Номер по Госреестру СИ: 60560-15
60560-15 Расходомеры многофазные
(Vx Spectra)
Назначение средства измерений:
Расходомеры многофазные Vx Spectra (далее - расходомеры) предназначены для непрерывных автоматизированных измерений массового расхода и массы скважинной жидкости, нефти и воды, а так же объемного расхода и объема попутного нефтяного газа в составе нефтегазоводяной или газоконденсатной смеси без предварительной сепарации многофазного потока, для измерения объемного расхода и объема природного и попутного нефтяного газа при добыче, подготовке и транспортировке газа, для измерений массового расхода и массы брутто и нетто нефти при ее подготовке и транспортировке.

Внешний вид.
Расходомеры многофазные
Рисунок № 1

Внешний вид.
Расходомеры многофазные
Рисунок № 2

Внешний вид.
Расходомеры многофазные
Рисунок № 3

Внешний вид.
Расходомеры многофазные
Рисунок № 4

Внешний вид.
Расходомеры многофазные
Рисунок № 5

Внешний вид.
Расходомеры многофазные
Рисунок № 6

Внешний вид.
Расходомеры многофазные
Рисунок № 7
Программное обеспечение
Программное обеспечение (ПО) расходомеров состоит из двух основных частей: программного обеспечения DAFC (вычислительного компьютера) или SAFC (вычислительный компьютер, устанавливаемый в удаленной невзрывоопасной зоне) и программного обеспечения PC (обслуживающего компьютера).
Программное обеспечение DAFC или SAFC (метрологически значимое ПО).
Программное обеспечение DAFC или SAFC обеспечивает сбор данных от гамма-детектора и многопараметрического датчика, расчеты по математической модели расходомеров и ответы на запросы PC через коммуникационный протокол Modbus.
Обработанные данные о потоке обновляются каждые 10 секунд (предварительные данные поступают каждую секунду) и хранятся в DAFC или SAFC, готовые для считывания обслуживающим компьютером через Ethernet TCP/IP Modbus или RS485 Modbus.
К данным, которые могут быть получены через Modbus, относятся:
-
1) фазовые концентрации при рабочих условиях;
-
2) мгновенные и средние значения общего массового расхода, объемного и массового расходов воды, нефти и газа в рабочих и стандартных условиях;
-
3) мгновенные и средние значения отношения вода/жидкость (WLR), объемной доли газа в рабочих условиях (GVF), газового фактора (GOR), содержания воды и осажденных примесей (BSW);
-
4) накопленные значения массы и объема нефти, воды и газа. Программное обеспечение PC (метрологически незначимое ПО).
Обслуживающий компьютер соединен с DAFC или SAFC, что позволяет оператору получать данные от DAFC или SAFC. Обслуживающий компьютер выполняет следующие основные функции:
-
- обеспечивает пользователю интерфейс с расходомером в процессе настройки и рабочих измерений;
-
- связь по Modbus протоколу с многопараметрическим датчиком;
-
- поиск и представление измеренных и рассчитанных величин из DAFC ли SAFC;
-
- хранение базовых параметров и конфигурации;
-
- хранение данных;
-
- наглядное представление результатов мониторинга потока и анализа тенденций. Идентификационные данные ПО приведены в таблице 1.
Т а б л и ц а 1 - Идентификационные данные ПО
Идентификационные данные (признаки) |
Значение |
Идентификационное наименование ПО |
DAFC МК4 или SAFC МК4 |
Номер версии (идентификационный номер) |
Не ниже 4.5 |
Цифровой идентификатор ПО |
Не применяется |
Недопустимое влияние на метрологически значимое ПО расходомеров через каналы связи отсутствует. Программное обеспечение расходомеров не оказывает влияния на метрологические характеристики расходомеров.
Защита программного обеспечения расходомеров от преднамеренных и непреднамеренных изменений соответствует уровню «высокий» по Р 50.2.077-2014 «ГСИ. Испытания средств измерений в целях утверждения типа. Проверка защиты программного обеспечения». Примененные специальные средства защиты в достаточной мере исключают возможность несанкционированной модификации, обновления (загрузки), удаления и иных преднамеренных изменений метрологически значимой части ПО и измеренных (вычисленных) данных.
Знак утверждения типа
Знак утверждения типананосится на металлическую табличку, укрепленную на корпусе расходомера, методом лазерной маркировки или аппликацией, и/или типографским или иным способом на титульных листах руководства по эксплуатации и паспорта.
Сведения о методиках измерений
Сведения о методиках (методах) измеренийприведены в разделах «Описание и работа Vx Spectra», «Процедура реперных измерений для пустой трубы Vx Spectra», «Процедура определения массовых коэффициентов затуханий Vx Spectra» документа УМ.00.00.00.001 РЭ «Расходомеры многофазные Vx Spectra. Руководство по эксплуатации».
Нормативные и технические документы
Нормативные документы, устанавливающие требования к средству измеренийПостановление Правительства Российской Федерации от 16 ноября 2020 г. № 1847 «Об утверждении перечня измерений, относящихся к сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений»;
ГОСТ 8.637-2013 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений массового расхода многофазных потоков;
ПНСТ 360-2019 ГСИ. Измерения количества добываемых из недр нефти и нефтяного газа. Общие метрологические и технические требования;
ТУ 4213-010-64156863-2015 Расходомеры многофазные технологии Vx Spectra.
Технические условия;
Техническая документация фирмы «Schlumberger Oilfield (S) Pte Ltd», Сингапур.
Испытательный центр
Всероссийский научно-исследовательский институт расходометрии - филиал Федерального государственного унитарного предприятия «Всероссийский научноисследовательский институт метрологии им. Д.И.Менделеева» (ВНИИР - филиал ФГУП «ВНИИМ им. Д.И.Менделеева»)ИНН 7809022120
Юридический адрес: 190005, г. Санкт-Петербург, Московский пр., д. 19
Адрес: 420088, Республика Татарстан, г. Казань, ул. 2-я Азинская, д. 7 «а» Телефон: +7(843) 272-70-62
Факс: +7(843)272-00-32
E-mail: office@vniir.org
Принцип действия расходомеров основан на использовании комбинации трубы Вентури и гамма-измерителя фракций. При прохождении потока в трубе Вентури возникает перепад давления, что позволяет измерять полный массовый и объемный расход потока, а гамма-измеритель фракций предоставляет данные о соотношении фракций нефти (или конденсата), газа и воды. Характерной особенностью данной модели расходомеров является анализ полного спектра излучения при определении фракционного состава. Общий вид расходомеров приведен на рисунке 1.
Расходомеры состоят из следующих основных элементов: труба Вентури, измерительный преобразователь давления, температуры и перепада давления, гамма-источник с защитой от несанкционированного доступа и гамма-детектор, вычислительный компьютер с защитой от несанкционированного доступа к данным и настройке оборудования. Опционально расходомеры могут быть оснащены измерителем солености, диэлектрической проницаемости и проводимости воды в многофазном потоке AquaWatcher.
Вычислительный компьютер расходомеров производит расчет расхода фаз смеси (нефти, газа и воды) на основе специально разработанной комплексной (гидродинамической, термодинамической и ядерной) физической модели, учитывающей особенности многофазного потока, включая присущую ему нестабильность.
Для регистрации накопленных за определенный интервал времени значений массы сырой нефти, нефти и воды, а также объема газа расходомеры имеют функцию измерения интервалов времени.
Заводской номер расходомера указывается в паспорте типографским способом и на маркировочной табличке методом лазерной маркировки или аппликацией. Формат нанесения заводского номера - буквенно-числовой. Маркировочная табличка закрепляется на наружной поверхности расходомера.

а)

б)

в)
Рисунок 1 - Общий вид расходомеров а, б) Vx Spectra и в) Vx Spectra Снегирь
Корпус радиоактивного источника и гамма-детектора с целью защиты от несанкционированного доступа, дополнительно оснащены противовзломными устройствами с замком (рисунок 2).
Для предотвращения и выявления несанкционированного доступа применяются пломбы на основе краски или индикаторные пломбировочные наклейки на метрологически значимых элементах расходомера или на элементах, предотвращающих доступ к контрольноизмерительным приборам. Как правило, пломбы красного или желтого цвета.

Противовзломное устройство на корпусе гамма-детектора
Рисунок 2 - Расположение противовзломных устройств в моделях Vx Spectra

f ) г-ЗЕ** 5 NO ВЕ DISASSEMBLED ~—у"”' ■■■ ftCTiviTYie i
1 ) ''У1 "I Л
У
Противовзломное устройство на корпусе радиоактивного источника

Противовзломное устройство на корпусе гамма-детектора

ПОГ ТО BE DISASSEMTEO
Противовзломное устройство на корпусе радиоактивного источника
Рисунок 3 - Расположение противовзломных устройств в моделях Vx Spectra Снегирь
Комплектность поставки расходомера соответствует таблице 4.
Т а б л и ц а 4 - Комплектность поставки расходомера.
Наименование |
Обозначение |
Расходомер |
- |
Источник гамма - излучения |
- |
Программное обеспечение |
- |
Расходомеры многофазные Vx Spectra. Руководство по эксплуатации. |
УМ.00.00.00.001 РЭ |
Паспорт |
- |
Основные метрологические характеристики расходомеров приведены в таблице 2. Основные технические характеристики расходомеров и параметры измеряемой среды приведены в таблице 3.
Т а б л и ц а 2 - Метрологические характеристики расходомеров.
Наименование характеристики |
Значение |
Массовый расход жидкости в составе многофазного потока, т/ч*, не более |
662,4 |
Объемный расход газа в рабочих условиях в составе многофазного потока, м3/ч*, не более |
2950,00 |
Пределы допускаемой относительной погрешности измерений массы и массового расхода сырой нефти (жидкости в составе многофазного потока), % |
±2,5 |
Пределы допускаемой относительной погрешности измерений объема и объемного расхода газа, приведенного к стандартным условиям, в составе многофазного потока, %: |
±5,0 |
Пределы допускаемой относительной погрешности измерений массы и массового расхода сырой нефти без учета воды и попутного нефтяного газа, пределы допускаемой относительной погрешности измерений массы нетто нефти, % при содержании объемной доли воды в сырой нефти:
|
± 6,0 ± 15,0 не нормируется |
Пределы допускаемой относительной погрешности измерений массы и массового расхода газожидкостной смеси, % |
±1,0 |
Пределы абсолютной погрешности измерений объемной доли воды, %, в диапазоне содержания объемной доли газа от 0 до 100 % |
±1,0 |
Примечание: *приведено максимальное для всей линейки расходомеров значение измерений. За более подробной информацией следует обращаться в службу поддержки производителя. |
Т а б л и ц а 3. Основные технические характеристики расходомеров и параметры измеряемой
среды
Наименование характеристики |
Значение | |
Рабочая среда |
Нефтегазоводяная или газоконденсатная смесь, нефть, сырая нефть, попутный газ, природный газ | |
Модификация |
Vx Spectra |
Vx Spectra Снегирь |
Типоразмеры |
Vx 19; Vx 29; Vx 40; Vx 65; Vx 88 |
Vx 19R, Vx 29R, Vx 40R, Vx 65R; Vx 88R |
Объемное содержание воды в потоке (WLR), %: |
от 0 до 100 включ. | |
Объемное содержание свободного газа в потоке (GVF), %: |
от 0 до 100 включ. | |
Давление рабочей среды, МПа, не более |
34,5 |
6,3 |
Температура рабочей среды, °С |
от -46 до +121 |
от -40 до +90 |
Температура окружающей среды, °С |
от -40 до +85 |
от -40 до +45 |
Продолжение таблицы 3
Наименование характеристики |
Значение |
Вязкость дегазированной жидкой фазы, мПа^с |
от 0,1 до 30000 1’ 2) от 0,1 до 30000 1’ 2) |
Потребляемая мощность, Вт |
30 |
Напряжение питания постоянного тока, В |
24 |
Средняя наработка на отказ, ч |
131400 |
Срок службы, лет, не менее |
35 3) |
Примечания:
|