BR112017021954B1

BR112017021954B1 - Method of calibrating an in-line monitoring instrument in a subsea installation and system for calibrating an in-line monitoring instrument in a subsea installation

Info

Publication number: BR112017021954B1
Application number: BR112017021954-9A
Authority: BR
Inventors: Torbj0Rn Vegard L0Kken; Dag Hendrik Fl0Lo
Original assignee: Statoil Petroleum As
Priority date: 2015-04-15
Filing date: 2015-04-15
Publication date: 2022-05-17
Also published as: BR112017021954B8; WO2016165754A1; AU2015391679A1; AU2015391679B2; CA2982627C; GB201716641D0; BR112017021954A2; CA2982627A1; NO20171808A1; GB2555240B; GB2555240A; US20180094520A1

Abstract

CALIBRAGEM DE INSTRUMENTOS DE MONITORAMENTO EM LINHA EM UMA INSTALAÇÃO SUBMARINA. Trata-se de um método de calibragem de um instrumento de monitoramento em linha em uma instalação submarina (6), que compreende usar um cabo de alimentação (4) para transportação de um fluido de amostra a partir da instalação submarina (6) para uma instalação de convés (2) e/ou para transportação de um fluido de referência a partir da instalação de convés (2) para a instalação submarina (6); comparar mensurações do fluido de amostra ou do fluido de referência pelo instrumento de monitoramento em linha com mensurações do mesmo fluido obtidas anterior ou subsequentemente por instrumentos de convés; e ajustar a calibragem do instrumento de monitoramento em linha na instalação submarina (6), se necessário, com base nos resultados da comparação de mensurações.CALIBRATION OF INLINE MONITORING INSTRUMENTS IN A SUBSEA INSTALLATION. It is a method of calibrating an in-line monitoring instrument in a subsea facility (6), which comprises using a power cable (4) to transport a sample fluid from the subsea facility (6) to a deck facility (2) and/or for transporting a reference fluid from the deck facility (2) to the subsea facility (6); compare measurements of the sample fluid or reference fluid by the on-line monitoring instrument with measurements of the same fluid obtained previously or subsequently by deck instruments; and adjust the calibration of the in-line monitoring instrument at the subsea facility (6), if necessary, based on the results of the measurement comparison.

Description

[0001] A invenção refere-se a um método e um aparelho para calibragem de um instrumento de monitoramento em linha em uma instalação submarina. Em alguns exemplos, os instrumentos de monitoramento em linha são para mensuração dos dados em relação à produção em uma instalação de óleo e gás, tal como medição fiscal para uma instalação de produção de óleo e gás.[0001] The invention relates to a method and an apparatus for calibrating an in-line monitoring instrument in a subsea installation. In some examples, in-line monitoring instruments are for measuring data in relation to production at an oil and gas facility, such as fiscal measurement for an oil and gas production facility.

[0002] Na indústria de óleo e gás, entre outras indústrias, existe uma necessidade para obtenção de informações em relação a instalações submarinas e fluidos que são passados através de tais instalações. Será observado que existem vários desafios conectados a isso, devido à localização da instalação submarina e visto que os fluidos envolvidos são fluidos produzidos naturalmente com características imprevisíveis. Um exemplo particular é a necessidade de monitorar os fluidos de produção para uma instalação de produção de óleo e gás, e obter mensurações em linha tais como fração de água (também denominada percentagem de água), razão de gás para óleo e semelhantes a fim de permitir que a produção seja medida e potencialmente otimizada, e a fim de a contagem de medição/hidrocarboneto fiscal ser realizada. Uma instalação pode incluir múltiplas linhas de produção bem abaixo da superfície do mar, em que as linhas se combinam antes de as mesmas alcançarem uma instalação de convés (do inglês, topside installation). Para monitoração eficaz é necessário realizar mensurações em linha com as tubulações submarinas e, logo, isso exige instrumentos para serem montados em localizações remotas abaixo da superfície do mar.[0002] In the oil and gas industry, among other industries, there is a need to obtain information regarding subsea facilities and fluids that are passed through such facilities. It will be noted that there are several challenges connected to this, due to the location of the subsea facility and since the fluids involved are naturally produced fluids with unpredictable characteristics. A particular example is the need to monitor production fluids for an oil and gas production facility, and obtain on-line measurements such as water fraction (also called water percentage), gas to oil ratio and the like in order to allow production to be measured and potentially optimized, and in order for fiscal metering/hydrocarbon counting to be performed. An installation may include multiple production lines well below the sea surface, where the lines combine before they reach a topside installation. Effective monitoring requires in-line measurements with subsea pipelines and thus requires instruments to be mounted at remote locations below the sea surface.

[0003] Nesse contexto, um problema surge visto que, como com qualquer equipamento de monitoração, a calibragem periódica é necessária para os instrumentos de monitoração que são montados nas tubulações submarinas. Em uma publicação anterior, “A method for remote em linha calibration of water fraction meters” por Dag Fl0lo, apresentada no 25o Seminário Internacional de Mensuração de Fluxo do Mar do Norte de 2007 e disponível em http://www.linknovate.com/publication/a- method-for-remote-in-line-calibration-of-water-fraction-meters-763441/, as questões em relação à calibragem em linha remota no contexto de medidores de fração de água são discutidas e um método para calibragem em linha remota é proposto que envolve regularização de água em uma linha vertical sob nenhuma condição de fluxo.[0003] In this context, a problem arises since, as with any monitoring equipment, periodic calibration is necessary for the monitoring instruments that are mounted on the subsea pipelines. In a previous publication, “A method for remote in-line calibration of water fraction meters” by Dag Fl0lo, presented at the 25th North Sea Flow Measurement International Seminar 2007 and available at http://www.linknovate.com/ publication/a-method-for-remote-in-line-calibration-of-water-fraction-meters-763441/, issues regarding remote in-line calibration in the context of water fraction meters are discussed and a method for Remote in-line calibration is proposed which involves regularization of water in a vertical line under no flow conditions.

[0004] A proposta envolve o uso de novas estações de medição com várias limitações em comparação às estações de medição existentes, por exemplo, a habilidade de acessar, remotamente, a estação de medição e o medidor de fração de água, a habilidade de assegurar que paralisações sem condições de fluxo e sem despressurização possam ocorrer (ou a remodelação de disposições de válvula de modo que nenhuma condição de fluxo possa ser criada sem paralisação), entre outras coisas. A estação de medição com a habilidade para calibragem em linha remota conforme descrito na publicação anterior forneceria grandes benefícios, mas por enquanto isso não existe em uma forma prática.[0004] The proposal involves the use of new measurement stations with several limitations compared to existing measurement stations, for example, the ability to remotely access the measurement station and the water fraction meter, the ability to ensure that stoppages with no flow conditions and no depressurization can occur (or the remodeling of valve arrangements so that no flow conditions can be created without stoppage), among other things. A measuring station with the ability for remote in-line calibration as described in the previous post would provide great benefits, but for the time being this does not exist in a practical form.

[0005] Observada a partir de um primeiro aspecto, a presente invenção fornece um método de calibragem de um instrumento de monitoramento em linha em uma instalação submarina que compreende: usar um cabo de alimentação (do inglês, umbilical) para transportação de um fluido de amostra a partir da instalação submarina para uma instalação de convés e/ou para transportação de um fluido de referência a partir da instalação de convés para a instalação submarina; comparar mensurações do fluido de amostra ou do fluido de referência pelo instrumento de monitoramento em linha com mensurações do mesmo fluido obtidas anterior ou subsequentemente por instrumentos de convés; e ajustar a calibragem do instrumento de monitoramento em linha na instalação submarina, se necessário, com base nos resultados da comparação de mensurações.[0005] Viewed from a first aspect, the present invention provides a method of calibrating an in-line monitoring instrument in a subsea installation comprising: using a power cable (umbilical) to transport a fluid from sample from the subsea installation to a deck installation and/or for transporting a reference fluid from the deck installation to the subsea installation; compare measurements of the sample fluid or reference fluid by the on-line monitoring instrument with measurements of the same fluid obtained previously or subsequently by deck instruments; and adjust the calibration of the in-line monitoring instrument at the subsea facility, if necessary, based on the results of the measurement comparison.

[0006] Compreendeu-se que os problemas com a calibragem submarinha podem ser resolvidos com o uso de um cabo de alimentação para transportação física de fluidos entre a instalação submarina e uma instalação de convés. Em muitos casos, um cabo de alimentação já estará presente, e, portanto, é apenas necessário que o cabo de alimentação seja dotado de um mecanismo de transferência de fluido adequado e fixações apropriadas para possibilitar que líquido seja extraído ou introduzido no instrumento de monitoramento em linha na instalação submarina.[0006] It was understood that problems with subsea calibration can be resolved by using a power cable for physical transport of fluids between the subsea facility and a deck facility. In many cases, a supply cable will already be present, and therefore it is only necessary that the supply cable be provided with a suitable fluid transfer mechanism and appropriate fixings to enable liquid to be extracted from or introduced into the monitoring instrument at any time. line in the subsea installation.

[0007] No caso em que um fluido de amostra é usado, então, o fluido de amostra pode ser obtido a partir da instalação submarina, transportado para cima pelo cabo de alimentação para a instalação de convés e passado a um instrumento de convés adequado para mensurações serem feitas. Uma mensuração do fluido de amostra ou de fluido equivalente pode ser feita pelo instrumento de monitoramento em linha aproximadamente no mesmo momento que a amostra é obtida, por exemplo, dentro de um período de tempo específico e a partir da mesma fonte de fluido.[0007] In the case where a sample fluid is used, then the sample fluid can be obtained from the subsea facility, carried up by the power cable to the deck facility and passed to a suitable deck instrument for measurements are made. A measurement of the sample fluid or equivalent fluid can be made by the in-line monitoring instrument at approximately the same time the sample is taken, for example, within a specified time period and from the same fluid source.

[0008] O método pode incluir medir uma amostra do fluido com a utilização do instrumento de monitoramento em linha na instalação submarina e, então, transportar o mesmo exato fluido para a instalação de convés para a mensuração comparativa ser feita. Essa última abordagem significa que não existe risco de mudança nos parâmetros do fluido que flui através da instalação submarina entre o momento que a amostra é feita e a mensuração comparativa é feita na instalação submarina. Após as mensurações de convés serem feitas e comparadas às mensurações submarinas, então, a calibragem do dispositivo de monitoramento em linha pode ser ajustada com base em uma diferença entre as duas mensurações.[0008] The method may include measuring a sample of the fluid using the in-line monitoring instrument at the subsea facility and then transporting the exact same fluid to the deck facility for comparative measurement to be made. This latter approach means that there is no risk of change in the parameters of the fluid flowing through the subsea facility between the time the sample is taken and the comparative measurement is made at the subsea facility. After the deck measurements are taken and compared to the underwater measurements, then the calibration of the in-line monitoring device can be adjusted based on a difference between the two measurements.

[0009] Alternativamente, o fluido medido pelo instrumento de monitoramento em linha na instalação submarina pode ser amostrado posteriormente, após o mesmo ter passado através do instrumento de monitoramento em linha. A localização de amostragem e a temporização da amostra podem ser configuradas de modo a assegurar que o fluido que é amostrado seja o mesmo como o ou muito similar ao fluido medido pelo instrumento de monitoramento em linha. Nesse caso existirá um atraso maior entre a mensuração inicial pelo instrumento de monitoramento em linha e a mensuração comparativa na instalação de convés, e a calibragem do instrumento de monitoramento em linha pode ser retrospectivamente ajustada com base na comparação das mensurações.[0009] Alternatively, the fluid measured by the in-line monitoring instrument at the subsea facility may be sampled later, after it has passed through the in-line monitoring instrument. The sampling location and sample timing can be configured to ensure that the fluid that is sampled is the same as or very similar to the fluid measured by the in-line monitoring instrument. In this case, there will be a longer delay between the initial measurement by the in-line monitoring instrument and the comparative measurement at the deck facility, and the calibration of the in-line monitoring instrument can be retrospectively adjusted based on the comparison of measurements.

[0010] Em outra alternativa, o fluido de amostra pode ser extraído a montante do instrumento de monitoramento em linha, isto é, antes de o fluido atuante ter alcançado o instrumento de monitoramento em linha. O fluido de amostra é medido na instalação após o mesmo ter passado para cima através do cabo de alimentação, e o instrumento de monitoramento em linha mede o fluido atuante posteriormente. A temporização e a localização de extração da amostra são conhecidas e podem ser usadas para determinar quando a parte apropriada do fluido atuante alcançará o instrumento de monitoramento. A calibragem do instrumento de monitoramento em linha pode ser ajustada durante a mensuração a fim de assegurar que as duas leituras sejam compatíveis ou, de novo, a calibragem possa ser retrospectivamente ajustada.[0010] In another alternative, the sample fluid can be extracted upstream of the in-line monitoring instrument, that is, before the working fluid has reached the in-line monitoring instrument. The sample fluid is measured at the installation after it has passed upwards through the supply cable, and the in-line monitoring instrument measures the working fluid afterwards. The timing and location of sample extraction are known and can be used to determine when the appropriate portion of the working fluid will reach the monitoring instrument. The calibration of the in-line monitoring instrument can be adjusted during measurement to ensure that the two readings are compatible, or again the calibration can be retrospectively adjusted.

[0011] No caso em que um fluido de referência é usado, então, o fluido de referência pode ser, em primeiro lugar, medido com a utilização de um instrumento de convés adequado, então transportado para baixo pelo cabo de alimentação para a instalação submarina, e introduzido no instrumento de monitoramento em linha na instalação submarina para, desse modo, possibilitar uma mensuração do fluido de referência a ser obtido com propósito de comparação. Nesse caso as duas mensurações estarão sempre associadas ao mesmo fluido. O fluido de referência pode ser um fluido de calibragem especialmente projetado, ou o mesmo pode, simplesmente, ser uma amostra com qualidades conhecidas em que uma mensuração precisa pode ser feita pelo instrumento de convés para comparação à mensuração subsequente pela instrumentação de instalação submarina. Nesse caso, a calibragem do instrumento de monitoramento em linha pode ocorrer retrospectivamente, após as mensurações, ou como para a opção de amostragem a montante mencionada acima, a calibragem pode ocorrer simultaneamente com a mensuração do fluido de referência a fim de assegurar que a mensuração é consistente com a mensuração a partir da instrumentação de convés.[0011] In the case where a reference fluid is used, then the reference fluid may first be measured using a suitable on-deck instrument, then carried down the supply cable to the subsea facility , and introduced into the on-line monitoring instrument at the subsea facility to thereby enable a measurement of the reference fluid to be obtained for comparison purposes. In this case the two measurements will always be associated with the same fluid. The reference fluid may be a specially designed calibration fluid, or it may simply be a sample of known qualities where an accurate measurement can be made by the deck instrument for comparison to subsequent measurement by the subsea installation instrumentation. In this case, the calibration of the in-line monitoring instrument may take place retrospectively, after the measurements, or as for the upstream sampling option mentioned above, the calibration may take place simultaneously with the measurement of the reference fluid in order to ensure that the measurement is consistent with measurement from deck instrumentation.

[0012] O método pode ser utilizado com um único fluido de amostra ou fluido de referência, e a etapa de calibragem realizada para um único conjunto de mensurações, então, opcionalmente repetida para mais fluidos únicos. Alternativamente, o método pode fazer uso de múltiplas amostras feitas ao longo de um período de tempo a fim de obter uma média do parâmetro de fluido para um dado volume do fluido atuante, com calibragem, então, tendo base nos valores médios. As combinações dessas duas possibilidades também podem ser usadas a fim de otimizar, adicionalmente, a calibragem dos instrumentos de monitoração em linha.[0012] The method can be used with a single sample fluid or reference fluid, and the calibration step performed for a single set of measurements, then optionally repeated for more single fluids. Alternatively, the method may make use of multiple samples taken over a period of time in order to obtain an average of the fluid parameter for a given volume of acting fluid, with calibration then based on the average values. Combinations of these two possibilities can also be used in order to further optimize the calibration of in-line monitoring instruments.

[0013] As mensurações feitas pelo instrumento de monitoramento em linha podem ser de qualquer tipo de mensuração dependente da natureza da instalação submarina. As mesmas podem, por exemplo, ser mensurações de parâmetros de fluido em relação à fração de água, à densidade, à viscosidade, à permitividade, à condutividade, à razão de gás-óleo, a mensurações de qualidade de gás, à composição de gás e/ou a mensurações de qualidade de água. Em alguns exemplos as mensurações são do tipo feita para contagem de medição/hidrocarboneto fiscal.[0013] The measurements made by the on-line monitoring instrument can be of any type of measurement depending on the nature of the subsea installation. They can, for example, be measurements of fluid parameters in relation to water fraction, density, viscosity, permittivity, conductivity, gas-oil ratio, gas quality measurements, gas composition and/or water quality measurements. In some examples the measurements are of the type made for fiscal meter/hydrocarbon counting.

[0014] O método pode envolver calibragem de múltiplos instrumentos de monitoramento em linha, com o cabo de alimentação usado para transportação de múltiplos fluidos de amostra e fluidos de referência, em que cada um é relevante a um instrumento de monitoramento diferente. A etapa de calibragem pode usar qualquer técnica adequada para o instrumento de monitoramento em questão. Em alguns casos, a calibragem será feita por um operador humano que ajusta as configurações apropriadas com base nos dados medidos ou com base em uma comparação dos dados produzidos por um dispositivo (ou dispositivos) medidor e/ou por um dispositivo de processamento de dados tal como um computador. Em outros casos pode existir calibragem automatizada através de ajustamento remoto do instrumento de monitoramento em linha com a utilização de um dispositivo de processamento de dados tal como um computador. O dispositivo de processamento de dados pode estar disposto para se comunicar com o dispositivo de monitoramento em linha por meio do cabo de alimentação.[0014] The method may involve calibrating multiple monitoring instruments in-line, with the power cable used to transport multiple sample fluids and reference fluids, each of which is relevant to a different monitoring instrument. The calibration step can use any technique suitable for the monitoring instrument in question. In some cases, the calibration will be done by a human operator who adjusts the appropriate settings based on the measured data or based on a comparison of data produced by a measuring device (or devices) and/or a data processing device such as like a computer. In other cases there may be automated calibration through remote adjustment of the monitoring instrument in line using a data processing device such as a computer. The data processing device may be arranged to communicate with the in-line monitoring device via the power cable.

[0015] A transportação do fluido através do cabo de alimentação pode ser impulsionada pela pressão já presente na instalação submarina quando o fluido é transportado para cima para a instalação de convés e/ou pode ser auxiliada por bombeamento. A transportação do fluido para baixo através do cabo de alimentação necessitaria, tipicamente, de bombeamento a fim de superar a diferença de pressão entre a instalação de convés e a instalação submarina. O cabo de alimentação é, preferencialmente, dotado de linhas de amostra com o propósito de transportar o fluido de amostra ou referência. As linhas de amostra podem tomar a forma de feixes de tubo aquecidos. Quando múltiplos instrumentos de monitoramento em linha são calibrados, então as linhas de amostra separadas podem ser usadas para fluidos para instrumentos separados. Tipicamente, o diâmetro interno das linhas de amostra estará na faixa de 6 a 20 mm. A velocidade vetorial de fluxo pode estar na faixa de 0,5 a 60 m/s.[0015] Fluid transport through the power cable can be driven by pressure already present in the subsea facility when fluid is transported up to the deck facility and/or can be aided by pumping. Transporting the fluid down the power cable would typically require pumping in order to overcome the pressure difference between the deck installation and the subsea installation. The power cable is preferably provided with sample lines for the purpose of transporting the sample or reference fluid. Sample lines can take the form of heated tube bundles. When multiple in-line monitoring instruments are calibrated, then separate sample lines can be used for fluids for separate instruments. Typically, the inside diameter of the sample lines will be in the range of 6 to 20 mm. The flux vector velocity can be in the range of 0.5 to 60 m/s.

[0016] Observada a partir de um segundo aspecto, a invenção fornece um sistema para calibragem de um instrumento de monitoramento em linha em uma instalação submarina que compreende: um cabo de alimentação equipado com uma linha de amostra para transportação de fluido entre uma instalação submarina e uma instalação de convés; um acoplamento submarino para conexão da linha de amostra para a instalação submarina e possibilidade de extração ou introdução de fluido a partir da ou para a instalação marinha; um acoplamento de convés para introdução de fluido à linha de amostra ou extração de fluido a partir da linha de amostra; e um ou mais dispositivos de mensuração para recebimento de uma ou mais mensurações do fluido a partir de um instrumento de convés, recebimento de uma ou mais mensurações do mesmo fluido ou fluido similar a partir do instrumento de monitoramento em linha e fornecimento de dados que possibilitam a calibragem do instrumento de monitoramento em linha com base em uma comparação das mensurações.[0016] Viewed from a second aspect, the invention provides a system for calibrating an in-line monitoring instrument in a subsea facility comprising: a power cable equipped with a sample line for transporting fluid between a subsea facility and a deck facility; a subsea coupling for connecting the sample line to the subsea installation and the possibility of extracting or introducing fluid from or to the marine installation; a deck coupling for introducing fluid to the sample line or extracting fluid from the sample line; and one or more measuring devices for receiving one or more measurements of the fluid from a deck instrument, receiving one or more measurements of the same or similar fluid from the in-line monitoring instrument and providing data enabling the calibration of the in-line monitoring instrument based on a comparison of measurements.

[0017] O sistema desse aspecto pode ser usado com um fluido de amostra ou fluido de referência como descrito acima em combinação com o primeiro aspecto. Dessa forma, um fluido de amostra pode ser obtido a partir da instalação submarina e transportado para cima pelo cabo de alimentação para a instalação de convés, ou um fluido de referência pode ser transportado para baixo pelo cabo de alimentação a partir da instalação de convés para a instalação submarina. Quando um fluido de referência é usado, então, o instrumento de monitoramento em linha terá a capacidade de medir o fluido de referência e, logo, tirará mensurações do mesmo fluido que é medido no convés, e quando um fluido de amostra é usado, então, o instrumento de monitoramento em linha pode tirar uma mensuração do mesmo fluido, ou de um fluido similar a montante ou a jusante do ponto de amostragem.[0017] The system of this aspect can be used with a sample fluid or reference fluid as described above in combination with the first aspect. In this way, a sample fluid can be obtained from the subsea facility and carried up by the supply cable to the deck installation, or a reference fluid can be carried down by the supply cable from the deck installation to the underwater installation. When a reference fluid is used then the in-line monitoring instrument will have the capability to measure the reference fluid and therefore take measurements of the same fluid that is measured on deck, and when a sample fluid is used then , the in-line monitoring instrument can take a measurement of the same or similar fluid upstream or downstream of the sampling point.

[0018] O dispositivo (ou dispositivos) de mensuração pode estar disposto para determinar uma temporização apropriada para uma mensuração pelo instrumento de monitoramento em linha e/ou uma temporização apropriada para uma amostra a ser extraída a montante ou a jusante no fluxo de fluido através do instrumento de monitoramento em linha. A temporização pode, por exemplo, ser determinada com base nas localizações relativas do instrumento de monitoramento em linha e a localização do acoplamento submarino, conjuntamente com informações em relação às velocidades escalares de fluxo entre os dois pontos, que pode ter base em parâmetros de operação conhecidos ou em taxas de fluxo medidas.[0018] The measurement device (or devices) may be arranged to determine an appropriate timing for a measurement by the in-line monitoring instrument and/or an appropriate timing for a sample to be drawn upstream or downstream in the fluid flow through of the in-line monitoring instrument. The timing can, for example, be determined based on the relative locations of the in-line monitoring instrument and the location of the subsea coupling, together with information regarding the scalar flow velocities between the two points, which can be based on operating parameters. known or measured flow rates.

[0019] O dispositivo (ou dispositivos) de mensuração pode estar disposto para fornecer dados apropriados para possibilitar que um operador humano compare mensurações e determine um ajustamento apropriado para calibrar o instrumento de monitoramento em linha. Alternativamente, o dispositivo (ou dispositivos) de mensuração pode ter a habilidade de comparar dados e, opcionalmente, propor um ajustamento para calibragem do instrumento de monitoramento em linha. Por exemplo, o dispositivo (ou dispositivos) de mensuração pode ser incorporado por um dispositivo de processamento de dados tal como um computador. Pode existir um dispositivo de calibragem automática para comunicações com o instrumento de monitoramento em linha e a calibragem remota automática do mesmo, com base nos dados a partir do dispositivo (ou dispositivos) de mensuração. Vantajosamente, o dispositivo de calibragem pode se comunicar com o instrumento de monitoramento em linha por meio do cabo de alimentação. Em alguns exemplos, existem múltiplos dispositivos de mensuração com um primeiro dispositivo que se comunica com, ou fornecido como parte de, o instrumento de monitoramento em linha para receber mensurações do mesmo e fornecer os dados indicativos das propriedades de fluido como medido no instrumento de monitoramento em linha, e um segundo dispositivo que se comunica com, ou fornecido como uma parte de, o instrumento de convés para receber mensurações do mesmo e fornecer dados indicativos das propriedades de fluido como medido no instrumento de convés.[0019] The measurement device (or devices) may be arranged to provide appropriate data to enable a human operator to compare measurements and determine an appropriate adjustment to calibrate the in-line monitoring instrument. Alternatively, the measurement device (or devices) may have the ability to compare data and, optionally, propose an adjustment for calibration of the in-line monitoring instrument. For example, the measurement device (or devices) may be incorporated by a data processing device such as a computer. There may be an automatic calibration device for communications with the in-line monitoring instrument and automatic remote calibration of the same, based on data from the measurement device (or devices). Advantageously, the calibration device can communicate with the in-line monitoring instrument via the power cable. In some examples, there are multiple measurement devices with a first device that communicates with, or provided as part of, the in-line monitoring instrument to receive measurements therefrom and provide data indicative of fluid properties as measured in the monitoring instrument. in-line, and a second device that communicates with, or provided as a part of, the deck instrument to receive measurements therefrom and provide data indicative of fluid properties as measured on the deck instrument.

[0020] O instrumento de monitoramento em linha pode ser qualquer tipo de instrumento de mensuração/medição. O mesmo pode, por exemplo, ser um instrumento para mensuração de parâmetros de fluido em relação à fração de água, à densidade, à viscosidade, à permitividade, à condutividade, à razão de gás-óleo, a mensurações de qualidade de gás, à composição de gás e/ou a mensurações de qualidade de água. Em alguns exemplos as mensurações são do tipo tirado para contagem de medição/hidrocarboneto fiscal.[0020] The in-line monitoring instrument can be any type of measuring/measuring instrument. The same can, for example, be an instrument for measuring fluid parameters in relation to water fraction, density, viscosity, permittivity, conductivity, gas-oil ratio, gas quality measurements, gas composition and/or water quality measurements. In some examples the measurements are of the type taken for metering/fiscal hydrocarbon counting.

[0021] Pode existir múltiplos instrumentos de monitoramento em linha, com o cabo de alimentação disposto para transportação de múltiplos fluidos cada um sendo relevante a um instrumento de monitoramento diferente.[0021] There may be multiple monitoring instruments in-line, with the power cable arranged to transport multiple fluids each being relevant to a different monitoring instrument.

[0022] Uma bomba ou bombas podem estar incluídas no sistema para transportação do fluido através do cabo de alimentação. O sistema pode incluir uma ou mais válvulas ou semelhantes para controle de fluxo, e o dispositivo de calibragem de mensuração, ou, alternativamente, um sistema de controle separado, pode estar disposto para controle das válvulas e, opcionalmente, das bombas se as mesmas estiverem incluídas a fim de obter o fluxo desejado do fluido através do cabo de alimentação.[0022] A pump or pumps may be included in the system for transporting the fluid through the power cable. The system may include one or more valves or the like for flow control, and the gauging device, or alternatively a separate control system, may be arranged to control the valves and, optionally, the pumps if they are included in order to obtain the desired fluid flow through the power cord.

[0023] O cabo de alimentação é dotado de linhas de amostra com o propósito de transportar o fluido de amostra ou referência. As linhas de amostra podem tomar a forma de feixes de tubo aquecidos. Quando múltiplos instrumentos de monitoramento em linha são calibrados, então as linhas de amostra separadas podem ser usadas para fluidos para instrumentos separados. Tipicamente, o diâmetro interno das linhas de amostra estará na faixa de 6 a 20 mm. A velocidade vetorial de fluxo pode estar na faixa de 0,5 a 60 m/s.[0023] The supply cable is provided with sample lines for the purpose of transporting the sample or reference fluid. Sample lines can take the form of heated tube bundles. When multiple in-line monitoring instruments are calibrated, then separate sample lines can be used for fluids for separate instruments. Typically, the inside diameter of the sample lines will be in the range of 6 to 20 mm. The flux vector velocity can be in the range of 0.5 to 60 m/s.

[0024] O cabo de alimentação pode incluir, adicionalmente, linhas de controle para controlar qualquer uma dentre as várias partes do sistema (por exemplo, os acoplamentos, o instrumento de monitoramento em linha e calibração do mesmo, válvulas, bombas e assim por diante). As linhas de controle podem ser de qualquer tipo adequado tal como o uso das linhas de controle convencionalmente em cabo de alimentação tem propósito similar, e podem, convenientemente, ser linhas de controle para sinais elétricos.[0024] The power cable may additionally include control lines to control any of the various parts of the system (e.g. couplings, in-line monitoring and calibration instrument, valves, pumps, and so on). ). The control lines can be of any suitable type as the use of control lines conventionally in power cable has a similar purpose, and can conveniently be control lines for electrical signals.

[0025] Uma modalidade preferencial da invenção será agora descrita apenas a título de exemplo e com referência à figura anexa em que:[0025] A preferred embodiment of the invention will now be described by way of example only and with reference to the attached figure in which:

[0026] A Figura 1 ilustra conexões entre uma instalação submarina e uma instalação de convés.[0026] Figure 1 illustrates connections between a subsea installation and a deck installation.

[0027] Como mostrado da figura, uma instalação de convés 2 hospedeira pode ser fornecida na forma de uma instalação de produção de óleo e gás equipada com a habilidade para várias tarefas de análise e monitoramento a serem realizadas. A instalação de convés 2 está conectada por meio de um cabo de alimentação 4 para uma instalação submarina 6. A instalação submarina inclui um ou mais instrumentos de monitoramento em linha conectados às tubulações para fluidos atuantes tal como fluidos de hidrocarboneto. Os instrumentos de monitoramento em linha estão dispostos para mensuração contínua de parâmetros de fluido dos fluidos atuantes, por exemplo, mensurações como usadas para medição fiscal.[0027] As shown in the figure, a host deck 2 facility can be provided in the form of an oil and gas production facility equipped with the ability for various analysis and monitoring tasks to be performed. Deck facility 2 is connected via a power cable 4 to a subsea facility 6. The subsea facility includes one or more in-line monitoring instruments connected to pipelines for acting fluids such as hydrocarbon fluids. In-line monitoring instruments are arranged for continuous measurement of fluid parameters of the operating fluids, eg measurements as used for fiscal measurement.

[0028] A instalação de convés 2 hospedeira inclui, em particular, instrumentos de mensuração adequados para fornecimento de uma mensuração precisa qualificada de um fluido de amostra ou fluido de referência para agir como mensurações de comparação para mensurações feitas pelos instrumentos de monitoramento em linha.[0028] The host deck 2 facility includes, in particular, measurement instruments suitable for providing a qualified accurate measurement of a sample fluid or reference fluid to act as comparison measurements for measurements made by the in-line monitoring instruments.

[0029] O cabo de alimentação 4 pode incluir recursos conhecidos típicos para um cabo de alimentação usado para acoplar entre a instalação submarina 6 e a instalação de convés 2, e é, adicionalmente, dotado de linhas de amostragem na forma de feixes de tubo aquecidos dentro do cabo de alimentação para transportação de fluidos de amostra ou referência entre a instalação submarina 6 e a instalação de convés 2.[0029] Power cable 4 may include known features typical for a power cable used to couple between subsea installation 6 and deck installation 2, and is additionally provided with sampling lines in the form of heated tube bundles inside the power cable for transporting sample or reference fluids between subsea installation 6 and deck installation 2.

[0030] Na extremidade de convés do cabo de alimentação existe um acoplamento de convés disposto para permitir que fluido seja introduzido na linha de amostra no convés e/ou removido a partir da linha de amostra na extremidade de convés. O fluido removido na extremidade de convés pode ser passado para um instrumento na mesma localização, por meio de tubagem ou por transferência humana de uma embarcação de amostra. Alternativamente, o fluido pode ser transportado para um instrumento de convés em uma localização diferente, remota a partir da extremidade de convés do cabo de alimentação, por exemplo, um laboratório on-shore;[0030] At the deck end of the power cable there is a deck coupling arranged to allow fluid to be introduced into the sample line on deck and/or removed from the sample line at the deck end. Fluid removed at the deck edge can be passed to an instrument at the same location, via piping or by human transfer from a sample vessel. Alternatively, the fluid can be transported to a deck instrument at a different location, remote from the deck end of the supply cable, eg an on-shore laboratory;

[0031] Na extremidade submarina do cabo de alimentação existe um acoplamento submarino disposto para permitir que fluido seja introduzido ou removido na extremidade submarina. O acoplamento submarino pode ser fixado diretamente ao instrumento de monitoramento em linha, o que possibilita que fluido seja passado entre os dois e, portanto, assegurar que fluido idêntico seja medido no instrumento de mensuração em linha e seja transportado ao longo do cabo de alimentação. Alternativamente, o acoplamento submarino pode ser fixado a uma tubulação a montante ou a jusante do instrumento de monitoramento em linha, para amostragem a montante ou a jusante como discutido acima.[0031] At the subsea end of the power cable there is a subsea coupling arranged to allow fluid to be introduced or removed at the subsea end. The subsea coupling can be attached directly to the in-line monitoring instrument, which allows fluid to be passed between the two and therefore ensures that identical fluid is measured in the in-line measuring instrument and is carried along the supply cable. Alternatively, the subsea coupling can be attached to a pipeline upstream or downstream of the in-line monitoring instrument, for upstream or downstream sampling as discussed above.

[0032] Mensurações a partir do instrumento de convés e do instrumento de monitoramento em linha podem ser feitas com a utilização de um ou mais dispositivos de mensuração. O dispositivo (ou dispositivos) de mensuração pode emitir dados representativos dos parâmetros de fluido como medido pelo respectivo instrumento, e esses dados podem ser usados por um operador humano para comparar o desempenho do instrumento de monitoramento em linha ao instrumento de convés e para determinar um ajustamento apropriado para calibragem do instrumento de monitoramento em linha. Alternativamente, um sistema de mensuração de calibragem automático pode estar incluído, e pode, tipicamente, estar localizado na instalação de convés 2, embora possa estar remotamente localizado. O sistema de mensuração de calibragem pode incluir dispositivos de mensuração conectados a ou formados como uma parte de um sistema de processamento de dados, sendo que o sistema de processamento de dados também tem a capacidade de comparar mensurações e determinar um ajustamento adequado para calibração do instrumento de monitoramento em linha. Um sistema de mensuração e calibragem pode, dessa forma, estar disposto para receber mensurações feitas pelo instrumento de monitoramento em linha na instalação submarina 5 e mensurações feitas pelos instrumentos de mensuração de convés. O sistema de mensuração e calibragem pode, então, comparar as mensurações submarinas e do convés a fim de verificar a calibragem do instrumento de monitoramento em linha. Se a comparação revela quaisquer discrepâncias, então a calibragem do instrumento de monitoramento em linha é ajustada, por exemplo, por meio de ajustamento de parâmetros de operação do instrumento de monitoramento em linha pelo sistema de mensuração de calibragem com a utilização de um sistema de ajustamento automatizado, que pode, vantajosamente, se comunicar com o sistema de monitoramento em linha por meio do cabo de alimentação.[0032] Measurements from the deck instrument and the in-line monitoring instrument can be made using one or more measuring devices. The measurement device (or devices) may output data representative of the fluid parameters as measured by the respective instrument, and this data may be used by a human operator to compare the performance of the in-line monitoring instrument to the on-deck instrument and to determine a proper adjustment for calibrating the in-line monitoring instrument. Alternatively, an automatic calibration measurement system may be included, and may typically be located on the deck 2 facility, although it may be remotely located. The calibration measurement system may include measurement devices connected to or formed as a part of a data processing system, the data processing system also having the ability to compare measurements and determine a suitable adjustment for instrument calibration. of online monitoring. A measurement and calibration system may thus be arranged to receive measurements made by the on-line monitoring instrument at the subsea facility 5 and measurements made by the deck measurement instruments. The measurement and calibration system can then compare underwater and deck measurements to verify the calibration of the in-line monitoring instrument. If the comparison reveals any discrepancies, then the calibration of the in-line monitoring instrument is adjusted, for example, by adjusting the operating parameters of the in-line monitoring instrument by the calibration measurement system using an adjustment system automated system, which can advantageously communicate with the in-line monitoring system via the power cable.

Claims

1. Method of calibrating an in-line monitoring instrument in a subsea facility, the method characterized in that it comprises: using a power cable to transport a reference fluid from the deck facility to the subsea facility; compare measurements of the sample fluid or reference fluid by the on-line monitoring instrument with measurements of the same fluid obtained previously or subsequently by deck instruments; and adjust the calibration of the in-line monitoring instrument at the subsea facility, if necessary, based on the results of the measurement comparison; in which a reference fluid is used and the reference fluid is first measured using a suitable on-deck instrument, then carried down the supply cable to the subsea facility, and introduced into the monitoring instrument in-line at the subsea installation to thereby enable a measurement of the reference fluid to be obtained for the purpose of comparison.

2. Method according to claim 1, characterized in that the power cable is further used for transporting a sample fluid from the subsea facility to a deck facility, and the sample fluid is obtained from from the subsea facility, carried up by the power cable to the deck facility and passed to the deck instrument for measurements to be made.

3. Method according to claim 2, characterized in that a measurement of the sample fluid or equivalent fluid is made by the in-line monitoring instrument at approximately the same time as the sample is obtained.

4. Method according to claim 2, characterized in that it comprises: measuring a sample of the fluid using the in-line monitoring instrument at the subsea facility and then transporting the exact same fluid to the deck facility for the comparative measurement to be made.

5. Method according to claim 2, characterized in that the sample fluid is first measured by the in-line monitoring instrument at the subsea facility and then sampled later, after the fluid has passed through the online monitoring instrument.

6. Method according to claim 2, characterized in that the sample fluid is extracted upstream of the in-line monitoring instrument, the sample fluid is measured at the deck facility after it passes upwards through the cable supply, and the in-line monitoring instrument measures the same fluid acting later.

7. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that multiple fluid samples are taken over a period of time with measurements made by the in-line instrument and also by the deck instrument in order to obtain an average of the fluid parameter for a given volume of acting fluid, with calibration then based on the average values.

8. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that it is used for the calibration of multiple in-line monitoring instruments, the power cable being used for transporting multiple sample fluids or reference fluids, where each is relevant to a different monitoring instrument.

9. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the calibration step is performed by a human operator who adjusts the appropriate settings based on the measured data or based on a comparison of the data produced by the device ( or devices) meter and/or by a data processing device such as a computer.

10. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the calibration step comprises automated calibration through remote adjustment of the monitoring instrument in line with the use of a data processing device.

11. Method according to claim 10, characterized in that the data processing device is arranged to communicate with the in-line monitoring device through the power cable.

12. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the power cable is provided with one or more sample lines for the purpose of transporting the sample or reference fluid.

13. Method according to claim 12, characterized in that the sample lines take the form of heated tube bundles.

14. Method according to claim 13, characterized in that the inner diameter of the sample line (or lines) is in the range of 6 to 20 mm and/or the flow vector velocity is in the range of 0.5 at 60 m/s.

15. System for calibrating an in-line monitoring instrument in a subsea facility, the system characterized in that it comprises: a power cable equipped with a sample line for transporting fluid between a subsea facility and a deck facility; a subsea coupling for connecting the sample line to the subsea installation and enabling the extraction or introduction of fluid from or to the marine installation; a deck coupling for introducing fluid to the sample line or extracting fluid from the sample line; and one or more measuring devices to receive one or more measurements of fluid from a deck instrument, receive one or more measurements of the same or similar fluid from the in-line monitoring instrument, and provide data enabling calibration of the online monitoring tool based on a comparison of measurements; in which a reference fluid is used and the reference fluid is first measured using a suitable on-deck instrument, then carried down the supply cable to the subsea facility, and introduced into the monitoring instrument in-line at the subsea installation to thereby enable a measurement of the reference fluid to be obtained for the purpose of comparison.