眾(zhong)所(suo)周(zhou)知(zhi),水(shui)力(li)壓(ya)裂(lie)法(fa)是(shi)目(mu)前(qian)開(kai)采(cai)天(tian)然(ran)氣(qi)的(de)主(zhu)要(yao)形(xing)式(shi)。在(zai)水(shui)力(li)壓(ya)裂(lie)過(guo)程(cheng)中(zhong),部(bu)分(fen)過(guo)程(cheng)涉(she)及(ji)注(zhu)入(ru)沙(sha)子(zi)以(yi)保(bao)持(chi)井(jing)孔(kong)暢(chang)通(tong)。當(dang)水(shui)力(li)壓(ya)裂(lie)後(hou),油(you)井(jing)恢(hui)複(fu)工(gong)作(zuo)時(shi),其(qi)中(zhong)一(yi)些(xie)沙(sha)子(zi)會(hui)回(hui)到(dao)地(di)麵(mian),進(jin)入(ru)分(fen)離(li)器(qi)。在(zai)分(fen)離(li)油(you)和(he)水(shui)的(de)過(guo)程(cheng)中(zhong),必(bi)須(xu)要(yao)注(zhu)意(yi)砂(sha)石(shi)對(dui)非(fei)法(fa)蘭(lan)分(fen)離(li)器(qi)的(de)消(xiao)防(fang)管(guan)損(sun)害(hai),如(ru)果(guo)沙(sha)子(zi)壓(ya)塌(ta)了(le)消(xiao)防(fang)管(guan),就(jiu)需(xu)要(yao)更(geng)換(huan)整(zheng)個(ge)容(rong)器(qi)。那(na)麼(me)該(gai)如(ru)何(he)預(yu)防(fang)呢(ne)?
沙石堆積有風險,除沙需高效
分離器平均每台售價約為10萬美元。在分離的過程中,如果沙子堆積在加熱元件上,最終會導致加熱元件塌陷,這可能會導致分離器本身的災難性故障:一是分離器外有氣、油、水泄漏,二是它可能會引發火災。
事實證明,捕沙器和其他過濾機製在防止沙石進入分離器方麵是無效的。如果沙子擋不住,那就得把它移走。沙子和石蠟的溫度比石油、tianranqiheshuiyaodi,suoyinengyuankaicaidegongchengshimenzuichutongguomocameisouchuandefubulaiganshouwencha,danzhezhongfangfabingbukekao,yincixuyaoqingshaweihurenyuan,danchushashiyixiangfeishifeilihaixuyaotingjideguocheng。
為了解決因結沙而導致的分離器更換成本高昂的問題,並提高分離器預防性維護計劃的效率,Noble Energy公司(能源開采公司)使用FLIR GFx320光學氣體成像熱像儀發明了一種含沙測量方法。
GFx320本質安全型光學氣體熱像儀
它是一款製冷型OGI熱像儀,經濾波後可檢測石油和天然氣石化煉油、化工生產、運輸和處理設施中的甲烷和碳氫化合物泄漏。經驗證,其符合美國環保局的OOOOa甲烷法規中定義的靈敏度標準,並且因每幅記錄的熱圖像都標注GPS數據而符合報告要求。

一機多用,熱成像技術測溫差
Noble Energy公司已經在其氣體泄漏檢測和修複(LDAR)項目中使用了FLIR OGI熱像儀。他們投資了這些熱像儀,以滿足科羅拉多州第7條法規:通過臭氧前體控製臭氧,通過石油和AS排放控製碳氫化合物。由於檢測到了3萬多處泄漏,工程師們已經熟悉了如何操作FLIR熱像儀。後來,該團隊意識到,用於檢測氣體泄漏的FLIR技術也可以推動分離器的預防性維護計劃。
“通過熱成像技術,也許可以檢測到分離器厚金屬壁後麵發生的事情。通過檢測溫差(油熱沙冷),我們可以確定分離器內部是否有堆積。”Noble Energy LDAR經理Doug Hess說。

FLIR GFx320熱像儀拍攝的高對比度彩虹圖像顯示出該分離器中的高含沙量,如果不檢查積沙情況,分離器中的消防管最終可能塌陷。
收集每個容器上的溫度設定點隻需要幾分鍾。熱圖像中的高對比度彩虹調色板顯示隨溫度變化的特定顏色。負責開發Noble Energy大量沙子測量方法的工程師Landon Hawkins說:“這個高對比度熱像圖向我們展示了最佳的溫差,我們的工程師很喜歡這個範圍。”
熱像儀監控分離罐,及時報警
在每個分離器上,Hawkins首先將FLIR GFx320熱像儀固定在一個單腳架上,用來查看分離罐的側麵,並設置為手動模式以建立設定值。分離器的油浴溫度通常在90°F和100°F(32°C和37.7°C)之間徘徊,沙堆的溫度與環境溫度大致相同。因此,如果環境溫度為60°F(15.5°C),那麼油浴和沙堆之間將有30°F至40°F(-1°C至4.4°C)的差值。沙子通常位於容器的底部,而石蠟通常呈鋸齒狀,位於容器中間。石蠟會粘在容器的側麵,而沙子不會。
為了跟蹤每個分離器,Hawkins根(gen)據(ju)每(mei)個(ge)分(fen)離(li)器(qi)的(de)序(xu)列(lie)號(hao)創(chuang)建(jian)了(le)一(yi)個(ge)監(jian)控(kong)程(cheng)序(xu)。當(dang)檢(jian)測(ce)到(dao)沙(sha)堆(dui)時(shi),分(fen)離(li)器(qi)就(jiu)被(bei)添(tian)加(jia)到(dao)監(jian)控(kong)程(cheng)序(xu)中(zhong)。新(xin)壓(ya)裂(lie)井(jing)上(shang)的(de)分(fen)離(li)器(qi)被(bei)密(mi)切(qie)關(guan)注(zhu),因(yin)為(wei)在(zai)最(zui)初(chu)的(de)壓(ya)裂(lie)後(hou),大(da)多(duo)數(shu)沙(sha)子(zi)都(dou)被(bei)排(pai)出(chu)。

FLIR GFx320熱像儀拍攝的高對比度彩虹圖像顯示出該分離器中的低含沙量
本質安全型防爆紅外熱像儀
對於監測項目中的分離器,Noble Energyhuibijiaomeiyuedetuxiang,yilejieshazijijudesuduyijiheshigaijinxingqingli。gaijihuaxuyaolianggeguanjianyaosucainengzhengchangyunxing。shouxian,youyufenliqifujincunzaihuozaiweixian,bixuduirexiangyijinxingshejihepinggu,yibianzaiweixianquyushiyong。FLIR熱像儀經過精心設計,可將能量(電能和熱能)控製在非易燃水平,因此任何短路或故障都不會導致火花,有效避免發生爆炸。
FLIR GFx320經獨立認證為“本質安全型防爆紅外熱像儀”,能維持危險場所內的安全性。因此,Hawkins及其團隊可以使用GFx320接近分離器。它們可以捕捉多個角度,避免陽光照射,從而加熱分離器表麵。
據Hawkins介紹,“在選擇FLIR GFx320熱像儀之前,我有時隻能拍攝油罐前部的照片,因為我無法到達離它旁邊的分離器5英尺以內的地方。”

分離器之間距離如此之近,以至於工程師們需要一台FLIR光學氣體成像熱像儀來對危險區域進行沙子測量
正如航拍照片中所顯示的那樣,密集排列的隔板對進入有限製。Hess說:“擁有一台可以在危險區域使用的熱像儀,讓這項計劃的實施產生了巨大的不同——我們的視野能夠進入以前無法進入的角落和縫隙。”
準確率100%,讓客戶高度認可
Hawkins及其團隊使用兩個FLIR GFx320紅外熱像儀來優化Noble Energy對其分離器的預防性維護計劃。該監測項目在不到一年的時間裏就監控了300個油罐,這些油罐堆積的沙子高到足以危及它們脆弱的消防管。當然,我們無法知曉那300個油罐是否會在不被清理的情況下全部失效。即使FLIR GFx320的監測隻避免了一次故障,但它也節省了10萬美元的分離器更換成本,以及維護團隊浪費的工時。
“我與所有負責清理工作的維修團隊密切合作,他們說到目前為止,我們的準確率達到了100%。事實上,基於該方法,我們識別出的每一個需要清洗的分離器都存在明顯的積沙現象。”
FLIR GFx320是本質安全型防爆紅外熱像儀
能快速進行氣體泄漏探測
同時維持危險場所內的安全性
但我們也不要忽視它熱像儀的功能
它既能可視化400種不同的工業氣體
還可以紅外檢測設備中的溫差故障
關於“一機多用”的FLIR GFx320
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