Notas Técnicas

Medición de Arena en Gas y Petróleo

Medición de Arena en Gas y Petróleo
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ISENSYS SandAlert

A partir del momento en que se ponen en operación los pozos de shale gas y shale oil, es esperable encontrar dentro del fluido una cantidad importante de sólidos generados durante el proceso de perforación y fractura. La cantidad de sólidos arrastrados con la corriente del fluido dependerá también del modo de operación del pozo, con lo que va a estar variando con la producción.

Estos sólidos pueden generar inconvenientes importantes en el equipamiento de las instalaciones de superficie (tuberías, válvulas, separadores, filtros, etc), por lo que su correcta detección y cuantificación puede generar importantes ahorros en la operación y el mantenimiento.

La compañía Isensys de Inglaterra ha desarrollado dispositivos que permiten la detección de sólidos mediante métodos acústicos (ultrasónicos), con sensores que se instalan en forma externa a la tubería y por lo tanto no estarán afectados por los sólidos que está midiendo.

El portfolio de productos incluye tanto unidades con electrónicas portátiles para uso temporario, como unidades para instalación fija, en gabinete o panel.

 

Medición sin contacto

El sistema SandAlert consta de una unidad electrónica, en variantes para montaje fijo o portátil, y un sensor ultrasónico externo, apto para áreas clasificadas. El sensor se coloca en la proximidad de un codo o una T, y detecta el ruido ultrasónico generado por el impacto de las partículas, que viajan arrastradas por el gas o el líquido, en la pared interna de la cañería.

La señal que es contabilizada como impacto de arena, y representada numéricamente como IPS (impactos por segundo), es aquella que supera un umbral predeterminado (configurable desde la unidad electrónica).
 

Dicho umbral es “flotante” de modo de permitir detectar efectivamente los impactos por sobre el “ruido” que genera la circulación del fluido por la cañería (promedio de la señal acústica). De este modo, la medición no se ve afectada por las variaciones de caudal en el proceso que solo modifican el ruido promedio.

El display gráfico de la unidad electrónica permite ver los detalles de la medición (impactos por segundo, caudal másico de arena, salida de corriente y totalizado de arena) y este mismo gráfico de análisis de la señal en tiempo real.

La indicación luego puede ser convertida en una indicación de masa (kg) por unidad de tiempo mediante una calibración.

Modelos disponibles

Como se mencionó anteriormente, la misma tecnología está disponible en equipos con electrónicas portátiles, fácilmente transportables y robustas, y electrónicas fijas que pueden instalarse en un panel o rack.  Dichas electrónicas ya incluyen las barreras de seguridad intrínsecas necesarias para el transductor ultrasónico, por lo que el sistema es apto para áreas clasificadas.

Las unidades electrónicas cuentan con un display LCD (la única excepción son las electrónicas compactas para rack), para que el operador tenga una rápida visualización de lo que está ocurriendo en el proceso.  La información puede transmitirse a partir de una salida de 4-20mA o bien por un puerto de comunicación MODBUS. 

Los equipos portátiles disponen de una memoria interna (data-logger) en el que se irán almacenando las mediciones que luego serán descargadas en una computadora mediante el software que acompaña el suministro.

Ventajas

Las principales ventajas que ofrece esta solución son:

  • Medición sin contacto.
  • Diseño compacto y liviano.
  • Sin interrupción del servicio.
  • Libre de mantenimiento.

Aplicaciones

El sistema SandAlert, tanto es su variante portátil como permanente, puede utilizarse en:

  • Optimización de producción de pozos.
  • Monitoreo de eficiencia de desarenadores.
  • Mantenimiento predictivo de equipos críticos.