艾默生開發(fā)了一種對油氣井流中的含砂量進行連續(xù)采樣的方法。新型羅斯蒙特 SAM42 聲學(xué)顆粒監(jiān)測器可在流體通過管道時監(jiān)聽流體，從而確定流中存在多少沙子。從那里，數(shù)學(xué)建模軟件將沙子負載轉(zhuǎn)換為侵蝕率，幫助油田工程師確定這些管道的適當(dāng)維護和更換時間表。

沙粒負載會導(dǎo)致侵蝕，特別是在管道彎曲處和狹窄的孔口處。圖片由艾默生提供

侵蝕風(fēng)險

侵蝕會大大縮短設(shè)備的使用壽命。侵蝕通常指的是污垢的帶走——在本文中，它指的是由于硬顆粒的轟擊而從工藝設(shè)備中帶走材料。以噴砂機為例，它使用高壓空氣將沙子推入物體中，以去除油漆、使表面粗糙等。雖然噴砂是有意進行的，但在許多情況下，工藝流中的沙子或砂礫會侵蝕管道和設(shè)備。 

測量侵蝕

有多種方法可以測量設(shè)備和管道的健康狀況。一種方法是經(jīng)常停止使用工藝設(shè)備和管道并進行例行檢查。這種方法既耗時又昂貴。

另一種方法是對空氣進行采樣并確定工藝流中含有多少顆粒。在此方法中，使用粒度分析儀對工藝流進行采樣和分析以確定負載。定期捕獲氣流并計算負載。從那里，可以使用數(shù)學(xué)模型來確定侵蝕發(fā)生的速度。這種方法的問題在于粒子加載不是恒定的，五分鐘前的加載可能與五分鐘后的加載不同。這意味著侵蝕率也變化很大。

艾默生羅斯蒙特 SAM42 聲學(xué)粒子監(jiān)測儀。圖片由艾默生提供

艾默生羅斯蒙特 SAM42

艾默生的羅斯蒙特 SAM42是一種聲學(xué)傳感器，當(dāng)沙粒撞擊管道側(cè)面時，它會監(jiān)聽特定的聲音，以克服侵蝕的風(fēng)險。這些聲音被分類并用于確定溪流中存在的沙子數(shù)量。它不是批量采樣，而是連續(xù)監(jiān)控，產(chǎn)生跨長時間段集成的整體數(shù)據(jù)集。根據(jù)這些數(shù)據(jù)，工廠工程師可以更準確地準備維護。

除了提供更全面的數(shù)據(jù)外，羅斯蒙特 SAM42 不需要任何管道穿透?？删o靠管道放置，安裝方便。此外，它是防爆的，這在易燃液體和蒸汽附近工作時始終是一個優(yōu)勢。它還可以承受 -40 °F 至 554 °F 的管道表面溫度，使其適合二疊紀盆地的高溫開采或阿拉斯加的低溫開采。

數(shù)據(jù)通過Modbus RTU RS485傳輸。雖然板載處理器可用于許多計算，但發(fā)送關(guān)鍵過程數(shù)據(jù)并將傳感器與其他資產(chǎn)鏈接的能力提高了監(jiān)控準確性。 

羅斯蒙特 SAM42 監(jiān)測沙子，以防止石油和天然氣管道腐蝕。圖片由艾默生提供

石油和天然氣生產(chǎn)

積砂及其引起的侵蝕是許多石油和天然氣管道的主要問題。提供實時、連續(xù)的裝砂數(shù)據(jù)的能力優(yōu)化了調(diào)度維護、全面檢查和更換任務(wù)。