Коммерческий учет в нефтегазовой отрасли относится к операциям, связанным с транспортировкой физического вещества от одного оператора к другому. Это включает транспортировку сырой и очищенной нефти между резервуарами и танкерами; танкеры и корабли и другие операции. Коммерческий учет при измерении жидкости определяется как точка (место) измерения, где жидкость измеряется для продажи от одной стороны к другой. Во время коммерческого учета точность имеет большое значение как для компании, доставляющей материал, так и для конечного получателя при передаче материала. [1]
Термин «фискальный учет» часто заменяется коммерческим переводом и относится к измерению, которое является точкой коммерческой транзакции, например, когда происходит смена владельца. Коммерческий учет происходит каждый раз, когда жидкости переходят от одной стороны к другой. [2]
Коммерческий перевод обычно включает в себя:
- Отраслевые стандарты;
- Национальные метрологические стандарты;
- Контрактные соглашения между сторонами коммерческого депозита; а также
- Государственное регулирование и налогообложение.
Из-за высокого уровня точности, необходимого для коммерческого учета, расходомеры, которые используются для этого, подлежат утверждению такой организацией, как Американский институт нефти (API). Операции по коммерческому переводу могут происходить в нескольких точках по пути следования; они могут включать операции, транзакции или транспортировку нефти с нефтедобывающей платформы на судно, баржу, железнодорожный вагон, грузовик, а также в конечный пункт назначения, такой как нефтеперерабатывающий завод .
Методы измерения
Коммерческий учет - одно из наиболее важных приложений для измерения расхода . Многие технологии измерения расхода используются для коммерческого учета; они включают дифференциальные давления (DP) расходомеры , турбинные расходомеры , положительные расходомеры перемещения , расходомеры Кориолиса и ультразвуковые расходомеры . [3]
Расходомеры дифференциального давления
Расходомеры дифференциального давления (DP) используются для коммерческого учета жидкости и газа для измерения расхода жидкости, газа и пара. Расходомер DP состоит из преобразователя дифференциального давления и первичного элемента. Первичный элемент размещает сужение в потоке потока, в то время как меры передатчика DP разность давлений выше по потоку и ниже по течению от сужения.
Во многих случаях датчики давления и первичные элементы покупаются конечными пользователями у разных поставщиков. Однако несколько поставщиков интегрировали датчик давления с первичным элементом, чтобы сформировать законченный расходомер. Преимущество этого заключается в том, что они могут быть откалиброваны с уже установленным первичным элементом и датчиком перепада давления. [4]
Стандарты и критерии использования расходомеров DP для коммерческого учета определены Американской газовой ассоциацией (AGA) и Американским институтом нефти (API).
Преимущество использования расходомеров DP состоит в том, что они являются наиболее изученным и наиболее изученным типом расходомеров. Недостатком использования расходомеров DP является то, что они создают перепад давления в линии расходомера. Это необходимый результат сужения линии, необходимой для измерения расхода DP. [5]
Одним из важных достижений в использовании расходомеров DP для коммерческого учета была разработка одно- и двухкамерных фитингов с отверстиями .
Турбинные расходомеры
Первый турбинный расходомер был изобретен Рейнхардом Вольтманом, немецким инженером в 1790 году. Турбинные расходомеры состоят из ротора с лопастями, напоминающими пропеллер, которые вращаются при прохождении через него воды или другой жидкости. Ротор вращается пропорционально расходу (см. Турбинные счетчики ). Существует много типов турбинных счетчиков, но многие из них, используемые для измерения расхода газа, называются осевыми счетчиками . [6]
Турбинный расходомер наиболее полезен при измерении чистого, устойчивого, высокоскоростного потока жидкостей с низкой вязкостью . По сравнению с другими расходомерами турбинный расходомер имеет значительное преимущество в стоимости по сравнению с ультразвуковыми расходомерами , особенно в трубопроводах большего размера, а также имеет выгодную цену по сравнению с расходомерами DP, особенно в тех случаях, когда один турбинный расходомер может заменить несколько ДП метры.
Недостатком турбинных расходомеров является то, что они имеют подвижные части, подверженные износу. Для предотвращения износа и погрешностей используются прочные материалы, в том числе керамические шарикоподшипники .
Расходомеры прямого вытеснения
Расходомеры прямого вытеснения (PD) - это высокоточные расходомеры , которые широко используются для коммерческого и промышленного водоснабжения, а также для коммерческого учета многих других жидкостей. Преимущество расходомеров ЧР заключается в том, что они были одобрены для этой цели рядом регулирующих органов и пока не были вытеснены другими приложениями. [7]
Измерители частичного разряда превосходны при измерении малых потоков, а также при измерении потоков с высокой вязкостью , поскольку измерители частичного разряда улавливают поток в емкости известного объема. Скорость потока не имеет значения при использовании измерителя частичного разряда.
Расходомеры Кориолиса
Расходомеры Кориолис были примерно в течение более 30 лет и являются предпочтительными в перерабатывающей промышленности , такие как химические и пищевые продукты и напитки . [8] Кориолисова технология обеспечивает точность и надежность при измерении расхода материала и часто считается одной из лучших технологий измерения расхода благодаря прямому массовому расходу, плотности жидкости, температуре и точным расчетным объемным расходам. Счетчики Кориолиса не имеют движущихся частей и обеспечивают долгосрочную стабильность, повторяемость и надежность. Поскольку они являются приборами для прямого измерения массового расхода, расходомеры Кориолиса могут работать с самым широким диапазоном текучих сред, от газов до тяжелых жидкостей, и на них не влияют изменения вязкости или плотности, которые часто влияют на технологии, основанные на скорости (PD, Turbine, Ultrasonic). Благодаря самому широкому диапазону расхода среди всех потоковых технологий, Кориолисовый фильтр может быть рассчитан на низкий перепад давления. Это в сочетании с тем фактом, что они не зависят от профиля потока, помогает устранить необходимость в прямых участках и кондиционировании потока, что позволяет проектировать системы коммерческого учета с минимальным падением давления.
Следует отметить, что любой измерительный прибор, основанный только на одном принципе измерения, покажет более высокую неопределенность измерения в условиях двухфазного потока. Традиционные принципы измерения, такие как объемное смещение , турбинные расходомеры , диафрагмы , по-видимому, будут продолжать измерения, но не смогут информировать пользователя о возникновении двухфазного потока. Тем не менее, современные принципы, основанные на эффекте Кориолиса или ультразвуковом измерении потока, будут информировать пользователя с помощью диагностических функций.
Расход измеряется с помощью расходомеров Кориолиса путем анализа изменений силы Кориолиса в текущем веществе. Сила создается в массе, движущейся во вращающейся системе отсчета. За счет вращения создается угловое внешнее ускорение , которое учитывается линейной скоростью . При массе жидкости сила Кориолиса пропорциональна массовому расходу этой жидкости.
Измеритель Кориолиса состоит из двух основных компонентов: колеблющейся расходомерной трубки, оснащенной датчиками и драйверами, и электронного преобразователя, который контролирует колебания, анализирует результаты и передает информацию. Принцип Кориолиса для измерения расхода требует использования колеблющегося участка вращающейся трубы. Колебания порождают силу Кориолиса, которая традиционно воспринимается и анализируется для определения скорости потока. Современные измерители Кориолиса используют разность фаз, измеряемую на каждом конце колеблющейся трубы. [9]
Ультразвуковые расходомеры
Ультразвуковые расходомеры были впервые представлены на промышленных рынках в 1963 году компанией Tokyo Keiki (ныне Tokimec) в Японии. Коммерческие измерения существуют уже давно, и за последние десять лет кориолисовы и ультразвуковые расходомеры стали предпочтительными расходомерами для коммерческого учета в нефтегазовой промышленности .
Ультразвуковые расходомеры обеспечивают объемный расход. Обычно они используют метод времени прохождения, при котором звуковые волны, передаваемые в направлении потока жидкости, распространяются быстрее, чем волны, движущиеся вверх по потоку. Разница во времени прохождения пропорциональна скорости жидкости. Ультразвуковые расходомеры имеют пренебрежимо малое падение давления при соблюдении рекомендованной установки, имеют большой диапазон регулирования и могут использоваться в широком диапазоне применений. Добыча, транспортировка и переработка сырой нефти - типичные области применения этой технологии.
Использование ультразвуковых расходомеров для коммерческого учета продолжает расти. В отличие от частичных разрядов и турбинных расходомеров, ультразвуковые расходомеры не имеют движущихся частей. Падение давления значительно уменьшается с помощью ультразвукового измерителя по сравнению с измерителем частичного разряда, турбинным и дифференциальным. Установка ультразвуковых счетчиков относительно проста, а требования к техническому обслуживанию невысоки.
В июне 1998 года Американская газовая ассоциация опубликовала стандарт под названием AGA-9. Этот стандарт устанавливает критерии использования ультразвуковых расходомеров для коммерческого учета природного газа . [10]
Составные части
Коммерческий учет требует наличия всей измерительной системы, которая спроектирована и спроектирована для данного приложения, а не только расходомеров. Компоненты системы коммерческого учета обычно включают:
- Многократные метры / метры;
- Вычислители расхода ;
- Системы качества (газовые хроматографы для измерения энергоемкости природного газа и системы отбора проб жидкости);
- Калибровка с помощью стационарных или мобильных пруверов для жидкости или эталонного счетчика для жидкости или газа; а также
- Поддержка автоматизации.
Типичная установка для коммерческого учета жидкости включает в себя несколько расходомеров и поверочных устройств. Пруверы используются для калибровки измерителей на месте и выполняются часто; обычно до, во время и после передачи партии для обеспечения измерений. Хорошим примером этого является установка для автоматической коммерческой передачи (LACT) на предприятии по добыче сырой нефти.
Точность
В стандарте ISO 5725-1 точность для средств измерений определяется как «степень соответствия между результатом испытания и принятым эталонным значением». Этот термин «точность» включает как систематическую ошибку, так и компонент смещения. [11] Каждое устройство имеет указанные производителем характеристики точности и проверенную точность. Неопределенность учитывает все факторы системы измерения, влияющие на точность измерения. Точность расходомеров может использоваться в двух разных системах измерения, которые в конечном итоге имеют разные расчетные неопределенности из-за других факторов в системе, которые влияют на расчет расхода. Неопределенность включает даже такие факторы, как точность аналого-цифрового преобразователя расходомера . Стремление к точности в системе коммерческого учета требует тщательного внимания к деталям.
Требования к коммерческому учету
Системы коммерческого учета должны соответствовать требованиям, установленным отраслевыми органами, такими как AGA , API или ISO , и национальными метрологическими стандартами, такими как OIML (международный), NIST (США), PTB (Германия), CMC (Китай) и ГОСТ (Россия). ) и другие. Эти требования могут быть двух типов: юридические и договорные .
Юридический
Национальные нормы и правила мер и весов контролируют требования к оптовой и розничной торговле, чтобы способствовать справедливой торговле. Нормы и требования к точности сильно различаются в зависимости от страны и товара, но все они имеют одну общую характеристику - « прослеживаемость ». Всегда существует процедура, определяющая процесс проверки, когда дежурный счетчик сравнивается со стандартом, который отслеживается агентством законодательной метрологии соответствующего региона. [12]
Договор
Договор представляет собой письменное соглашение между продавцами и покупателями , что определяет требования к измерению. Это крупные объемы продаж между операционными компаниями, где нефтепродукты и сырая нефть транспортируются морским , трубопроводным или железнодорожным транспортом . Измерение коммерческого учета должно производиться с максимально возможным уровнем точности, поскольку небольшая ошибка в измерении может привести к большой финансовой разнице. Из-за такого критического характера измерений нефтяные компании по всему миру разработали и приняли стандарты для удовлетворения потребностей отрасли.
В Канаде, например, все измерения, связанные с коммерческим переводом, относятся к сфере компетенции Measurement Canada . В США Федеральная комиссия по регулированию энергетики (FERC) контролирует стандарты, которые должны соблюдаться для межгосударственной торговли.
Коммерческий перевод жидкости
Коммерческий учет при измерении расхода жидкости следует руководствам, установленным ISO . Согласно промышленному консенсусу, измерение расхода жидкости определяется как имеющее общую погрешность ± 0,25% или лучше. Общая неопределенность выводится из соответствующей статистической комбинации неопределенностей компонентов в системе измерения.
Режим измерения
Измерение объема или массы
Измерения расхода жидкости обычно производятся в единицах измерения объема или массы. Объем обычно используется для операций по загрузке автономных полевых танкеров, в то время как масса используется для многопромысловых трубопроводов или морских трубопроводов с требованием распределения.
Измерение массы и отчетность достигаются за счет
- Измерение объемного расхода (например, турбинным или ультразвуковым расходомером) и плотности жидкости
- Прямое измерение массы кориолисовым измерителем
Система отбора проб
Автоматическая система отбора проб, пропорциональная расходу, используется при измерении расхода для определения среднего содержания воды, средней плотности и для целей анализа. Системы отбора проб должны в целом соответствовать ISO 3171. Система отбора проб является критическим звеном при измерении расхода. Любые ошибки, вызванные ошибкой выборки, как правило, будут иметь прямое линейное влияние на общее измерение.
Измерение температуры и давления
Измерение температуры и давления - важные факторы, которые следует учитывать при измерении расхода жидкостей. Точки измерения температуры и давления должны располагаться как можно ближе к счетчику с учетом их условий на входе в счетчик. Измерения температуры, влияющие на точность измерительной системы, должны иметь общую точность контура 0,5 ° C или лучше, а соответствующие показания должны иметь разрешение 0,2 ° C или лучше.
Проверки температуры выполняются сертифицированными термометрами с помощью защитных гильз.
Измерения давления, влияющие на точность измерительной системы, должны иметь общую точность контура 0,5 бар или лучше, а соответствующие показания должны иметь разрешение 0,1 бар или лучше.
Коммерческий учет в газообразном состоянии
Коммерческий учет при измерении расхода газа следует руководствам, установленным международными организациями . По общепринятому мнению, измерение расхода газа определяется как измерение массового расхода с общей погрешностью ± 1,0% или лучше. Общая неопределенность выводится из соответствующей статистической комбинации неопределенностей компонентов в системе измерения.
Режим измерения
Единица объема или массы
Все измерения газовых потоков должны производиться для однофазных газовых потоков с измерениями либо в объемных единицах, либо в единицах массы.
Отбор проб
Отбор проб - важный аспект, поскольку они помогают удостовериться в точности. Должны быть предоставлены подходящие помещения для получения репрезентативных образцов. Тип приборов и измерительная система могут влиять на это требование.
Плотность газа
Плотность газа на счетчике может быть определена либо по:
- Непрерывное прямое измерение с помощью онлайн- денситометра
- Расчет с использованием признанного уравнения состояния вместе с измерениями температуры, давления и состава газа.
Большинство отраслей предпочитают использовать непрерывное измерение плотности газа. Однако оба метода можно использовать одновременно, и сравнение их результатов может дать дополнительную уверенность в точности каждого метода.
Лучшие практики
В любом приложении коммерческого учета истинная случайная неопределенность имеет равные шансы на пользу любой из сторон, чистое воздействие должно быть нулевым для обеих сторон, а точность и повторяемость измерений не должны оцениваться. Точность и повторяемость измерений очень важны для большинства продавцов, потому что многие пользователи устанавливают счетчики. Первым шагом в разработке любой системы коммерческого учета является определение ожидаемых результатов взаимных измерений поставщика и пользователя в диапазоне скоростей потока. Это определение взаимных ожиданий производительности должно производиться лицами, которые имеют четкое представление обо всех издержках споров об измерениях, вызванных плохой повторяемостью. Второй шаг - количественная оценка условий эксплуатации, которые не поддаются контролю. Для измерения расхода они могут включать:
- Ожидаемое изменение температуры окружающей среды ;
- Максимальное статическое давление в трубопроводе ;
- Статическое изменение давления и температуры в трубопроводе;
- Максимально допустимая постоянная потеря давления;
- Диапазон изменения расхода; а также
- Ожидаемая частота изменения и / или пульсации расхода.
Третий и последний шаг - выбрать аппаратное обеспечение, процедуры установки и обслуживания, которые гарантируют, что измерение обеспечивает требуемую установленную производительность в ожидаемых (неконтролируемых) условиях эксплуатации. Например, пользователь может:
- Выберите датчик статического и / или дифференциального давления, который имеет лучшие или худшие характеристики в данных реальных условиях эксплуатации.
- Калибруйте передатчик (-ы) часто или нечасто.
- В случае расходомера с перепадом давления выберите размер первичного элемента для более высокого или более низкого перепада давления (более высокие значения перепада давления обеспечивают более высокую точность за счет более высоких потерь давления).
- Выберите расходомер и датчик давления с более быстрым или медленным откликом.
- Используйте длинные или короткие соединительные (импульсные) линии или прямое соединение для максимально быстрого отклика.
В то время как первый и второй этапы включают сбор данных, третий этап может потребовать расчетов и / или тестирования. [13]
Общая формула для расчета передаваемой энергии (СПГ)
Формула расчета переданного СПГ зависит от договорных условий продажи. Они могут относиться к трем типам договоров купли-продажи, как это определено в Инкотермс 2000: продажа на условиях FOB, продажа на условиях CIF или продажа DES .
В случае продажи на условиях FOB (Free On Board) определение переданной энергии и выставленный счет будет производиться в порту погрузки.
В случае продажи CIF (страхование затрат и фрахт) или DES (доставка с корабля) переданная энергия и выставленный счет будут определяться в порту разгрузки.
В контрактах на условиях FOB покупатель несет ответственность за обеспечение и обслуживание систем коммерческого учета на борту судна для определения объема, температуры и давления, а продавец несет ответственность за обеспечение и обслуживание систем измерения коммерческого учета на погрузочном терминале, таких как отбор проб. и газовый анализ. Для контрактов CIF и DES ответственность меняется на противоположную.
И покупатель, и продавец имеют право проверять точность каждой системы, которая предоставляется, обслуживается и управляется другой стороной. Определение переданной энергии обычно происходит в присутствии одного или нескольких сюрвейеров, судового грузового офицера и представителя оператора терминала СПГ . Также может присутствовать представитель покупателя. [14]
Во всех случаях переданная энергия может быть рассчитана по следующей формуле:
E = (VLNG × DLNG × GVCLNG) - Egas вытеснено ± Egas в ER (если применимо)
Где:
E = общая чистая энергия, переданная от погрузочных устройств к газовозу СПГ или от танкера СПГ к разгрузочным сооружениям.
VLNG = объемзагруженного или выгруженного СПГ в м3.
DLNG = плотностьзагруженного или выгруженного СПГ в кг / м3.
GCVLNG = высшая теплотворная способность загруженного или выгруженного СПГ в миллионах БТЕ / кг.
Вытесненный газ E = Чистая энергия вытесненного газа, также в миллионах БТЕ , которая либо: отправляется на берег танкером СПГ при загрузке (объем газа в грузовых танках, вытесняемый таким же объемом загруженного СПГ ), либополученный газ по СПГ несущей в своих грузовых танков при разгрузке в замене объема выпускаемого СПГ .
E (от газа к ER) = если применимо, энергия газа, потребленная вмашинном отделении СПГ танкера в период между открытием и закрытием коммерческого учета, т. Е. Использованная судном в порту, которая составляет:
+ Для перегрузки СПГ или
- Для перекачки слива СПГ
Рекомендации
- ^ «Хранение под стражей: ценность правильного измерения и поиск истины» . Архивировано из оригинала на 2011-01-06 . Проверено 10 апреля 2011 года .
- ^ «Коммерческий перевод: расходомер как кассовый аппарат» . Проверено 10 апреля 2011 года .
- ^ «Коммерческое измерение потока» . Архивировано из оригинала 9 июля 2010 года . Проверено 10 апреля 2011 года .
- ^ «Спрос на энергию способствует измерению потока коммерческого учета» . Архивировано из оригинала на 2011-01-06 . Проверено 10 апреля 2011 года .
- ^ «Измерение расхода и уровня» . Проверено 11 апреля 2011 года .
- ^ «Мировой рынок коммерческого учета природного газа» . Проверено 10 апреля 2011 года .
- ^ Джесси Йодер Phd. «Рассмотрение расходомеров традиционной технологии» . Архивировано из оригинального 28 июля 2011 года . Проверено 10 апреля 2011 года .
- ^ «Коммерческий учет нефтепродуктов с кориолисовыми массовыми расходомерами» . Проверено 10 апреля 2011 года .
- ^ «Цифровые кориолисовы расходомеры в коммерческом учете нефти и газа» . Проверено 10 апреля 2011 года .
- ^ «Ультразвуковые расходомеры для коммерческого учета» (PDF) . Архивировано из оригинального (PDF) 22 марта 2012 года . Проверено 10 апреля 2011 года .
- ^ "РУКОВОДСТВО ПО ТАМОЖЕННОМУ ПЕРЕВОДУ СПГ" (PDF) . Проверено 10 апреля 2011 года .[ постоянная мертвая ссылка ]
- ^ «Проверка ультразвуковых расходомеров жидкости для коммерческого учета» (PDF) . Проверено 10 апреля 2011 года .
- ^ «Расчет коммерческого расхода природного газа» . Трубопровод и газовый журнал . 2001 . Проверено 10 апреля 2011 года .
- ^ "РУКОВОДСТВО ПО ТАМОЖЕННОМУ ПЕРЕВОДУ СПГ" (PDF) . Проверено 10 апреля 2011 года .[ постоянная мертвая ссылка ]
Внешние ссылки
- Измерение Канада .
- CMC
- Токио КЕЙКИ
- API
- Исследование потока
- УКАЗАНИЯ ПО ИЗМЕРЕНИЮ НЕФТИ (Настоятельно рекомендуется)
- ISO