De olie- en gasindustrie vertrouwt steeds meer op elektromagnetische debietmeters, algemeen bekend als magmeters, als een cruciaal instrument om de groeiende uitdagingen van het beheer van geproduceerd water aan te pakken – water dat naar de oppervlakte wordt gebracht tijdens olie- en gaswinningsactiviteiten. Niet alleen neemt de hoeveelheid geproduceerd water toe, maar tegelijkertijd wordt de industrie geconfronteerd met toenemende beperkingen bij het gebruik en de verwijdering ervan.
Deze toenemende financiële en ecologische druk hebben het belang vergroot van het nauwkeurig en betrouwbaar meten van de stroom geproduceerd water in elke fase – van winning en scheiding tot transport, behandeling en uiteindelijk hergebruik of verwijdering. Als gevolg hiervan schakelt de industrie over van conventionele mechanische meters naar slimme elektromagnetische debietmeters, waardoor een efficiënter en effectiever beheer van geproduceerd water mogelijk wordt.
Stijging van het geproduceerde watervolume
De dramatische groei van het geproduceerde watervolume in Noord-Amerika volgt de algehele expansie van de olie- en gaswinningsactiviteiten. Terwijl de mondiale vraag naar energie toeneemt, blijft de industrie zoeken naar nieuwe reserves en methoden implementeren om voorheen ontoegankelijke olie- en gasvelden te exploiteren.
Winningsmethoden omvatten nu de exploitatie van onconventionele reserves zoals schalieformaties, waarbij vaak sprake is van hydraulisch breken of fracken. Dit proces vereist grote hoeveelheden water om schaliegesteente af te breken en koolwaterstoffen vrij te maken, wat resulteert in een aanzienlijke toename van de hoeveelheid water die na het extractieproces moet worden beheerd.
Een andere belangrijke factor die aan deze toename bijdraagt, is dat naarmate olievelden volwassener worden, er meer water wordt geproduceerd voor elk gewonnen volume olie of gas.
Veranderend perspectief
Geproduceerd water werd voorheen beschouwd als een lastig bijproduct, maar begint nu erkend te worden als een cruciaal onderdeel van industriële activiteiten. Deze evoluerende kijk op geproduceerd water weerspiegelt een bredere verschuiving naar een circulaire en duurzame economiebenadering in de olie- en gasindustrie.
Technologische vooruitgang maakt het mogelijk geproduceerd water effectiever te behandelen en te gebruiken, waardoor het mogelijk van een bron van kosten verandert in een potentiële troef. Verschillende bedrijven onderzoeken innovatieve manieren om waterelementen om te zetten in waardevolle producten of voor hergebruik in operationele processen.
In de VS en andere landen over de hele wereld proberen federale, staats- of lokale overheden steeds vaker het geproduceerde water effectief te beheren om de oppervlaktewater- en grondwatervoorraden te behouden en tegelijkertijd de toekomstige vraag naar zoet water te verminderen. Door het implementeren van een hiërarchie ter voorkoming van vervuiling van ‘Verminderen, Hergebruiken en Recyclen’ onderzoekt de industrie traditionele en innovatieve benaderingen, waaronder het hergebruiken van behandeld productiewater voor niet-eetbare landbouwirrigatie, zoals katoengewassen of biobrandstoffen.
Naast het beschermen van de zoetwaterbronnen proberen toezichthouders ook seismische risico’s te beperken door strikte productielimieten op te leggen en strikte monitoring en nauwkeurige metingen te eisen van water dat wordt geïnjecteerd als onderdeel van het olie- en gaswinningsproces, aangezien is vastgesteld dat herinjectie van water druk kan uitoefenen op breuklijnen en mogelijk aardbevingen kan veroorzaken.
Zorgvuldige monitoring
Daarom zijn nauwkeurige watermetingen in elke fase essentieel. De bedragen moeten op elkaar worden afgestemd om ervoor te zorgen dat er op geen enkel moment in het proces verliezen optreden. Deze zorgvuldige monitoring helpt de integriteit en duurzaamheid van water gedurende zijn hele levenscyclus te behouden.
Bovendien zijn nauwkeurige stroommetingen van cruciaal belang voor het beheersen van de kosten en het garanderen van een optimale operationele efficiëntie. Dit is vooral zichtbaar bij het transport en de behandeling van geproduceerd water. Transport, vooral als het per vrachtwagen wordt uitgevoerd, is duur en vereist een effectief stroombeheer. Geproduceerde waterbehandeling, waarbij een mengsel van organische en anorganische verbindingen wordt verwijderd, vereist ook nauwkeurige stroommeting om de kostenefficiëntie en operationele effectiviteit te behouden.
Magmeter: Ideaal voor het meten van geproduceerd water
Het werkingsprincipe van elektromagnetische flowmeters maakt ze vanwege de zoute aard van water bijzonder geschikt voor flowmeting in productiewatertoepassingen in de olie- en gasindustrie.
Magmeters werken op basis van de wet van Faraday van elektromagnetische inductie, waarbij de geïnduceerde spanning recht evenredig is met de vloeistofsnelheid, de magnetische veldsterkte en de lengte van de geleider. In magmeters fungeert zout water als een geleider. Omdat het resulterende water een hoog zoutgehalte heeft, verhoogt dit de elektrische geleidbaarheid van het water, wat resulteert in zeer nauwkeurige metingen.
Bovendien zorgt het niet-intrusieve ontwerp van de magmeter ervoor dat hij efficiënt kan werken, zelfs in corrosieve zoutwateromgevingen, zonder degradatie. Als gevolg hiervan bieden ze een kosteneffectieve en betrouwbare oplossing voor het beheren en monitoren van geproduceerde watersystemen.
Overgang van mechanische flowmeters
Hoewel mechanische debietmeters van oudsher de gebruikelijke keuze zijn voor het meten van geproduceerd water, vindt er bij nieuwe installaties en reparatie-/vervangingsscenario’s een steeds snellere overgang naar elektromagnetische debietmeters plaats.
Deze transitie wordt gemotiveerd door een grotere nauwkeurigheid, betrouwbaarheid, levensduur en onderhoudsgemak. Bovendien bieden elektromagnetische flowmeters extra mogelijkheden, zoals online diagnostiek en gegevensverzameling, waardoor ze een aantrekkelijke optie zijn. Vanwege de nauwkeurigheid en betrouwbaarheid kan het ook worden gebruikt om lekken op te sporen.
Nauwkeurigheid, betrouwbaarheid en onderhoudsgemak
Elektromagnetische flowmeters zijn in de eerste plaats volledig elektronisch en vereisen dus geen bewegende delen. Dit maakt het veel sterker en minder gevoelig voor schade, waardoor er minder vaak onderhoud en vervanging nodig is. Als gevolg hiervan is hun levensduur erg lang. Krohne heeft een magmeter die al meer dan 25 jaar in gebruik is en nog steeds nauwkeurige metingen van de geproduceerde waterstroom levert.
Ten tweede bieden elektromagnetische flowmeters een betere nauwkeurigheid vergeleken met mechanische flowmeters. Mechanische debietmeters kunnen worden beïnvloed door de viscositeit van de te meten vloeistof, wat onnauwkeurigheden kan veroorzaken. Aan de andere kant zijn elektromagnetische flowmeters niet afhankelijk van vloeistofeigenschappen zoals viscositeit, temperatuur en druk, waardoor ze betrouwbaardere metingen bieden.
Ten derde bieden magmeters veel eenvoudiger onderhoud vergeleken met mechanische flowmeters. Dit laatste vereist frequent onderhoud, inclusief jaarlijkse inspecties en periodieke verwijdering van de lijn. Interne componenten vereisen inspectie en vervanging en moeten vaak worden opgestuurd voor wederopbouw. De informatie die beschikbaar is in de magmeter kan ook periodiek worden gecontroleerd om de gebruiker te waarschuwen voor mogelijke problemen, zoals slijtage van de elektrode of coating of zelfs degradatie van de voering onder extreme omstandigheden, zonder dat hij hoeft te stoppen met het gebruik van de meter.
Slimme meter
Elektronische en slimme mogelijkheden
De intrinsieke elektronische eigenschappen van magmeters maken een naadloze integratie mogelijk van belangrijke en innovatieve intelligente functionaliteit die de mogelijkheden van mechanische flowmeters te boven gaat.
Lekdetectie. Geavanceerde lekdetectie is een belangrijke slimme functie van magneetmeters die aanzienlijke waarde toevoegt ten opzichte van mechanische meters. Dit geavanceerde apparaat is in staat om continu de stroomsnelheden te monitoren en discrepanties te identificeren die op lekkages in het systeem kunnen duiden. Door dit te doen kan de magmeter operators waarschuwen voor zelfs kleine lekken die minder gevoelige apparaten mogelijk niet opmerken. Bovendien kunnen magmeters, in combinatie met een relatief eenvoudig massabalanssysteem, ook informatie verschaffen over de locatie, omvang en ernst van lekken, waardoor snel actie kan worden ondernomen wanneer dat nodig is en valse alarmen worden vermeden die hulpbronnen verspillen.
Online diagnostiek. Deze intelligente apparaten kunnen zichzelf controleren en operationele statusupdates bieden, zodat ze ervoor zorgen dat apparaten naar behoren functioneren en onderhoudspersoneel op de hoogte worden gesteld van eventuele afwijkingen. Online diagnostiek voert een gezondheidscontrole uit op de meter, detecteert problemen zoals vervuiling van de elektrode en vervorming van de coating en zorgt voor nauwkeurigheid volgens de fabrieksspecificaties.
Deze proactieve houding stelt operators in staat problemen aan te pakken voordat ze escaleren, waardoor kostbare downtime wordt vermeden en de algehele systeembetrouwbaarheid wordt verbeterd. Mechanische meters bieden dergelijke zichtbaarheid niet: als de aflezing onnauwkeurig lijkt, moet de hele meter voor onderhoud uit de lijn worden verwijderd.
De magmeter biedt niet alleen continue monitoring van de prestaties van de meter, maar volgt ook voortdurend variaties in de kwaliteit van het water dat er doorheen stroomt, inclusief de geleidbaarheid van het water.
Gegevensverzameling en -analyse. Mechanische meters geven meestal alleen debietmetingen, maar elektronische magmeters kunnen in de loop van de tijd veel gegevens registreren en opslaan. Deze informatie kan worden gebruikt voor gedetailleerde analyse, het optimaliseren van de systeemprestaties en het verbeteren van het resourcebeheer door het identificeren van trends en patronen. Magmeter-integratie met industriële Internet of Things (IoT)-platforms kan ook monitoring op afstand en geavanceerde data-analyse voor strategische besluitvorming vergemakkelijken.
Selecteer Magmeter
Bij het meten van geproduceerd water is het belangrijk om er rekening mee te houden dat een magmeter niet het enige type meter is dat nodig is. Hoewel magmeters zeer geschikt zijn voor waterleidingen, zijn Coriolis-meters ideaaler voor olieleidingen, en worden ultrasone of Coriolis-meters meestal gebruikt voor gasleidingen. Om efficiëntie te garanderen en redundantie, incompatibiliteit en complexiteit van de training te voorkomen, kunt u het beste kiezen voor een geïntegreerde aanpak door dezelfde elektronische hulpmiddelen te gebruiken voor het beheer van alle meters in uw portfolio. Met instrumentatie- en meetsystemen van één leverancier kunnen operators vertrouwen op een naadloze integratie van alle componenten.
Op dezelfde manier is het raadzaam om een leverancier te kiezen die een compleet assortiment magmeters aanbiedt die aan al uw specifieke behoeften kunnen voldoen. Het is bijvoorbeeld belangrijk om een leverancier te hebben wiens productlijn hogedrukmagmeters omvat die speciaal zijn ontworpen voor injectieputten. Door rekening te houden met deze factoren kunt u de prestaties en effectiviteit van uw meetsysteem optimaliseren.
Vooruitkijken
Kortom, de olie- en gasindustrie wendt zich tot magmeters als een cruciale oplossing om de toenemende uitdagingen van het beheer van geproduceerd water aan te pakken. Naarmate de volumes toenemen en de beperkingen op het gebruik en de afvoer ervan toenemen, wordt een nauwkeurige en betrouwbare meting van de geproduceerde waterstromen van het allergrootste belang.
Dit heeft geleid tot een verschuiving van conventionele mechanische meters naar slimme elektromagnetische debietmeters, waardoor een efficiënter en effectiever beheer van geproduceerd water gedurende de hele levenscyclus mogelijk wordt. Door gebruik te maken van deze vooruitgang kan de industrie de financiële en ecologische druk aanpakken en tegelijkertijd duurzame waterbeheerpraktijken garanderen.
