Después de que se produce gas natural a partir de un pozo y se ha realizado la separación inicial, pasará por un medidor de gas para medir la producción. Estos medidores pueden estar en un recipiente de separación que monitorea los volúmenes de producción, o se usan para la transferencia de custodia, donde se mide el gas y una empresa intermedia se hace cargo de él.
Los productores utilizan varios tipos de medidores de flujo según el volumen de gas y las propiedades del fluido. Cada medidor mide el caudal, pero la operación y los métodos de medición son diferentes.
Cada uno de estos medidores se puede utilizar tanto en la producción ascendentes (“upstream”) como en el transporte intermedias (“midstream”).
En la producción ascendentes, se pueden usar para monitorear la producción de pozos individuales, la transferencia de custodia en un medidor de ventas o para medir la cantidad de productos químicos que se inyectan.
En el transporte intermedias, se pueden utilizar para la medición de inventario, el control de procesos, la gestión de combustible y la elaboración de informes reglamentarios.
1. Medidor de Flujo Másico
El primero del que hablaremos es un medidor de flujo másico.
El caudal másico es la cantidad de líquido que pasa a través de un medidor en una unidad de tiempo determinada. Un medidor de flujo másico mide esta tasa y depende de la densidad y velocidad del líquido y del tamaño del medidor.
El medidor Coriolis es el medidor de flujo másico más común utilizado en la industria del petróleo y el gas. Usando mecánica de movimiento, divide el fluido del proceso en dos tubos que oscilan en direcciones opuestas. El voltaje es generado por vibraciones, se crean ondas sinusoidales y el tiempo de retraso en el movimiento es proporcional a la tasa de flujo másico.
Un medidor de flujo de masa térmica mide el volumen de fluido en función de la transferencia de calor o el cambio de temperatura, desde un elemento calentado colocado en la corriente de flujo. Cuanto más fluido pasa a su alrededor, más rápido se enfría, lo que indica mayores volúmenes de flujo. Un medidor de flujo de masa térmica proporciona una excelente precisión y repetibilidad.
2. Medidor de Flujo de Velocidad
El siguiente tipo de medidor de flujo del que hablaremos es un medidor de velocidad. Con este tipo de medidor, la velocidad del fluido que lo atraviesa determina la medición.
El medidor de velocidad más común es un medidor de flujo de turbina, que calcula el flujo en función del fluido que fluye a través de un rotor de giro libre. Cada revolución del rotor es leída por un captador magnético y corresponde a un volumen específico de gas o líquido.
Debido a las partes móviles y la operación, los medidores de turbina están limitados a fluidos monofásicos, como gas seco o líquido. Para compensar las variaciones en las aplicaciones, la presión y la temperatura, esas variables deben imputarse en el monitor de flujo para calcular una medición precisa.
Los medidores de flujo de vórtice funcionan según el principio de desprendimiento de vórtice, donde se produce un vórtice oscilante cuando un fluido que pasa por una barra colocada en la ruta de flujo genera una frecuencia que el medidor puede leer.
Debido a que no hay partes móviles, es ideal para aplicaciones donde los costos de mantenimiento bajos son importantes.
Los medidores de flujo ultrasónicos miden la diferencia en el tiempo de tránsito de los pulsos que viajan desde el transductor upstream a sensor downstream o viceversa. Los medidores ultrasónicos son muy precisos pero muy costosos y requieren una entrada adicional para la presión y la temperatura.
3. Medidor de Presión Diferencial
El tercer tipo de medidor de flujo del que hablaremos es un medidor de presión diferencial.
Un medidor de presión diferencial funciona midiendo una caída de presión a través de una obstrucción fija insertada en la ruta del flujo de fluido.
Tanto las placas de orificio como los tubos Venturi funcionan restringiendo el flujo, lo que hace que la presión caiga. El diferencial de presión que se crea permite que el monitor de flujo determine el caudal utilizando la ecuación de Bernoulli. La temperatura y la presión deben ser consideradas para mediciones precisas.
4. Medidor de Desplazamiento Positivo
El último tipo de medidor de flujo utilizado en petróleo y gas es el medidor de desplazamiento positivo.
Los medidores de desplazamiento positivo usan fluido para desplazar componentes mecánicos para medir el flujo volumétrico.
Se necesitan compensaciones para las temperaturas y presiones de funcionamiento para obtener mediciones precisas. El tipo más común de medidor de desplazamiento positivo es un medidor de diafragma, que se puede encontrar fuera de la mayoría de las casas para medir el uso de gas natural para las empresas de servicios públicos.
Esperamos que esto lo ayude a identificar y comprender mejor los tipos de medidores que se encuentran en la producción de petróleo y gas natural.
Para hablar con un experto sobre medición o cualquier otra aplicación upstream de petróleo y gas, comuníquese con nuestro equipo de soporte de productos Kimray.
