De olie- en gasindustrie vertrouwt steeds meer op elektromagnetische debietmeters, algemeen bekend als magnetische meters, als een cruciaal hulpmiddel om de steeds grotere uitdagingen aan te pakken van het beheer van geproduceerd water, of 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 op het gebruik en de verwijdering ervan.
Deze toenemende financiële en ecologische druk hebben het belang van nauwkeurige en betrouwbare meting van de geproduceerde waterstroom in elke fase vergroot: van winning en scheiding tot transport, behandeling en uiteindelijk hergebruik of verwijdering. Als gevolg hiervan maakt de industrie een transitie door van conventionele mechanische meters naar slimme elektromagnetische debietmeters, waardoor een efficiënter en effectiever beheer van geproduceerd water mogelijk wordt.
Toename van het geproduceerde volume water
De dramatische groei van het geproduceerde watervolume in Noord-Amerika volgt op de algehele expansie van de olie- en gaswinningsactiviteiten. Terwijl de mondiale vraag naar energie toeneemt, zoekt de industrie voortdurend naar nieuwe reserves en maakt zij gebruik van methoden om voorheen ontoegankelijke olie- en gasvoorraden aan te boren.
Extractiemethoden omvatten nu de exploitatie van onconventionele reserves zoals schalieformaties, vaak met behulp van hydraulisch breken of fracken. Dit proces vereist grote hoeveelheden water om het schaliegesteente te breken en koolwaterstoffen vrij te maken, wat leidt tot een aanzienlijke toename van de hoeveelheid water die na het extractieproces moet worden verwerkt.
Een andere belangrijke factor die aan de toename bijdraagt, is dat naarmate reservoirs volwassener worden, er meer water wordt geproduceerd voor elk gewonnen volume olie of gas.
Veranderende perspectieven
Geproduceerd water, dat voorheen werd beschouwd als een lastig bijproduct, wordt steeds meer erkend als een cruciaal onderdeel van de industriële activiteiten. Deze veranderende kijk op geproduceerd water weerspiegelt deels een bredere verschuiving naar een duurzamere en circulaire economische benadering binnen de olie- en gasindustrie.
Technologische vooruitgang maakt een effectievere behandeling en gebruik van geproduceerd water mogelijk, waardoor het mogelijk van een kostenpost in een potentiële hulpbron verandert. Sommige bedrijven onderzoeken innovatieve manieren om waterbestanddelen om te zetten in waardevolle producten of voor hergebruik in operationele processen.
In de Verenigde Staten en andere delen van de wereld proberen federale, staats- of lokale overheden steeds vaker het geproduceerde water effectief te beheren om de oppervlakte- en grondwaterbronnen veilig te stellen en tegelijkertijd de toekomstige vraag naar zoetwater te verlichten. In navolging van de hiërarchie van vervuilingspreventie “Reduce, Reuse and Recycle” onderzoekt de industrie traditionele en innovatieve benaderingen, waaronder het hergebruiken van behandeld geproduceerd water voor de irrigatie van niet-eetbare landbouwproducten, zoals katoen of biobrandstofgewassen.
Naast het beschermen van de zoetwaterbronnen proberen toezichthouders seismiciteitsrisico’s te beperken door strikte productielimieten op te leggen en rigoureuze 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 breuklijnen kan belasten en mogelijk aardbevingen kan veroorzaken.
Zorgvuldige monitoring
Daarom is nauwkeurige watermeting in elke fase van cruciaal belang. De hoeveelheden moeten op elkaar worden afgestemd om ervoor te zorgen dat er in geen enkel stadium van het proces verliezen optreden. Deze nauwgezette monitoring helpt de integriteit en duurzaamheid van water gedurende zijn hele levenscyclus te behouden.
Bovendien is nauwkeurige debietmeting essentieel om de kosten te beheersen en een optimale operationele efficiëntie te garanderen. Dit komt vooral tot uiting bij het transport en de behandeling van geproduceerd water. Transport, vooral als het per vrachtwagen wordt uitgevoerd, vertegenwoordigt een aanzienlijke kostenpost en vereist een effectief beheer van de stromen. Het behandelen van geproduceerd water door het verwijderen van de cocktail van organische en anorganische verbindingen vereist ook nauwkeurige stroommeting om de kostenefficiëntie en operationele effectiviteit te behouden.
Magmeters: ideaal voor het meten van geproduceerd water
Het werkingsprincipe van elektromagnetische flowmeters maakt ze bijzonder geschikt voor het meten van debiet in geproduceerde watertoepassingen in de olie- en gasindustrie vanwege het zoute karakter van het water.
Magmeters werken volgens de wet van Faraday van elektromagnetische inductie, waarbij de geïnduceerde spanning recht evenredig is met de snelheid van de vloeistof, de intensiteit van het magnetische veld en de lengte van de geleider. In een magmeter fungeert zout water als een geleider. Omdat het geproduceerde water een hoog zoutgehalte heeft, verbetert het de elektrische geleidbaarheid van het water, waardoor zeer nauwkeurige metingen mogelijk zijn.
Bovendien zorgt het niet-invasieve ontwerp van magnetische meters ervoor dat ze zelfs in corrosieve zoutwateromgevingen efficiënt kunnen functioneren, zonder aan degradatie te lijden. 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 een gebruikelijke keuze zijn voor het meten van geproduceerd water, is er bij nieuwe installaties en reparatie-/vervangingsscenario’s een steeds snellere overgang naar elektromagnetische debietmeters.
Deze transitie wordt gemotiveerd door een aanzienlijk verbeterde nauwkeurigheid, betrouwbaarheid, levensduur en onderhoudsgemak. Bovendien bieden elektromagnetische flowmeters extra functies, zoals online diagnostiek en gegevensverzameling, waardoor ze een aantrekkelijke keuze zijn. Door hun nauwkeurigheid en betrouwbaarheid kunnen ze ook worden ingezet voor lekdetectie.
Precisie, betrouwbaarheid en onderhoudsgemak
Ten eerste zijn elektromagnetische flowmeters volledig elektronisch, waardoor er geen bewegende delen nodig zijn. Hierdoor zijn ze veel robuuster en minder onderhevig aan slijtage, waardoor er minder vaak onderhoud en vervanging nodig is. Hierdoor hebben ze een uitzonderlijk lange levensduur. Krohne heeft al meer dan 25 jaar magnetische meters in gebruik, die nog steeds nauwkeurige metingen van de geproduceerde waterstroom leveren.
Ten tweede bieden elektromagnetische flowmeters een betere nauwkeurigheid dan hun mechanische tegenhangers. Mechanische flowmeters kunnen worden beïnvloed door de viscositeit van de vloeistoffen die ze meten, wat tot onnauwkeurigheden kan leiden. Aan de andere kant zijn elektromagnetische debietmeters onafhankelijk van vloeistofeigenschappen zoals viscositeit, temperatuur en druk, waardoor ze betrouwbaardere metingen bieden.
Ten derde bieden magnetische flowmeters veel eenvoudiger onderhoud dan mechanische flowmeters. Deze laatste vereisen frequent onderhoud, inclusief jaarlijkse inspectie 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 magnetische meter kan ook periodiek worden gecontroleerd om de gebruiker te waarschuwen voor eventuele problemen, zoals elektrodeslijtage of coating of zelfs degradatie van coatings onder extreme omstandigheden, zonder dat de meter buiten gebruik hoeft te worden gesteld.
Slimme meters
Elektronische en intelligente mogelijkheden
Het inherente elektronische karakter van magnetische flowmeters maakt de naadloze integratie mogelijk van essentiële en innovatieve slimme functies die verder gaan dan de mogelijkheden van mechanische flowmeters.
Lekdetectie. Geavanceerde lekdetectie is een belangrijke slimme functie van magnetische meters die aanzienlijke waarde toevoegt ten opzichte van mechanische meters. Deze geavanceerde apparaten kunnen de stroom voortdurend monitoren en discrepanties identificeren, wat op een lek in het systeem kan duiden. Op deze manier kunnen magnetische meters operators waarschuwen voor zelfs kleine lekken die bij minder gevoelige apparaten onopgemerkt zouden kunnen blijven. Bovendien kunnen magnetische meters, in combinatie met een relatief eenvoudig massabalanssysteem, ook informatie verschaffen over de locatie, de omvang en de ernst van het lek, waardoor tijdig ingrijpen mogelijk is wanneer dat nodig is en verspilling van hulpbronnen wordt voorkomen door vals alarm.
Online diagnostiek. Deze slimme apparaten kunnen zichzelf controleren en operationele statusupdates bieden, zodat ze ervoor zorgen dat ze goed functioneren en onderhoudspersoneel op de hoogte worden gesteld van eventuele onregelmatigheden. Online diagnostiek voert gezondheidscontroles uit op uw meter, detecteert problemen zoals vervuiling van de elektrode en vervorming van de coating en zorgt voor nauwkeurigheid binnen de fabrieksspecificaties.
Dankzij deze proactiviteit kunnen operators problemen aanpakken voordat deze escaleren, waardoor kostbare downtime wordt vermeden en de algehele systeembetrouwbaarheid wordt verbeterd. Mechanische meters bieden dit inzicht niet: als de aflezing onnauwkeurig lijkt, moet de hele meter voor onderhoud uit de lijn worden verwijderd.
Magmeters zorgen niet alleen voor een continue monitoring van de prestaties van de meter, maar volgen ook voortdurend veranderingen in de kwaliteit van het passerende water, inclusief de geleidbaarheid van het water.
Gegevensverzameling en -analyse. Mechanische meters geven doorgaans alleen debietmetingen weer, maar elektronische magnetische meters kunnen in de loop van de tijd een grote hoeveelheid gegevens registreren en opslaan. Deze informatie kan worden gebruikt voor gedetailleerde analyses, het optimaliseren van de systeemprestaties en het verbeteren van het activabeheer door trends en patronen te identificeren. Het integreren van magnetische meters met industriële Internet of Things (IoT)-platforms kan ook monitoring op afstand en geavanceerde data-analyse voor strategische besluitvorming vergemakkelijken.
Een magmeter selecteren
Bij het meten van geproduceerd water is het belangrijk om er rekening mee te houden dat magnetische meters niet het enige type meter zijn dat nodig is. Hoewel magnetische meters geschikt zijn voor waterleidingen, zijn Coriolis-meters ideaaler voor olieleidingen, en worden ultrasone of Coriolis-meters vaak gebruikt voor gasleidingen. Om de efficiëntie te garanderen en redundantie, incompatibiliteit en trainingsproblemen te voorkomen, is het raadzaam om voor een geïntegreerde aanpak te kiezen door dezelfde elektronica te gebruiken voor het beheer van alle meters in uw portefeuille. Met instrumentatie- en meetsystemen uit één bron kunnen operators vertrouwen op de perfecte integratie van alle componenten.
Ook is het raadzaam om een leverancier te selecteren die een uitgebreid assortiment magnetische meters aanbiedt die aan al uw specifieke behoeften kunnen voldoen. Het is bijvoorbeeld belangrijk om een leverancier te hebben wiens productassortiment magnetische hogedrukmeters omvat die speciaal zijn ontworpen voor injectieputten. Door rekening te houden met deze factoren kunt u de prestaties en effectiviteit van uw meetsystemen optimaliseren.
In behandeling
Kortom, de olie- en gasindustrie wendt zich tot magnetische meters als een essentiële oplossing om de groeiende uitdagingen van het beheer van geproduceerd water aan te pakken. Met het toenemende volume en de toenemende beperkingen op het gebruik en de afvoer ervan, is een nauwkeurige en betrouwbare meting van de geproduceerde waterstroom van het allergrootste belang.
Dit heeft geleid tot een transitie van conventionele mechanische meters naar slimme elektromagnetische debietmeters, waardoor een efficiënter en effectiever beheer van geproduceerd water gedurende de hele levenscyclus ervan mogelijk wordt. Door deze vooruitgang te omarmen kan de industrie de financiële en ecologische druk beheersen en tegelijkertijd duurzame waterbeheerpraktijken garanderen.
