar og fullkomlega rekjanlegar. Þetta felur í sér vandlega val á kvörðunarstöðlum og nákvæma stjórnun á umhverfisbreytum.
Seigja iðnaðarsmurolíaer mælt ícentipoise eða millipascal-sekúndur (mPa⋅s) eða hreyfifræðileg seigja í centistoke (cSt), og nákvæmni er viðhaldið með því að bera saman mæld gildi við vottaða kvörðunarstaðla. Þessir staðlar verða að vera rekjanlegir til innlendra eða alþjóðlegra mælifræðilegra staðla (t.d. NIST, ISO 17025) til að tryggja áreiðanleika. Staðlar verða að vera valdir þannig að þeir nái yfir allt rekstrarsviðið, frá lægstu væntanlegu seigju (þynnt vara) til hæstu væntanlegu seigju (hráefni).
Vegna mikillar hitanæmni seigju þungolíu er nákvæm kvörðun algjörlega háð því að viðhalda nákvæmum hitaskilyrðum. Ef hitastigið við kvörðunarferlið víkur, jafnvel lítillega, er viðmiðunarseigjugildi staðalolíunnar í hættu, sem ógildir í grundvallaratriðum nákvæmni grunnlínunnar sem sett var fyrir reitskynjarann. Þess vegna er ströng hitastýring við kvörðun samhliða breyta sem ákvarðar áreiðanleikasamfelld seigjumælingKerfi í notkun. Vinnslustöðvar nota oft tvo skynjara sem eru kvarðaðir við ákveðin hitastig, svo sem 40°C og 100°C, til að reikna nákvæmlega út rauntímahitastigið.Seigjuvísitala(VI) smurolíur.
3.3 Úrræðaleit og viðhald í umhverfi með mikilli mengun
Jafnvel vélrænt sterkustu ómsveifluskynjararnir þurfa reglubundið viðhald í umhverfi sem einkennist af mikilli mengun frá malbiki, asfalti og þungum hráolíuleifum. Sérstök, fyrirbyggjandi hreinsunarferli er nauðsynlegt til að lágmarka niðurtíma og koma í veg fyrir mælingarrek.
3.3.1 Sérhæfðar hreinsilausnir
Venjuleg iðnaðarleysiefni eru oft árangurslaus gegn flóknum, mjög viðloðandi útfellingum sem myndast af þungolíu og malbiki. Árangursrík hreinsun krefst sérhæfðra, verkfræðilegra efnalausna sem nota öflug dreifiefni og yfirborðsefni ásamt arómatískum leysiefnakerfum. Þessar lausnir, eins og HYDROSOL, eru sérstaklega samsettar til að auka gegndræpi útfellinga og vætu yfirborðs, leysa upp þungolíu, hráolíu, malbiki, asfalt og paraffínútfellingar fljótt og á áhrifaríkan hátt, en koma einnig í veg fyrir endurútfellingu þessara efna annars staðar í kerfinu meðan á hreinsunarferlinu stendur.
3.3.2 Þrifareglur
Þrifaferlið felur venjulega í sér að dreifa aðal sérhæfða leysiefninu, oft ásamt síðari skolun með mjög rokgjarnu aukaleysiefni, svo sem asetoni. Aseton er vinsælt vegna getu þess til að leysa upp leifar af jarðolíuleysum og vatnsleifar. Eftir skolun með leysiefnum verður að þurrka skynjarann og húsið vandlega. Þetta er best gert með lághraða straumi af hreinu, volgu lofti. Hröð uppgufun rokgjarnra leysiefna getur kælt yfirborð skynjarans niður fyrir döggmark, sem veldur því að rakt loft þéttist og myndar vatnsfilmu, sem myndi menga ferlisvökvann við endurræsingu. Hitun loftsins eða tækisins sjálfs dregur úr þessari áhættu. Þrifareglur verða að vera samþættar í áætlaðar viðgerðir á leiðslum eða ílátum til að lágmarka rekstrartruflanir.
Tafla 3: Leiðbeiningar um bilanagreiningu vegna óstöðugleika í samfelldri seigjumælingu
| Frávik sem var greint | Líkleg orsök í óhefðbundinni þjónustu | Leiðréttingaraðgerðir/leiðbeiningar á vettvangi | Viðeigandi skynjaraeiginleiki |
| Skyndileg, óútskýrð há seigjumæling | Óhreinindi í skynjurum (asfalt, þungolíufilma) eða uppsöfnun agna | Hefið efnahreinsunarferli með sérstökum arómatískum leysiefnum. | Hátíðni titringur dregur oft úr tilhneigingu til mengunar. |
| Seigjan er mjög breytileg með rennslishraða | Skynjari sem er settur upp í stöðnunarsvæði eða flæði er laminar/ójafnt (ekki Newtonskur vökvi) | Setjið upp langan innsetningarskynjara til að ná til kjarna flæðisins; færið hann samsíða flæðinu. | Langur innsetningarskynjari (hönnunareiginleiki). |
| Lestrarrek eftir ræsingu | Loft-/gasvasar í innfelldum efnum (fjölþætt áhrif) | Tryggið rétta loftræstingu og þrýstingsjöfnun; keyrið tímabundna flæðisskolun. | Samtímis þéttleikamæling (SRD) getur greint gas/holrýmishlutfall. |
| Seigja stöðugt lág samanborið við rannsóknarstofupróf | Mikil skerniðurbrot/þynning á fjölliðu/DRA aukefni | Staðfestið lágskeruvirkni í sprautudælum; stillið undirbúningsferli fyrir DRA-lausn. | Mælingaróháð rennslishraða (hönnun skynjara). |
IV. Rauntímagögn fyrir ferlabestun og fyrirbyggjandi viðhald
Rauntíma gagnastraumur frá mjög áreiðanlegumsamfelld seigjumælingKerfið umbreytir rekstrarstjórnun úr viðbragðseftirliti í fyrirbyggjandi, hagrædda stjórnun á mörgum þáttum óhefðbundinnar vinnslu og flutninga.
4.1 Nákvæm stjórnun efnainnspýtingar
4.1.1 Hagnýting á loftmótstöðulækkun (DRA)
Loftmótstöðulækkandi efni (DRA) eru mikið notuð í hráolíuseigja olíuleiðslur til að draga úr ókyrrðarnúningi og lágmarka dæluorkuþörf. Þessi efni, oftast fjölliður eða yfirborðsvirk efni, virka með því að valda skerþynningarhegðun í vökvanum. Að treysta eingöngu á mælingar á þrýstingsfalli til að stjórna DRA-innspýtingu er óhagkvæmt þar sem þrýstingsfall getur verið undir áhrifum hitastigs, sveiflna í flæði og almenns vélræns slits.
Yfirburðastýringarlíkan notar rauntíma sýnilega seigju sem aðalendurgjöf fyrir efnaskömmtun. Með því að fylgjast beint með seigju vökvans getur kerfið aðlagað nákvæmlega innspýtingarhraða DRA til að viðhalda vökvanum í bestu seigjuástandi (þ.e. að ná markmiðsbundinni lækkun á sýnilegri seigju og hámarka skerþynningarstuðul, ). Þessi aðferð tryggir að hámarks loftmótstöðuminnkun náist með lágmarks efnanotkun, sem leiðir til verulegs kostnaðarsparnaðar. Ennfremur gerir stöðugt eftirlit rekstraraðilum kleift að greina og draga úr vélrænni niðurbroti DRA, sem getur gerst vegna mikils skerhraða. Notkun lágskerðingarinnspýtingardælna og eftirlit með seigju strax fyrir neðan innspýtingarstaðinn staðfestir rétta dreifingu án skaðlegrar klofningar á fjölliðukeðjunni sem dregur úr getu til að draga úr loftmótstöðu.
4.1.2 Hagnýting þynningarefnisinnspýtingar fyrir flutning þungolíu
Þynning er nauðsynleg til að flytja mjög seigfljótandi hráolíu og malbiki, sem krefst blöndunar þynningarefna (þéttivatns eða léttra hráolíu) til að ná fram samsettum straumi sem uppfyllir kröfur leiðslna. Hæfni til að leiðaMæling á seigju í línuveitir tafarlausa endurgjöf um seigju blöndunnar (μm).
Þessi rauntíma endurgjöf gerir kleift að hafa nákvæma og stöðuga stjórn á innspýtingarhlutfalli þynningarefnisins (). Þar sem þynningarefni eru oft verðmætar vörur er það grundvallarmarkmið í efnahagsmálum að lágmarka notkun þeirra og fylgja stranglega reglum um flæði og öryggi í leiðslum.olíusandsvinnslaEftirlit með seigju og eðlisþyngd er einnig mikilvægt til að greina ófyrirséðan ósamrýmanleika í hráolíu við blöndun, sem getur flýtt fyrir mengun og aukið orkukostnað í eftirvinnsluferlum.
4.2 Flæðistrygging og hagræðing flutnings í leiðslum
Það er krefjandi að viðhalda stöðugu og skilvirku flæði óhefðbundinnar hráolíu vegna tilhneigingar hennar til fasabreytinga og mikils núningstaps. Gögn um seigju í rauntíma eru grundvallaratriði í nútíma flæðistryggingaraðferðum.
4.2.1 Nákvæm útreikningur á þrýstiprófíl
Seigja er mikilvæg inntak fyrir vökvalíkön sem reikna núningstap og þrýstingsferla. Fyrir hráolíu, þar sem eiginleikar geta verið mjög mismunandi eftir svæðum, tryggja samfelld, nákvæm gögn að vökvalíkön leiðslunnar séu spárhæf og áreiðanleg.
4.2.2 Að efla lekagreiningarkerfi
Nútíma lekagreiningarkerfi reiða sig mjög á rauntíma tímabundin líkan (RTTM) greiningu, sem notar þrýstings- og flæðisgögn til að bera kennsl á frávik sem benda til leka. Þar sem seigja hefur bein áhrif á þrýstingsfall og flæðisdynamík, geta náttúrulegar breytingar á eiginleikum hráolíunnar valdið breytingum á þrýstingssniði sem líkjast leka, sem leiðir til mikillar tíðni falskra viðvarana. Með því að samþætta rauntíma ...samfelld seigjumælingMeð gögnum getur RTTM aðlagað líkan sitt á virkan hátt til að taka tillit til þessara breytinga á fasteignum. Þessi úrbætur bæta verulega næmi og áreiðanleika lekagreiningarkerfisins, sem gerir kleift að reikna út lekahraða og staðsetningu nákvæmari og dregur úr rekstraráhættu.
4.3 Dæling og fyrirbyggjandi viðhald
Seigjuástand vökvans hefur mikil áhrif á vélræna álag og skilvirkni dælubúnaðar. Gögn um seigju í rauntíma gera bæði kleift að hámarka og fylgjast með ástandi.
4.3.1 Skilvirkni og stjórnun á holamyndun
Þegar seigja vökvans eykst eykst orkutapið innan dælunnar, sem leiðir til verulega lægri afkösts vökvakerfisins og samsvarandi aukningar á orkunotkun sem þarf til að viðhalda flæði. Stöðug seigjuvöktun gerir rekstraraðilum kleift að fylgjast með raunverulegri afköstum dælunnar og stilla breytilega hraðadrif til að tryggja bestu mögulegu afköst og stjórna rafmagnsnotkun.
Þar að auki eykur mikil seigja hættuna á holamyndun. Mjög seigir vökvar auka þrýstingsfall við sog dælunnar, sem færir dælukúrfuna og eykur nauðsynlegan nettó jákvæðan sogþrýsting (NPSHr). Ef nauðsynlegur NPSHr er vanmetinn - algeng atburðarás þegar notaðar eru kyrrstæðar eða seinkaðar seigjugögn - starfar dælan hættulega nálægt holamyndunarpunktinum og veldur hættu á vélrænum skemmdum.Mæling á seigju í línuveitir nauðsynleg gögn til að reikna út viðeigandi NPSHr leiðréttingarstuðul á virkan hátt, sem tryggir að dælan haldi öruggri rekstrarmörkum og kemur í veg fyrir slit og bilun í búnaði.
4.3.2 Fráviksgreining
Seigjugögn veita öflugt samhengislag fyrir spáviðhald. Óeðlilegar breytingar á seigju (t.d. skyndileg aukning vegna agnainntöku eða lækkun vegna óvænts þynningarefnis eða gasbrots) geta bent til breytinga á álagi á dælur eða vandamála með samhæfni vökva. Með því að samþætta seigjugögn við hefðbundnar eftirlitsbreytur, svo sem þrýstings- og titringsmerki, er hægt að greina frávik fyrr og nákvæmar og koma í veg fyrir bilanir í mikilvægum búnaði eins og innspýtingardælum.
Tafla 4: Rauntíma seigjugögn í notkunarfylki í óhefðbundnum olíuvinnslum
| Starfssvæði | Túlkun á seigjugögnum | Hagnýtingarniðurstaða | Lykilaárangursvísir (KPI) |
| Loftmótstöðulækkun (leiðslur) | Minnkun seigju eftir inndælingu tengist virkni skerþynningar. | Að lágmarka ofskömmtun efna og viðhalda jafnframt bestu mögulegu flæði. | Minnkað dæluafl (kWh/tunnu); Minnkað þrýstingsfall. |
| Blanda þynningarefnis (Mælitæki fyrir seigju olíu) | Hröð afturvirkni tryggir að tilætluð seigja blöndunnar náist. | Tryggt er að farið sé að forskriftum leiðslna og lægri kostnaður við þynningarefni. | Samræmi í seigjuvísitölu (VI) framleiðsluafurðar; hlutfall þynningarefnis/olíu. |
| Eftirlit með dæluheilsu | Óútskýrð frávik eða sveiflur í seigju. | Snemmbúin viðvörun um ósamrýmanleika vökva, innstreymi eða upphaflega holamyndun; fínstillt NPSHr mörk. | Minnkað ófyrirséð niðurtími; Bætt orkunotkun. |
| Flæðistrygging (Stöðug seigjumæling) | Nákvæmt fyrir útreikninga á núningstapi og nákvæmni tímabundinna líkana. | Lágmarks hætta á stíflu í leiðslum; aukin næmi fyrir lekagreiningu. | Nákvæmni flæðistryggingarlíkans; Fækkun falskra lekaviðvarana. |
Niðurstaða og tillögur
Áreiðanleg og nákvæmsamfelld seigjumælingaf óhefðbundnum kolvetnum - sérstaklegaseigju olíu úr skiferiog vökvar fráolíusandsvinnsla—er ekki bara greiningarkrafa heldur kjarnanauðsyn fyrir rekstrar- og efnahagslega skilvirkni. Meðfæddar áskoranir sem stafa af mikilli seigju, flókinni hegðun sem ekki er Newtonsk, spennueinkennum og tvöfaldri ógn af mengun og núningi gera hefðbundnar mælingartækni í línu úreltar.
Ítarleg ómsveifla eðatitrandi seigjumælareru hentugasta tæknin fyrir þessa þjónustu vegna grundvallarkosta þeirra í hönnun: engir hreyfanlegir hlutar, snertilaus mæling, mikil núningþol (með hörðum húðunum) og innra ónæmi fyrir sveiflum í magnflæði. Hæfni nútímatækja til að mæla seigju, hitastig og eðlisþyngd samtímis (SRD) er lykilatriði til að ákvarða nákvæma virka seigju í fjölfasa straumum og gera kleift að stjórna eiginleikum vökva í heild.
Stefnumótandi uppsetning krefst nákvæmrar athygli á rúmfræði uppsetningarinnar, þar sem æskilegt er að nota langa innsetningarskynjara í T-stykki og olnbogum til að forðast stöðnunarsvæði sem eru eðlislæg fyrir vökva með spennu. Rekstrarþol er tryggt með fyrirbyggjandi viðhaldi með því að nota sérhæfð arómatísk leysiefni sem eru hönnuð til að komast í gegnum og dreifa þungum kolvetnismengunum.
Nýting rauntíma seigjugagna fer lengra en einfalt eftirlit og gerir kleift að stjórna mikilvægum ferlum í fullkomnu lokuðu kerfi. Helstu niðurstöður hagræðingar eru meðal annars að lágmarka efnanotkun við minnkun loftmótstöðu með því að stjórna í markvisst seigjuástand, að hámarka nákvæmlega notkun þynningarefnis í blöndunaraðgerðum, að skerpa á nákvæmni RTTM-byggðra lekagreiningarkerfa og að koma í veg fyrir vélræna bilun með því að tryggja að dælur starfi innan öruggra NPSHr-marka sem eru aðlagaðar að seigju vökvans. Fjárfesting í öflugum, samfelldum...Mæling á seigju í línuer mikilvæg stefna til að hámarka afköst, draga úr rekstrarkostnaði og tryggja áreiðanleika flæðis í óhefðbundinni olíuframleiðslu og flutningi.
Birtingartími: 11. október 2025
