Enfrentando o crescente desafio da produção

Jun 10, 2024

À medida que a indústria energética se esforça para reutilizar a água produzida e os custos de eliminação da água produzida aumentam, aumenta a necessidade de medições mais precisas para poupar dinheiro.

A medição da água produzida no mercado não convencional dos EUA é impactada pela deposição de parafina nos medidores, causando leituras imprecisas do volume de água produzida. A indústria está começando a abordar esse problema crescente aplicando novas soluções tecnológicas que permitem precisão duradoura no lugar da manutenção de rotina que fornece uma solução temporária.

A maioria dos produtores de petróleo e gás enfrenta acúmulo de parafina na superfície interna de seus medidores de vazão eletromagnéticos. Esses medidores normalmente estão localizados no trecho de água produzida, a jusante dos separadores de produção e de teste. A parafina, uma substância cerosa presente na produção de petróleo bruto, sai da solução à medida que o fluido esfria da cabeça do poço através do equipamento de superfície.

À medida que o fluido é transportado pelas tubulações, ele esfria, fazendo com que a parafina se solidifique e se deposite nas paredes das tubulações e medidores de vazão. Os separadores projetados para remover a maior parte da parafina por meio do calor ainda são suscetíveis ao acúmulo de pequenas quantidades de parafina que podem revestir o tubo e os dispositivos de medição.

Medidores de vazão eletromagnéticos são usados ​​para medir a vazão volumétrica de fluidos condutores em tubulações, como água produzida. Eles operam gerando um campo magnético ao longo do caminho do fluxo e medem a voltagem induzida pelo fluido à medida que ele flui através do campo magnético.

A tensão é proporcional à velocidade do fluxo e à intensidade do campo magnético, que é usada para calcular a vazão volumétrica do fluido. Os medidores de vazão eletromagnéticos contêm no mínimo dois eletrodos, compostos de materiais cerâmicos ou metálicos dependendo do fabricante. Os eletrodos leem a voltagem induzida da água produzida que flui através do medidor.

Um revestimento isolante é colocado dentro do medidor entre o fluido condutor e o corpo metálico. Isto isola o fluido que está sendo medido do corpo do medidor, evitando que o fluido crie um curto-circuito elétrico.

O acúmulo de parafina afeta a precisão e a confiabilidade dos medidores de vazão eletromagnéticos, pois forma núcleos nos eletrodos e no revestimento do medidor. Com o tempo, a deposição de parafina aumentará em torno dos eletrodos, isolando essencialmente os eletrodos do fluido. Neste ponto, a condutividade do fluido é reduzida artificialmente e o medidor de vazão será lido de forma insuficiente.

Se o revestimento de parafina nos eletrodos ficar espesso o suficiente, o medidor de vazão será completamente isolado da água produzida, que o medidor interpreta como vazão zero. À medida que o revestimento de parafina no revestimento aumenta, a área da seção transversal do medidor é reduzida, criando uma velocidade de fluido mais alta que resulta na leitura exagerada da vazão pelo medidor (Q = Av onde A é a área da seção transversal do fluxo e v é sua velocidade média).

Os produtores de petróleo e gás podem estar cientes dos problemas de acúmulo de parafina em seus medidores de vazão eletromagnéticos, especialmente se já tiveram problemas com medições imprecisas ou falhas nos medidores de vazão no passado.

Estima-se que dezenas de milhares de medidores de vazão eletromagnéticos em serviço atualmente no mercado não convencional de petróleo e gás dos EUA sejam suscetíveis à deposição de parafina. Muitos operadores desenvolveram estratégias para mitigar problemas de acúmulo de parafina em seus medidores de vazão, como aquecer o medidor para manter a parafina no estado líquido usando um sistema de aquecimento que mantém a temperatura acima do ponto de fusão da parafina.

Outras estratégias incluem programas de tratamento químico usados ​​para dissolver o acúmulo de parafina nos eletrodos e revestimentos, mas esses tratamentos são caros e exigem tempo de inatividade do medidor. Algumas empresas também podem implementar procedimentos regulares de manutenção e limpeza para garantir que o medidor de vazão esteja funcionando corretamente. No entanto, os procedimentos regulares de manutenção e limpeza são demorados e dispendiosos.