Назначение
Установки измерительные «Нефтемер МК» (далее - установки) предназначены для измерения массы сырой нефти, массы сырой нефти без учета воды, объема свободного нефтяного газа, приведенного к нормальным условиям, добываемых из эксплуатационных нефтяных скважин бессепарационным способом.
Описание
Принцип действия установок основан на регистрации интенсивности гамма-излучения, прошедшего через контролируемую среду. При прохождении через контролируемую среду гамма-излучение частично поглощается и частично рассеивается. Пузырьки газа, которые всегда присутствуют в сырой нефти, вызывают флуктуации интенсивности гамма-излучения. При этом пузырьки газа размером менее некоторого порогового значения характеризуют движение жидкой фазы потока (не проскальзывают относительно нее), а все пузырьки газа характеризуют движение газовой фазы. По флуктуациям интенсивности регистрируемого сигнала можно судить о размерах и скорости пузырьков, следовательно и о скоростях газовой и жидкостной компоненты потока.
Значение интенсивности детектируемого гамма-излучения связно с плотностью контролируемой среды следующей закономерностью:
N = N0 * exp (-ц * р *d) (1)
где N0 - значение интенсивности детектируемого гамма-излучения при пустом трубопроводе; ц - массовый коэффициент ослабления гамма-излучения, определяемый при градуировке; р- плотность контролируемой среды;
d - расстояние между БГИ и БД.
По величине интенсивности детектируемого гамма-излучения БУОИ, используя набор коэффициентов, полученных при первичной градуировке и внесенных в его память, определяет:
- массовый расход и массу сырой нефти;
- объемный расход и объем свободного газа;
- массу сырой нефти без учета воды.
Установки состоят из технологического блока и блока аппаратного. В состав технологического блока входят: один или два блока многоканальных (БМК) (в зависимости от комплектации), система трубопроводов и запорная арматура, взрывозащищенные датчики давления и температуры нефти, силовой шкаф и пожарные извещатели. В состав блока аппаратного входят: один или два блока управления и обработки информации (БУОИ) (в зависимости от комплектации), шкаф силовой (ШС), прибор приемо-контрольный охранно-пожарный и рабочее место оператора.
БМК представляет собой быстродействующий радиоизотопный измерительный преобразователь, имеющий в своем составе блок источника гамма-излучения (БГИ), предназначенный для формирования узкого пучка гамма-излучения, и пять блоков детектирования (БД), установленных на измерительных участках трубопроводов и предназначенных для регистрации гамма-излучения.
Установки выпускаются в трех модификациях «Нефтемер МК-5» «Нефтемер МК-5М», «Нефтемер МК-10» и, отличающиеся конструктивным исполнением и количеством одновременно подключаемых скважин.
Для оперативного контроля за давлением и температурой измеряемой среды применяются датчик давления Метран - 100 (№ Госреестра 22235-08) и термопроебразователи с унифицированным выходным сигналом ТСМУ Метран-274 (№ Госреестра 21968-11).
Внешний вид блока детектирования установок измерительных «Нефтемер МК» представлен на рисунке 1.
Рисунок 1 -Блок детектирования (БД)
Программное обеспечение
Программное обеспечение (далее - ПО) включает в себя:
- Прикладное ПО (ПО верхнего уровня) - программа, разработанная на языке программирования C++ и предназначенная для получения измерительных данных от одного или нескольких блоков детектирования гамма-излучения (БД), обработки этих данных в реальном масштабе времени, выдачи результатов обработки на экран персонального компьютера и в файл протокола;
- Специальное ПО (ПО контроллера) - программа разработанная на языке программирования C, и обеспечивающая подсчет количества гамма квантов, попавших в чувствительный элемент блока детектирования гамма излучения, и преобразованных в электрические импульсы, поступающие на счетчик микроконтроллера блока детектирования. На выходе программы получается последовательность целых чисел, соответствующих количеству гамма-квантов, зарегистрированных детектором за последовательные интервалы времени фиксированной длительности.
Метрологически значимой частью ПО являются файлы:
- monitor.exe - исполняемый файл программы;
- - frq_meter_gp.hex - ПО «МКБД», файл программы контроллера.
С ведения об идентификационных данных ПО приведены в таблице 1.
Таблица 1. Идентификационные данные ПО.
| Наименование ПО | Идентификационное наименование ПО | Идентификационный номер версии ПО | Цифровой идентификатор ПО | Алгоритм вычисления цифрового идентификатора ПО |
| ПО «Нефтемер-МК» | monitor.exe | 154 | 69cca60a9c69788cf cf702aec178d3cd | MD5 |
| ПО «МКБД» | frq_meter_gp | 19.0 | c3d3 fba6fbbfed0ca 99ac42f91b5602c | MD5 |
| 19.1 | 294a6a17c4b52217 e3ffccb0c991241c |
| 19.2 | 4d3de432b6828c9a a85ce829721be9b8 |
| 19.3 | 44e20b2ffba1af6a2 7f0f5dcf2bbd517 |
| 19.4 | ef3bb015e78234ec db52b0d7dca5d6f6 |
| 19.5 | 72cc03b3e098b8fff 1ae2036652ea8e7 |
| 19.6 | 39cac5f37a6e85f38 dae83274fca1bd8 |
| 19.7 | ba044c7432c64d42 afa6c841a125ab82 |
| 19.8 | 0c70b5b302178a58 acf906ff82f048d4 |
| 19.9 | 8383dfe26c47d83d 9f5fe7fde8cd2780 |
ПО содержит средства обнаружения и обозначения сбоев и искажений:
- автоматический контроль целостности метрологически значимой части ПО;
- контроль целостности данных в процессе выборки из базы данных;
- ограничение доступа пользователей с помощью пароля.
Защита ПО от преднамеренных и непреднамеренных изменений соответствует уровню «С» по МИ 3286-2010.
Технические характеристики
Метрологические и технические характеристики приведены в таблице 2. Таблица 2
| Диапазон измерений массового расхода сырой нефти, кг/ч (т/сут) | 640..4520 (15,4..108,4) |
| Диапазон измерений объемного расхода свободного нефтяного газа, м3/ч (м3/сут) | 8,6..32,3 (206,4..775,2) |
| Объемная доля воды в сырой нефти, % | 0..95 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерений массы сырой нефти, % | ±8,0 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерений массы сырой нефти без учета воды, %, при содержании воды в сырой нефти (в объемных долях): до 70 % от 70% до 95% | ±8,0 ±15,0 |
Продолжение таблицы 2
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерений объема свободного нефтяного газа, % | ±10,0 |
| Диапазон температур рабочей среды, °С | от 2 до 90 |
| Температура окружающей среды, °С | от минус 50 до плюс 50 |
| Габаритные размеры(ВхШхД), мм, не более: - ИУ «Нефтемер МК-5М» - ИУ «Нефтемер МК-5», ИУ «Нефтемер МК-10» | 2591x2438x6096 |
| БА* | ТБ* |
| 2350x2056x1730 | 2591x2438x6096 |
| Масса, кг, не более | 10 000,0 |
| Потребляемая мощность, не более, кВА: - ИУ «Нефтемер МК-5М» - ИУ «Нефтемер МК-5» - ИУ «Нефтемер МК-10» | 10 25 15 |
| Максимальное давление в трубопроводе, не более, МПа. | 4,0 |
| Условный диаметр трубопроводов подвода сырой нефти, мм | 80 |
| Условный диаметр выходного коллектора, мм | 150 |
| Максимальное количество подключаемых скважин: - ИУ «Нефтемер МК-5М» - ИУ «Нефтемер МК-5» - ИУ «Нефтемер МК-10» | 5 5 10 |
* БА - блок аппаратный, ТБ- блок технологический
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится на титульный лист руководства по эксплуатации установок измерительных «Нефтемер МК» типографским способом.
Комплектность
| Наименование | Количество |
| 1. Установка измерительная «Нефтемер МК» | 1 шт. |
| 2. Руководство по эксплуатации | 1 экз. |
| 3. Методика поверки | 1 экз. |
| 4. Программный пакет | 1 шт. |
Поверка
осуществляется по документу НА.ГНМЦ.0013-12МП «ГСИ. Установка измерительная «Нефтемер МК». Методика поверки», утвержденному ГЦИ СИ ОП ГНМЦ ОАО «Нефтеавтоматика» в г. Казань, 21.05.2012 г.
Основные средства поверки:
- рабочий эталон 1-го разряда массовых расходов нефти, воды и объемного расхода газа в потоке нефтегазовых смесей, номер в Госреестре СИ № 42522-09;
- рабочий эталон 2-го разряда единицы массового расхода сырой нефти (мобильный), номер в Госреестре СИ № 50353-12.
Сведения о методах измерений
приведены в руководстве по эксплуатации «Измерительная установка «Нефтемер МК». Руководство по эксплуатации».
Нормативные документы
1. ГЖРА.211211.005 ТУ «Измерительная установка «НЕФТЕМЕР МК». Технические условия»
Рекомендации к применению
осуществление налоговых операций, торговли и товарообменных операций
