Назначение
Установки измерительные «БАРС» (далее - установки), предназначены для измерения массового расхода и массы нефтегазоводяной смеси, объемного расхода и объема попутного свободного нефтяного газа, приведенного к нормальным условиям, массового расхода и массы сепарированной нефти без учета воды, а также отображения, архивирования и передачи результатов измерений и аварийных сигналов на диспетчерский пункт нефтяного промысла.
Описание
Принцип действия установки основан на измерении массы и массового расхода нефтегазоводяной смеси (далее - НГВ смеси), массы и массового расхода нефти без учета воды, измерений объема и объемного расхода свободного нефтяного газа, приведенных к стандартным условиям, после разделения в сепараторе. При подаче нефтегазоводяной смеси на вход установки обеспечивается постоянное истечение нефтеводяной смеси (далее - жидкости) с поддержанием в сепараторе постоянного уровня. Расходомеры-счетчики жидкости и газа регистрируют текущие значения измеряемых параметров расхода, массы и объема. Средства измерений объемной доли воды в нефти регистрируют текущее содержание воды в жидкости. Данные от средств измерений передаются в контроллер для дальнейшей обработки информации, отображает её на дисплее и выдает информацию на интерфейсные выходы.
В состав установки входят:
- блок технологический (далее - БТ);
- блок автоматики (далее - БА).
БТ используется для размещения, укрытия и обеспечения условий нормальной работы устанавливаемого в нем технологического оборудования, а также средств измерений, входящих в установку. В состав БТ входят:
- сепаратор, служащий для отделения газа от жидкости;
- средства измерений
- уровнемера;
- запорной и запорно-регулирующей арматуры;
- распределительного устройства;
- трубопроводной обвязки.
В состав системы могут входить следующие средства измерений (см. таблицу 1).
Таблица 1 - Средства измерений (СИ)
| Наименование средства измерений | Регистрационный номер |
| Средства измерений массы и массового расхода НГВ смеси: |
| 1. Счетчики-расходомеры массовые Micro Motion | 45115-16 |
| 2. Расходомеры массовые Promass | 15201-11 |
| 3. Расходомеры массовые ROTAMASS | 27054-14 |
| 4. Расходомеры массовые OPTIMASS | 53804-13 |
| 5. Расходомеры массовые ЭМИС-МАСС 260 | 42953-15 |
| Средства измерений объема и объемного расхода попутного нефтяного газа в рабочих условиях: |
| 6. Счетчики расхода газа СВГ.М | 26256-06 |
| 7. Счетчики расхода газа DYMETIC | 37418-08 |
| 8. Счетчики расхода газа FLOWSICK | 43981-11 |
Окончание таблицы 1
| Наименование средства измерений | Регистрационный номер |
| Средства измерений содержания объемной доли воды в жидкости |
| 9. Влагомеры поточные сырой нефти ВСН-АТ | 42678-09 |
| 10. Измерители обводненности Red Eye® | 47355-11 |
| 11. Влагомеры сырой нефти ВОЕСН | 32180-11 |
| 12. Влагомеры сырой нефти ВСН-ПИК-Т | 59365-14 |
| Средства измерений и показывающие средства измерений избыточного давления |
| 13. Датчики избыточного давления Метран-100 | 22235-08 |
| 14. Датчики избыточного давления Метран-150 | 32854-13 |
| Средства измерений и показывающие средства измерений температуры |
| 15. Датчики температуры 644,3144Р | 63889-16 |
| 16. Преобразователи измерительные АТТ2100 | 39546-08 |
| 17. Термопреобразователи с унифицированным выходным сигналом Метран-2700 | 38548-13 |
| ПЛК |
| 18. Системы управления модульные B&R X20 | 57232-14 |
| 19. Контроллеры программируемые DirectLogic | 17444-11 65466-16 |
| 20. Контроллеры ScadaPACK на основе измерительных модулей | 50107-12 |
| 21. Преобразователи измерительные контроллеров программируемых серий I-7000, M-7000, tM, I-8000, I-87000, ET-7000, PET-7000 | 50676-12 |
| 22. Преобразователи измерительные ADAM серии 5000 | 22908-14 |
| 23. Контроллеры программируемые SIMATIC S7-300 | 15772-11 |
| 24. Контроллеры программируемые SIMATIC S7-400 | 15773-11 66697-17 |
| 25. Контроллеры программируемые SIMATIC S7-1200 | 45217-10 63339-16 |
| 26. Модули автоматики NL-8TI, NL-4RTD, NL-8AI, NL-2C, NL-4AO | 54820-13 |
БА используется для размещения, укрытия и обеспечения условий нормальной работы устанавливаемого в нем оборудования, в состав которого входят:
- шкаф управления и обработки информации (СУОИ);
- шкаф силового питания установки, систем отопления, освещения, вентиляции;
- шкаф вторичного оборудования.
Шкафы могут быть выполнены как в раздельном исполнении, так и совмещены в один шкаф. Установка обеспечивает выполнение следующих основных функций:
- прямые измерения массового расхода и массы НГВ смеси;
- прямые и косвенные измерения объемного расхода и объема газа, выделившегося в результате сепарации, с приведением к нормальным условиям;
- прямые и косвенные измерения объемной доли воды в НГВ смеси;
- косвенные измерения массового расхода и массы сепарированной нефти.
Эскизная компоновка измерительного блока установок измерительных «БАРС» приведена на рисунке 1.
Вид спереди Вид сверху
Рисунок 1 - Общий вид установки измерительной «БАРС»
Пломбы предприятия - изготовителя наносятся:
- в места, указанные в руководствах по эксплуатации на составные части установки -для предотвращения доступа к электронным частям установок;
- в места, указанные на рисунке 2, путем нанесения пломб или наклеек.
Программное обеспечение
Программное обеспечение (ПО) обеспечивает реализацию функций установки. ПО установки разделено на метрологически значимую и метрологически незначимую части. Первая хранит все процедуры, функции и подпрограммы, осуществляющие регистрацию, обработку, хранение, отображение и передачу результатов измерений параметров технологического процесса, а также защиту и идентификацию ПО установки. Вторая хранит все библиотеки, процедуры и подпрограммы взаимодействия с операционной системой и периферийными устройствами (не связанные с измерениями параметров технологического процесса). Наименования ПО и идентификационные данные указаны в таблице 2.
Защита ПО установки от непреднамеренных и преднамеренных изменений и обеспечение его соответствия утвержденному типу, осуществляется путем разделения, идентификации, защиты от несанкционированного доступа.
Уровень защиты ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «высокий» в соответствии с Р 50.2.077 - 2014 «ГСИ. Испытания средств измерений в целях утверждения типа. Проверка защиты программного обеспечения».
Таблица 2 - Идентификационные данные программного обеспечения
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Наименование программного обеспечения | ПО СУОИ DebitGRSoft |
| Идентификационное наименование программного обеспечения | DebitGRSoft |
| Номер версии (идентификационный номер) программного обеспечения | 1.2.1 |
| Цифровой идентификатор программного обеспечения (контрольная сумма исполняемого кода) | - |
Технические характеристики
Метрологические и основные технические характеристики установок приведены в таблице 3 и 4.
Таблица 3 - Метрологические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Диапазон измерений среднесуточного массового расхода НГВ смеси, т/сут | от 2,4 до 6000 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерений массы и массового расхода НГВ смеси*, % | ±2,5 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерений массы НГВ смеси без учета воды в НГВ смеси (в объемных долях)*, %: до 70% от 70% до 95% св. 95% | ±6 ±15 не нормируется |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерений объема и объемного расхода попутного нефтяного газа, приведенного к стандартным условиям*, % | ±5,0 |
| *Погрешности нормированы для нормальных условий испытаний на эталонах, аттестованных в установленном порядке |
Таблица 4 - Технические характеристики
| Наименование параметра | Значение |
| Изменяемая среда | нефтегазоводяная смесь |
| Рабочее давление, МПа , не более | 16,0 |
| Максимальное количество подключаемых скважин (зависит от варианта исполнения установки), шт. | 24 |
| Характеристика рабочей среды: - температура,°С - кинематическая вязкость при температуре 20°С, сСт, не более - содержание воды в жидкости, объемная доля, % - содержание сероводорода, объемное, %, не более - количество механических примесей, г/л, не более | от -5 до +80 2000 от 0 до 100 25 5 |
| Параметры питания электрических цепей: - род тока - напряжение, В - допустимое отклонение напряжения, % - частота переменного тока, Гц - потребляемая мощность, кВт, не более. | переменный 380/220 от - 15 до + 10 50 100 |
| Питание пневматических цепей: - давление газа, МПа, не более - перепад давления между сепаратором и общим трубопроводом необходимый для работы регулятора расхода жидкости, МПа, не более | 16,0 0,2 |
Окончание таблицы 4
| Наименование параметра | Значение |
| Климатические условия: - температура окружающего воздуха,°С - относительная влажность при температуре 20° С, %, не более - температура внутри блока, °С, не ниже | от -60 до +50 98 + 5 |
| Исполнение приборов, устройств и электрооборудования технологического помещения | взрывозащищенное |
| Исполнение электрооборудования блока автоматики | общепромышленное |
| Класс помещения технологического | В-1а |
Знак утверждения типа
наносится на металлическую маркировочную табличку, крепящуюся снаружи БТ и БА, методом фотохимического травления или аппликацией, а также в центр титульных листов паспорта, формуляра и руководства по эксплуатации типографским способом.
Комплектность
Комплект поставки расходомеров приведен в таблице 5.
Таблица 5 - Комплект поставки установок
| Наименование | Обозначение | Кол-во |
| Установка измерительная «БАРС» | - | 1 |
| Установки измерительные «БАРС». Руководство по эксплуатации | БАРС-01.00.00.000 РЭ | 1 |
| «Инструкция. Государственная система обеспечения единства измерений. Установки измерительные «БАРС». Методика поверки» | МП 0708-9-2017 | 1 |
Поверка
осуществляется по документу МП 0708-9-2017 «Инструкция. Государственная система обеспечения единства измерений. Установки измерительные «БАРС». Методика поверки», утвержденному ФГУП «ВНИИР» 20 ноября 2017 г.
Основные средства поверки:
- Государственный первичный специальный эталон единицы массового расхода газожидкостных смесей ГЭТ 195-2011 по ГОСТ 8.637-2013, с диапазоном расходов от 2 до 110 т/ч (для жидкости), от 0,1 до 250 м3/ч (для газа), суммарные неопределенности: расхода газа находится в пределах ±0,38 %, расхода жидкости находится в пределах ±0,46 %;
- эталоны 1-го разряда по ГОСТ 8.637-2013, с диапазоном воспроизводимого массового расхода газожидкостной смеси, соответствующим рабочему диапазону поверяемой установки, с относительной погрешностью измерения массового расхода жидкой смеси от 0,5 до 1,0 %, с диапазоном воспроизводимого объемного расхода газа (воздуха), приведенного к стандартным условиям, соответствующим рабочему диапазону поверяемой установки, с относительной погрешностью измерения объемного расхода газа (воздуха) до 1,5 %.
- эталоны 2-го разряда по ГОСТ 8.637-2013, с диапазоном воспроизводимого массового расхода газожидкостной смеси, соответствующим рабочему диапазону поверяемой установки, с относительной погрешностью измерения массового расхода жидкой смеси от 1,5 до 2,0 %, с диапазоном воспроизводимого объемного расхода газа (воздуха), приведенного к стандартным условиям, соответствующим рабочему диапазону поверяемой установки, с относительной погрешностью измерения объемного расхода газа (воздуха) от 3 до 5 %.
Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых СИ с требуемой точностью.
Знак поверки наносится на свидетельство о поверке установок в виде оттиска поверительного клейма или наклейки.
Сведения о методах измерений
приведены в документе «ГСИ. Масса скважинной жидкости и попутного нефтяного газа. Методика измерений с применением измерительных установок «БАРС», утвержденном ФГУП «ВНИИР» от «23» марта 2018 года (свидетельство об аттестации МИ № 01.00257-2013/2709-18 от «23» марта 2018 г.)
Нормативные документы
ГОСТ 8.637-2013 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений массового расхода многофазных потоков
ГОСТ Р 8.615-2005 ГСИ. Измерения количества извлекаемых из недр нефти и нефтяного газа. Общие метрологические и технические требования
ТУ 3667-063-13880480-2016 Установки измерительные БАРС. Технические условия
71741-18: Методика поверки МП 0708-9-2017Скачать3.9 Мб