ऑयलफील्ड टेस्ट सेपरेटर क्या है: वेल टेस्टिंग, साइजिंग और इंस्ट्रूमेंटेशन

ऑयलफील्ड टेस्ट सेपरेटर क्या है: वेल टेस्टिंग, साइजिंग और इंस्ट्रूमेंटेशन

मुख्य प्रश्न का उत्तर: ऑयलफील्ड टेस्ट सेपरेटर क्या है? एक ऑयलफील्ड टेस्ट सेपरेटर एक पोर्टेबल, स्किड-माउंटेड प्रेशर वेसल है जिसका उपयोग प्रोडक्शन टेस्ट के दौरान एक एकल कुएं की व्यक्तिगत तेल, गैस और पानी उत्पादन दरों को मापने के लिए किया जाता है। यह कार्यात्मक रूप से एक छोटा प्रोडक्शन सेपरेटर है, जो आमतौर पर 0.3 से 2 मीटर व्यास का होता है, लेकिन इसे निरंतर ड्यूटी के बजाय गतिशीलता और माप के लिए इंजीनियर किया गया है: वेसल को एक स्किड या ट्रेलर पर लगाया जाता है जिसमें इसकी अपनी पाइपिंग, वाल्व, मीटर, कंट्रोल पैनल और अक्सर एक बर्नर या टैंक होता है, ताकि इसे कुओं के बीच ले जाया जा सके और वेलहेड या टेस्ट मैनिफोल्ड से जोड़ा जा सके। एक टेस्ट 4-24 घंटे तक चलता है और गैस-ऑयल अनुपात, पानी की मात्रा, एपीआई ग्रेविटी और पूर्ण दरों का उत्पादन करता है, जिसे सही ढंग से संचालित करने पर प्लस या माइनस 2-5% की सटीकता के साथ मापा जाता है। यह डेटा आवंटन, जलाशय प्रबंधन और वर्कओवर निर्णयों को संचालित करता है।

1. वेल टेस्ट वास्तव में क्या मापता है और क्यों

उद्देश्य केवल द्रव को अलग करना नहीं है, बल्कि बचाव योग्य संख्याएँ उत्पन्न करना है, और चार मात्राएँ प्राप्त की जाती हैं:

• तेल, गैस और पानी की दरें: तीन चरण दरें प्राथमिक आउटपुट हैं। गैस को वाष्प आउटलेट पर मापा जाता है, आमतौर पर इसकी सरलता और इसकी व्यापक स्वीकृति के लिए एक छिद्र मीटर के साथ, या एक टरबाइन, एक कोरिओलिस या एक अल्ट्रासोनिक मीटर के साथ जहां व्यापक टर्नडाउन या प्रत्यक्ष द्रव्यमान माप की आवश्यकता होती है; 10:1 से 100:1 टर्नडाउन की आवश्यकता होती है क्योंकि एक एकल स्किड उच्च-दर और एक सीमांत कुएं दोनों का परीक्षण कर सकता है। तेल और पानी को उनके संबंधित आउटलेट पर पॉजिटिव डिस्प्लेसमेंट, टरबाइन या कोरिओलिस मीटर के साथ मापा जाता है, जिसमें कोरिओलिस को तेजी से पसंद किया जाता है क्योंकि यह सीधे द्रव्यमान और घनत्व को मापता है और इसलिए एक ही उपकरण से पानी की मात्रा और एपीआई ग्रेविटी देता है। दरें सामान्य रूप से मानक स्थितियों पर रिपोर्ट की जाती हैं, इसलिए सेपरेटर दबाव और तापमान को लगातार रिकॉर्ड किया जाता है और तेल की मात्रा को सेपरेटर से स्टॉक टैंक की स्थिति तक सही करने के लिए एक सिकुड़न कारक लागू किया जाता है।
• गैस-ऑयल अनुपात और पानी की मात्रा: गैस-ऑयल अनुपात, मानक घन फीट प्रति बैरल में व्यक्त किया जाता है, और पानी की मात्रा, कुल तरल के प्रतिशत के रूप में, दो व्युत्पन्न संख्याएँ हैं जो जलाशय प्रबंधन के लिए सबसे अधिक मायने रखती हैं। जीओआर आमतौर पर 50 से 5,000 scf/bbl तक होता है, और लगातार परीक्षणों पर एक बढ़ती जीओआर गैस कोनिंग या ब्रेकथ्रू का संकेत देती है, जो वर्कओवर या दर में कमी के क्लासिक ट्रिगर में से एक है। पानी की मात्रा 0 से 95% तक होती है, और एक बढ़ती प्रवृत्ति पानी के अतिक्रमण, चैनलिंग या एक विफल सीमेंट जॉब का नक्शा बनाती है। दोनों एक एकल मान के बजाय एक प्रवृत्ति के रूप में अधिक उपयोगी होते हैं, यही कारण है कि परीक्षणों को एक शेड्यूल पर दोहराया जाता है, आमतौर पर उत्पादक कुओं के लिए मासिक या त्रैमासिक, और क्यों परीक्षण की स्थिति, जिसमें चोक आकार और प्रवाह दबाव शामिल है, को रिकॉर्ड किया जाना चाहिए ताकि लगातार परीक्षण तुलनीय हों।
• द्रव नमूनाकरण और पीवीटी विश्लेषण: एक कुएं का परीक्षण आमतौर पर एक प्रतिनिधि द्रव नमूना प्राप्त करने का एकमात्र व्यावहारिक अवसर होता है, और सेपरेटर वह जगह है जहाँ इसे लिया जाता है। तेल और गैस के नमूने सेपरेटर पर विशेष नमूना सिलेंडर में दबाव में एकत्र किए जाते हैं, और जलाशय द्रव के पुनर्निर्माण के लिए प्रयोगशाला में मापी गई उत्पादक गैस-ऑयल अनुपात में पुनर्संयोजित किए जाते हैं। वहां से, एक दबाव-आयतन-तापमान विश्लेषण बुलबुला बिंदु, गठन मात्रा कारक, समाधान गैस अनुपात और चिपचिपाहट देता है, जो सभी जलाशय सिमुलेशन और सामग्री संतुलन गणनाओं के लिए आवश्यक हैं। एक मान्य नमूना प्राप्त करने के लिए कुएं को स्थिर होने के लिए पर्याप्त समय तक महत्वपूर्ण दर से नीचे एक स्थिर दर पर प्रवाहित करने की आवश्यकता होती है, यही कारण है कि एक परीक्षण अक्सर कई घंटों से एक दिन की सफाई अवधि से पहले होता है।
• कुएं का प्रदर्शन और वितरण क्षमता: सरल दरों से परे, एक ठीक से चलाया गया परीक्षण प्रवाह दबाव और उत्पादन दर के बीच संबंध स्थापित करता है, जिससे उत्पादकता सूचकांक और, गैस कुओं के लिए, पूर्ण खुले प्रवाह क्षमता प्राप्त की जाती है। एक मल्टीपॉइंट टेस्ट तीन या चार बढ़ती चोक आकारों पर कुएं को प्रवाहित करता है, प्रत्येक को तब तक रखता है जब तक कि दबाव और दरें स्थिर न हो जाएं, और दबाव ड्रॉडाउन के मुकाबले दर को प्लॉट करता है। परिणाम इंजीनियर को बताता है कि किसी दिए गए ड्रॉडाउन के लिए कितनी दर उपलब्ध है, चाहे अप्रत्याशित रूप से कम उत्पादकता सूचकांक द्वारा गठन क्षति का संकेत दिया गया हो, और चाहे कुएं को उसकी महत्वपूर्ण दर से ऊपर उत्पादित किया जा रहा हो, जिससे कोनिंग और रेत उत्पादन होता है। यह वह जानकारी है जो एक उत्तेजना, एक वर्कओवर या एक दर परिवर्तन को उचित ठहराती है या उसे खारिज करती है।

2. उपकरण डिजाइन और परीक्षण प्रक्रिया

तीन डिजाइन सुविधाएँ और एक अनुशासन एक अच्छे परीक्षण को एक बेकार परीक्षण से अलग करते हैं:

• पोर्टेबल यूनिट के लिए वेसल साइजिंग: एक टेस्ट सेपरेटर को प्रोडक्शन वेसल के समान सौंडर्स-ब्राउन गैस क्षमता द्वारा आकार दिया जाता है, लेकिन दो अतिरिक्त बाधाओं के साथ। इसे उन सभी कुओं की अपेक्षित दरों की पूरी श्रृंखला को संभालना चाहिए जिनकी यह सेवा करेगा, क्योंकि एक स्किड को एक कुएं से दूसरे कुएं में ले जाया जाता है, जो डिजाइन को व्यापक टर्नडाउन की ओर और कभी-कभी विनिमेय आंतरिक या सीमांत कुओं के लिए दूसरे छोटे स्किड की ओर धकेलता है। और इसे परिवहन योग्य होना चाहिए, जो व्यास और लंबाई को सड़क-कानूनी आयामों तक सीमित करता है और इसलिए गैस क्षमता को सीमित करता है; जहां एक उच्च-दर वाला कुआं क्षमता से अधिक हो जाता है, परीक्षण को एक छोटे चोक के माध्यम से कम दर पर चलाया जाता है, या दो स्किड समानांतर में संचालित होते हैं। तरल प्रतिधारण प्रोडक्शन सेपरेटर की तुलना में कम होता है, आमतौर पर 1-5 मिनट, क्योंकि उद्देश्य अधिकतम पृथक्करण दक्षता के बजाय माप है।
• इंस्ट्रूमेंटेशन और मीटरिंग पैकेज: मीटरिंग पैकेज वह है जो स्किड को एक टेस्ट सेपरेटर बनाता है, न कि केवल एक छोटा सेपरेटर। इसमें इसके दबाव और तापमान ट्रांसमीटर के साथ गैस मीटर शामिल है और, एक छिद्र प्लेट के लिए, अपेक्षित प्रवाह से मेल खाने वाली सीमा के साथ एक विभेदक दबाव ट्रांसमीटर; उनके अपने तापमान और घनत्व माप के साथ तरल मीटर; प्रत्येक तरल आउटलेट पर एक स्तर नियंत्रक जिसे स्थिर रहना चाहिए, क्योंकि एक शिकार स्तर नियंत्रक दोलनशील दरें उत्पन्न करता है और परीक्षण को बर्बाद कर देता है; गैस आउटलेट पर एक दबाव नियंत्रक जो सेपरेटर दबाव को स्थिर रखता है, आमतौर पर फ्लोलाइन से 2-5 बार ऊपर; और एक डेटा अधिग्रहण प्रणाली जो सब कुछ एक मिनट या उससे कम के अंतराल पर लॉग करती है ताकि स्थिरता को माना जाने के बजाय प्रदर्शित किया जा सके। सभी मीटरों को एक परिभाषित शेड्यूल पर कैलिब्रेट किया जाता है और कैलिब्रेशन प्रमाणपत्र परीक्षण रिकॉर्ड का हिस्सा होते हैं।
• परीक्षण प्रक्रिया और स्थिरीकरण: अनुशासन वह है जो एक मान्य संख्या उत्पन्न करता है। कुएं को साफ करने और ड्रिलिंग या वर्कओवर द्रव को हटाने के लिए प्रवाहित किया जाता है, जिसमें कई घंटे से एक दिन लग सकता है। फिर इसे एक निश्चित चोक के माध्यम से परीक्षण दर पर प्रवाहित किया जाता है, और दरों, दबावों और तापमानों की निगरानी तब तक की जाती है जब तक वे स्थिर न हो जाएं, आमतौर पर लागू मानक के आधार पर एक से चार घंटे की अवधि में 2-5% से कम भिन्नता के रूप में परिभाषित किया जाता है। केवल तभी औपचारिक परीक्षण अवधि शुरू होती है, जो कुएं और उद्देश्य के आधार पर 4-24 घंटे तक चलती है। चोक आकार, वेलहेड दबाव और तापमान, सेपरेटर दबाव और तापमान और टैंक या मीटर रीडिंग सभी रिकॉर्ड किए जाते हैं। जल्दी रोका गया परीक्षण, या स्थिरीकरण से पहले शुरू किया गया परीक्षण, ऐसी संख्याएँ उत्पन्न करता है जो उचित लगती हैं लेकिन गलत होती हैं, और चूंकि ये संख्याएँ आवंटन और निवेश निर्णयों को संचालित करती हैं, इसलिए वह त्रुटि महंगी होती है।
• सुरक्षा, लेआउट और पर्यावरण नियंत्रण: वेल टेस्टिंग उत्पादन में उच्च जोखिम वाले नियमित संचालन में से एक है, और स्किड को इसके लिए डिजाइन किया जाना चाहिए। वेसल को ASME VIII डिवीजन 1 के अनुसार एक राहत उपकरण के साथ बनाया गया है जो अवरुद्ध-आउटलेट और आग के मामलों के लिए आकार का है और एक फ्लेयर या बर्नर बूम पर रूट किया गया है, क्योंकि एक टेस्ट सेपरेटर एक अस्थायी स्थापना है जिसमें अक्सर कोई स्थायी फ्लेयर नहीं होता है। स्किड को अर्थ किया जाता है और बॉन्ड किया जाता है, वेलहेड को ऊपर की ओर और एक भागने के मार्ग के साथ लेआउट किया जाता है, और जहां हाइड्रोजन सल्फाइड संभव है वहां गैस डिटेक्शन के साथ संचालित किया जाता है। तरल को एक टेस्ट टैंक में रूट किया जाता है जिसका आयतन तरल मीटरों पर एक क्रॉस-चेक के रूप में स्वतंत्र रूप से मापा जाता है, या उत्पादन मैनिफोल्ड में यदि परीक्षण एक आवंटन परीक्षण है। उत्पादित पानी और कोई भी हाइड्रोकार्बन निर्वहन के बजाय निहित होते हैं, और संपूर्ण संचालन एक लिखित प्रक्रिया और एक परमिट द्वारा कवर किया जाता है।

ऑयलफील्ड टेस्ट सेपरेटर कॉन्फ़िगरेशन तुलना मैट्रिक्स

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (एफएक्यू)

प्र: टेस्ट सेपरेटर और प्रोडक्शन सेपरेटर में क्या अंतर है?

उ: एक प्रोडक्शन सेपरेटर लगातार चलता है, पूरे फील्ड रेट और पूरे प्रोडक्शन लाइफ के लिए आकार का होता है, और पृथक्करण दक्षता और 3-30 मिनट के लंबे निवास समय के लिए अनुकूलित होता है। एक टेस्ट सेपरेटर रुक-रुक कर चलता है, एक एकल कुएं के लिए आकार का होता है, माप सटीकता और गतिशीलता के लिए अनुकूलित होता है, और 1-5 मिनट के छोटे निवास समय को स्वीकार करता है क्योंकि इसका काम इलाज करने के बजाय मापना है। व्यवहार में, टेस्ट सेपरेटर स्किड या ट्रेलर माउंटेड होता है जिसमें इसके अपने मीटर, कंट्रोल पैनल, डेटा अधिग्रहण और अक्सर एक टैंक या बर्नर होता है, ताकि इसे कुओं के बीच ले जाया जा सके, जबकि एक प्रोडक्शन सेपरेटर एक स्थायी स्थापना है। कई सुविधाओं में दोनों होते हैं: एक प्रोडक्शन सेपरेटर जो मिश्रित स्ट्रीम को संभालता है और एक टेस्ट मैनिफोल्ड पर एक टेस्ट सेपरेटर जो किसी भी व्यक्तिगत कुएं को अलग और माप सकता है।

प्र: एक कुएं का परीक्षण कब तक चलना चाहिए?

उ: स्थिरता प्रदर्शित करने के लिए पर्याप्त लंबा, और यह मानदंड है न कि एक निश्चित घड़ी का समय। विशिष्ट अभ्यास कई घंटों से एक दिन की सफाई अवधि है, जिसके बाद एक स्थिरीकरण अवधि होती है जिसके दौरान दबाव और दरों को तब तक देखा जाता है जब तक कि वे एक से चार घंटे की अवधि में लगभग 2-5% से कम भिन्न न हों, और फिर 4-24 घंटे की अवधि के लिए एक औपचारिक परीक्षण अवधि। स्थिर कुओं पर सरल आवंटन परीक्षण 4-8 घंटे जितने छोटे हो सकते हैं, जबकि एक नए कुएं पर प्रारंभिक परीक्षण, जलाशय अध्ययन के लिए एक परीक्षण या गैस कुएं पर वितरण क्षमता परीक्षण 24-72 घंटे या उससे अधिक समय तक चल सकता है। मुख्य अनुशासन यह है कि स्थिरता प्रदर्शित और रिकॉर्ड होने तक औपचारिक परीक्षण अवधि शुरू नहीं होनी चाहिए, क्योंकि जल्दी शुरू किया गया परीक्षण ऐसी संख्याएँ उत्पन्न करता है जो प्रशंसनीय लगती हैं लेकिन व्यवस्थित रूप से गलत होती हैं, और चूंकि ये संख्याएँ भागीदारों के बीच आवंटन को संचालित करती हैं, इसलिए उन्हें बाद में ठीक करना मुश्किल होता है।

प्र: परीक्षण के दौरान सेपरेटर दबाव और तापमान क्यों रिकॉर्ड किया जाता है?

उ: क्योंकि सभी रिपोर्ट की गई दरें मानक स्थितियों पर होती हैं, और रूपांतरण वेसल में वास्तविक स्थितियों पर निर्भर करता है। गैस की मात्रा गैस कानून और संपीड़न कारक के माध्यम से दबाव और तापमान पर निर्भर करती है, इसलिए मापी गई वास्तविक प्रवाह को मानक घन फीट या मानक घन मीटर तक सही किया जाना चाहिए। तेल की मात्रा थर्मल विस्तार के लिए तापमान पर निर्भर करती है और, अधिक महत्वपूर्ण रूप से, दबाव पर क्योंकि सेपरेटर से निकलने वाले तेल में घुली हुई गैस होती है जो स्टॉक टैंक तक जाने वाले रास्ते में दबाव गिरने पर चमकती है: इसलिए तेल सेपरेटर और टैंक के बीच सिकुड़ता है, आमतौर पर दबाव और कच्चे तेल के आधार पर 1-20% तक, और इसके लिए सही करने के लिए एक सिकुड़न कारक या एक गठन मात्रा कारक लागू किया जाता है। सटीक सेपरेटर दबाव और तापमान रिकॉर्ड के बिना, रिपोर्ट की गई दरों में एक त्रुटि होती है जो अक्सर मीटर त्रुटि से ही बड़ी होती है।

प्र: क्या एक मल्टीफेज फ्लो मीटर टेस्ट सेपरेटर को बदल सकता है?

उ: आवंटन और निगरानी के लिए तेजी से हाँ, लेकिन औपचारिक कुएं के परीक्षण के लिए पूरी तरह से नहीं। एक मल्टीफेज मीटर स्ट्रीम को अलग किए बिना गैस, तेल और पानी के अंशों और वेगों को मापता है, एक कॉम्पैक्ट स्थापना से निरंतर दर डेटा देता है और एक कुएं को टेस्ट सेपरेटर पर डायवर्ट करने की आवश्यकता को समाप्त करता है। विशिष्ट सटीकता प्रत्येक चरण पर प्लस या माइनस 5-10% होती है, बनाम 2-5% एक अच्छी तरह से चलाए गए टेस्ट सेपरेटर के लिए, और उच्च गैस मात्रा अंशों और उच्च पानी की मात्रा में सटीकता खराब हो जाती है। इसलिए मल्टीफेज मीटर ट्रेंडिंग और आवंटन के लिए उत्कृष्ट हैं जहां सटीकता भागीदारों के लिए स्वीकार्य है, और वे अपतटीय और दूरस्थ क्षेत्रों में व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं जहां टेस्ट सेपरेटर अव्यावहारिक है। हालांकि, वे पीवीटी विश्लेषण के लिए एक प्रतिनिधि द्रव नमूना प्रदान नहीं करते हैं, इसलिए उस उद्देश्य के लिए समय-समय पर एक सेपरेटर परीक्षण की अभी भी आवश्यकता होती है।