결과/고객 값
시설의 무결성을 손상시키지 않으면서 높은 운영 효율성 유지
장비에 대한 예측 유지보수를 수행하여 계획되지 않은 가동중단 방지
빠른 의사 결정을 지원하는 실시간 KPI 확보
북해에 본사를 둔 석유 및 가스 운영업체.
여러 웰헤드에서 상류의 혼입된 모래를 모니터링합니다.
2015년 말 북해의 오프쇼어 플랫폼은 장기적인 자산 무결성 유지에 중점을 두고 운영을 시작했습니다. 운영업체의 모래 관리 전략은 시설의 안전과 무결성의 균형을 유지하면서 운영 효율성을 극대화하는 것이었습니다. 석유 생산이 처음 시작된 이후 플랫폼은 97% 이상의 높은 생산 효율성을 기록하고 있으며 이 높은 수준을 유지할 계획입니다.
이렇게 높은 생산 속도로 생산하는 데 따른 도전 과제는 유정이 비교적 짧은 시간 후에 모래를 생산하기 시작할 가능성이 높다는 것입니다. 특히 모래가 많이 포함된 유정에서 또는 탄화수소 회수를 극대화하는 솔루션이 적용되는 경우 빠르게 발생합니다. 모래 생산의 주요 문제 중 하나는 생산된 유체에 혼입된 모래 입자가 마모되어 파이프 라인, 밸브 및 기타 표면 장비가 침식된다는 것입니다. 시간이 지남에 따라 이러한 침식은 금속 손실, 파이프 또는 밸브 고장, 심지어 누수로 이어질 수 있습니다. 이는 시설의 무결성에 실제 위험을 발생시킬 수 있으며, 잠재적으로 운영자가 혼입된 모래를 최소화하기 위해 생산 속도를 줄여 결국에는 운영 효율성이 저하될 수 있습니다. 이 사이트에서 생산량이 5% 감소하면 하루에 285,000 달러의 손실이 발생할 것으로 추정됩니다.
운영자는 기존의 Emerson 침입식 모래 프로브를 보완하기 위해 15개의 유정에 Emerson 모래 음향 모니터(SAM)(이미지 1)를 설치하기로 선택했습니다. 음향 감지기는 입자 충격으로 발생하는 초음파 소리를 정량화된 출력으로 전환하여 모래가 존재하는 시점을 즉시 식별할 수 있습니다. 모든 감지기는 모래 주입으로 교정되어 혼입된 모래를 정확하게 정량화할 수 있으며, 이를 통해 구체적인 침식 위험을 명확하게 이해할 수 있게 되었습니다. 동시에, 음향 감지기의 출력은 다른 센서의 침식 속도 및 예상 벽 두께 손실과 상관이 있습니다. 이는 측정에 대한 신뢰도를 높이고 운영 중 더 큰 보장을 제공합니다.
Emerson의 높은 SAM 센서 민감도로 인해 유정은 지속적으로 모니터링되어 유체 내 모래 농도가 매우 낮은 유정에서도 실시간으로 정확하게 모래 축적을 감지합니다. 이 사이트의 유정은 0 ~ 0.0015g/s 범위의 모래 속도와 0.001mm/y 미만의 금속 손실률로 보고되고 있습니다(2024년 1월 기준 데이터). 이러한 핵심성과지표(KPI)를 기반으로 운영자는 시설의 무결성에 영향을 미치지 않는다는 확신을 갖고 석유 생산량 증가를 자신 있게 유지할 수 있습니다.
아래 그래프는 유정 중 하나의 데이터를 보여줍니다. 한 달 동안 무시할 수 있는 수준인 1kg 미만의 모래가 축적되며, 0.0003g/s의 낮은 모래 속도를 나타냅니다. 이는 다음을 보여줍니다. 1) 유속: 2/635m/s, 2) 지표상 금속 손실률 : <0.001mm/년, 3) 누적 모래 질량: <1kg/월, 모래 속도 0.0003g/s
낮은 모래 속도를 감안할 때, 그래프는 금속 손실 곡선에 눈에 띄는 변화가 없습니다. 이는 이러한 수준의 모래 생산이 파이프 또는 유정 인프라의 기타 중요한 구성 요소에 큰 영향을 미치지 않는다는 것을 분명히 보여줍니다.
유정의 모래 질량 또는 모래 속도가 최소 임곗값을 초과하는 경우 알람이 발생하여 운영자가 즉시 대응할 수 있으며 데이터 기반 조정을 수행하여 생산 속도를 최적화할 수 있습니다.
운영자는 모래 속도와 침식 영향을 실시간으로 모니터하여 잠재적인 장비 고장을 예측한 후 계획되지 않은 가동중단을 방지하기 위한 예방 조치를 취해 예측 유지보수를 수행할 수도 있습니다.
실시간 모래 및 침식 모니터링을 통해 운영자는 모래 생산으로 인한 장비 위험이 없다는 확신을 갖고 생산 목표를 자신 있게 달성할 수 있습니다. 이 경우, 실시간 모래 및 침식 모니터링 데이터를 활용하여 운영자는 모래 생산 수준을 적극적으로 추적하고 장비에 대한 잠재적 침식 영향을 감지할 수 있습니다. 이 기술은 운영자가 안심할 수 있도록 해주고, 최적의 생산 속도를 유지하며 지속적인 시설 무결성을 보장할 수 있게 합니다.
석유 생산의 무결성 측면을 실시간으로 제어하는 능력은 재무 성과를 개선하는 최적의 도구입니다. 이 경우, Emerson의 모래와 침식에 대한 실시간 모니터링 시스템을 구축하여 빠른 투자 수익 회수(ROI)를 실현했으며 지표상 회수 기간은 3일 미만이었습니다.
자세한 내용은
Emerson.com/Corrosion-Erosion을 참조하십시오.
