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公司動態(tài)

石油工業(yè)所用到的儀器儀表

閱讀:329發(fā)布時間:2011-3-4

由于石油資源減少,近年來世界原油產(chǎn)量不斷降低:2008年,每天生產(chǎn)約7,500萬桶石油,而在2010年,僅約為6,500萬桶。然而,能源需求及石油消耗卻仍在不斷增長。為滿足要求,石油工業(yè)不得不轉(zhuǎn)向超重油和天然瀝青等極難生產(chǎn)且極大消耗能量和水的燃料資源。

石油工業(yè)對儀器儀表的要求

石油工業(yè)會用到多種儀器儀表:機械式(例如壓力表、溫度計和化學(xué)密封)及帶隔膜密封的液位及電子式壓力變送器。這些裝置在上下游生產(chǎn)工藝中面臨著*的挑戰(zhàn),如煉油廠及石油天然氣輸送等。所有這些工藝過程均需使用、可靠的測量儀表。環(huán)境條件非??量?,并且還受到在高溫高壓下及過程介質(zhì)中有害物質(zhì)的影響。如何協(xié)調(diào)能源生產(chǎn)和環(huán)境保護之間的矛盾是石油工業(yè)面臨的zui大挑戰(zhàn)之一。為達到此目標(biāo),工廠需要*地運行。這繼而要求進行準(zhǔn)確、可靠的測量。另外,超重油和瀝青生產(chǎn)需要采用新的工藝,從而產(chǎn)生了對采用新工藝新材料的壓力、溫度及液位儀表的需求。

海上鉆井中的壓力測量

在海上鉆井中,壓力和溫度隨著油層深度的增加而升高:當(dāng)水深為1500米時,溫度為4℃,壓力為15MPa。在極深的油層中(超過5000米),例如在英國北海中的埃爾金/富蘭克林地巖層,壓力上升至110MPa,溫度為190℃。另外,由于復(fù)雜的地質(zhì)結(jié)構(gòu),在鉆井過程中,壓力可能會突然地發(fā)生變化。因此,必須一直控制油井壓力,以免發(fā)生井噴。為了維持孔壁強度和補償?shù)撞繅毫?,需要向油井中灌注泥漿。MFR6是一款控制泥漿灌注高壓的傳感器。這種為鉆井專門設(shè)計超耐用的壓力傳感器,可以測量0…6MPa直至0…100MPa的壓力。

位于鉆孔正上方的若干截止閥構(gòu)成了所謂的防噴器(BOP),是一個關(guān)鍵的安全裝置。防噴器處的壓力可以用MEX5和MEX8壓力表進行測量。這些儀表是專門為石油工業(yè)的苛刻工況設(shè)計的,具有不銹鋼外殼,能夠測量高達160MPa的壓力。堡盟還可提供由316L不銹鋼、蒙乃爾合金等材質(zhì)的彈簧管壓力表。

在鉆井期間,鉆頭內(nèi)部裝有壓力變送器來測量鉆頭的掘進壓力。由于超深油層中的溫度非常高(約180℃,幾乎為電子器件的耐溫上限),堡盟與某大型鉆井服務(wù)公司合作,特別為這些應(yīng)用開發(fā)了一款壓力變送器。PDRB型變送器憑堅固及在zui苛刻工況下穩(wěn)定的高精度而卓然不群。在石油開采中,與測量裝置接觸的大多數(shù)物質(zhì)均具有腐蝕性。因此,測量裝置需要采用耐腐蝕材料制成。大多數(shù)壓力測量裝置均采用耐海水腐蝕蒙乃爾合金或哈氏合金制成的隔膜。對于涉及產(chǎn)生硫化氫(一種*的腐蝕性氣體)的過程,堡盟提供了帶*外殼的壓力表。除了耐腐蝕性介質(zhì)之外,測量裝置還必須耐高溫。這可以由同時能夠應(yīng)付腐蝕性或危險介質(zhì)的化學(xué)密封來實現(xiàn)。

石油和天然氣生產(chǎn)主要在于分離水、氣和原油。這可以在7MPa的壓力下在分離器內(nèi)由重力分離各組分來實現(xiàn)。流量可以通過差壓變送器EDD575來測量,其zui低可測0-10kPa的差壓。X913防爆壓力變送器可安裝在節(jié)流閥組上,來測量7MPa的靜壓。

用于高過程溫度的化學(xué)密封

D900系列化學(xué)密封適用于在-40℃至+400℃的過程溫度下,測量粘性或腐蝕性介質(zhì)的絕壓、表壓或差壓。D902型化學(xué)密封的耐壓高達25MPa,系專為油砂生產(chǎn)而設(shè)計的。其法蘭由鍛造不銹鋼制造。隔膜根據(jù)不同工況有不銹鋼、哈氏合金、Uranus B6 或Ta等材質(zhì)。在涉及氫離子的應(yīng)用中,堡盟提供鍍金隔膜供選用。對于低溫應(yīng)用,或為了zui大限度地減少對環(huán)境溫度的影響,堡盟還提供帶有保溫層的伴熱/冷毛細管。法蘭上分別裝有蒸汽伴熱閥、排空閥和通風(fēng)閥。

在加拿大,油砂生產(chǎn)使用蒸汽來加熱瀝青。這降低了瀝青的粘度,并使瀝青能夠容易被抽上地面。地面上的環(huán)境溫度可能會低至-40℃,而過程溫度則可能會高至400℃,靜壓達25MPa,而差壓僅1kPa。針對這類應(yīng)用,堡盟開發(fā)了專門用于高過程溫度的化學(xué)密封。這種化學(xué)密封將介質(zhì)與儀表隔離,并由密封隔膜通過導(dǎo)壓油將壓力傳遞至壓力儀表。


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