초음파 유량계로 수압 파쇄(프래킹) 유체 변화 측정

초음파 에너지 손실을 차트로 보면 프래킹 중 모래 농도와 유체의 변화를 눈으로 알아볼 수 있습니다.

수압 파쇄(프래킹) 초음파 측정 사례 사진.

SoundWater의 초음파 유량계 기술은 프래킹(수압 파쇄) 액체의 변화를 초음파로 표시합니다. 이 기술은 기존 방사능 농도계를 대체할 수 있어, 작업 현장의 적법 절차 부담과 인간 건강에 대한 위험을 없앨 수 있습니다.

배경

기존 밀도계는 방사성 장치라 부담이 컸습니다

지금까지의 밀도계는 보통 프래킹 공정에서 모래 유무를 표시하고 유체 밀도를 측정하는 데 쓰였습니다. 이 농도계는 작업 현장에서 방사성 장치를 다루는 복잡한 문제가 따릅니다. 높은 비용과 사용상의 어려움 때문에 새로운 기술이 필요해졌습니다.

원리

초음파 에너지 손실로 유체 변화를 읽습니다

새 초음파 기술은 파이프와 액체로 초음파를 보내고 반대쪽으로 나오는 에너지의 양을 측정합니다. 유체 안에서 손실되는 에너지는 유체의 특성과 유체 속 모든 미립자와 관련이 있습니다.

• 액체가 변하면(예: 물에서 산성으로) 초음파 에너지가 변하므로 산의 존재를 확인할 수 있습니다.
• 모래 농도가 변하거나 입자 크기가 변해도 초음파 에너지 손실이 달라집니다.
• 프래킹 단계별로 초음파 에너지를 차트로 만들면 모래 농도와 유체 변화를 눈으로 쉽게 구별할 수 있습니다.

초음파 측정 출력은 농도계 출력과 비슷해 보이지만 실제 측정 단위는 같지 않습니다. SoundWater 유량계 기술은 고객에게 "역 음향 에너지 손실"을 제공합니다. 차트에서 데이터를 보기 전에는 의미가 와닿지 않지만, 보면 데이터 추세가 이전 농도계 추세선과 매우 비슷합니다.

초음파 에너지와 압력, 속도, 계산된 밀도를 함께 나타낸 그래프(그림 1).

그래프

그림 1에서 단계별 변화를 읽는 방법

그림 1은 다른 공정 측정값(압력은 적색, 속도는 녹색, 계산된 밀도는 보라색)과 유량계의 초음파 에너지 측정을 함께 보여 줍니다. 이 초음파 추세선으로 농도를 측정할 수는 없지만, 모래의 존재 여부와 모래 농도의 변화, 발생하는 유체의 변화를 표시할 수 있습니다.

• 처음에는 파이프에 모래와 물이 없어 기록할 데이터가 없으므로 검은색 선이 차트에서 벗어납니다.
• 4번 지점에서 오일이 시작됩니다.
• 5번 지점에서 산성이 시작되어 7번 지점에서 끝납니다(초음파 출력의 깜박임으로 확인).
• 10번 지점에서 모래가 유량계에 부딪히고, 모래 농도가 11번 지점까지 점차 늘었다가 12번 지점에서 다시 올라갑니다.
• 모래가 제거되면 초음파 출력이 처음 모래 수준(4번과 5번 지점)으로 다시 떨어집니다.

초음파 유량계 설치 및 측정 관련 사진.

장점

파이프 밖에서 유량과 공정 변화를 함께 봅니다

이 유량계는 유체의 변화를 표시하는 것 외에 유량도 동시에 측정합니다. 모든 작업은 파이프 외부에서 이루어지며, 초음파가 파이프를 통과해 안쪽을 흐르는 물질을 측정합니다. SoundWater의 Cypress 설치형 초음파 유량계는 현재 유량 측정과 유체 공정 변화를 표시합니다. 고압의 위험과 고속 모래의 파괴력에 직접 닿는 일도 피할 수 있습니다.

프래킹에는 다음과 같은 점에서 매우 알맞습니다.

1. 인체에 무해한 물질입니다.
2. 물질 성분과 직접 접촉하지 않으므로 모래 블라스팅, 고압, 고속 유체로부터 보호됩니다.
3. 흐름을 나타내고 공정 변화를 표시합니다.
4. 필요할 때 단계별로 빠르게 설치할 수 있습니다.

설치

프래킹 서비스 라인 설치 영상

영상 보기 석유 및 가스 프래킹 작업에 쓰는 프래킹 서비스 라인에 초음파 유량계를 설치하는 방법을 보여 주는 영상입니다.

관련 제품

• 설치형 초음파 유량계

자주 묻는 질문

참고 자료

• SoundWater 초음파 유량계