محطات النفط الخام

على خلاف المنتج المكرر الذي يخرج من المصفاة وفق مواصفة محددة، فإن النفط الخام خليط تتغير خصائصه بحسب مصدره وحقله ومع مرور الوقت. فكثافته تتراوح بين الخفيف والثقيل، ومحتواه من الكبريت بين الحلو (Sweet) والحامض (Sour)، وقد يحمل كميات متفاوتة من الماء والرواسب والغاز الذائب. وهذا التفاوت يؤثر مباشرة في القياس والنقل: فالحجم الإجمالي الذي يسجله العدّاد ليس كمية النفط الصافية المبيعة. ويُسد هذا الفرق بتصحيحات الحرارة والضغط، وبتحديد نسبة الرواسب والماء (BS&W)، وبالتأكد من أن العينة التي يستند إليها هذا التحديد تمثّل الدفعة تمثيلًا صحيحًا.

لذلك يتعين على نظام القياس في المحطات التي تستلم النفط الخام الوارد بالصهاريج أو عبر خطوط الأنابيب من مواقع الإنتاج، أو تخزّنه أو تعيد ضخه، أن يجيب عن ثلاثة أسئلة معًا: كم مرّ من السائل، وكم منه نفط، وكيف يستطيع الطرفان التحقق من النتيجة؟

خصائص تؤثر في القياس والنقل

·         تفاوت الكثافة والتركيب: تغيّر أنواع النفط القادمة من حقول مختلفة، أو الإنتاج المتبدل مع الوقت، الكثافةَ وحساب تصحيح الحجم. والحساب القائم على كثافة ثابتة يولّد أخطاء عند تغير الجودة، ولهذا كثيرًا ما يُنظر في قياس الكثافة على الخط.

·         الرواسب والماء (BS&W): يُخصم الماء والمواد الصلبة الموجودة في النفط من الكمية المبيعة. ودقة تحديد الماء لا تتوقف على جهاز واحد، بل على ترتيب جميع عناصر نظام أخذ العينات وخصائصها.

·         اللزوجة ودرجة الحرارة: تؤثر أنواع النفط الثقيلة واللزجة في اختيار تقنية العدّاد وفي فقد الضغط وقابلية الضخ. وقد تفقد بعض أنواع النفط الخام قدرًا كبيرًا من سيولتها في الطقس البارد، وتُقيَّم الحاجة إلى التسخين بناءً على تحليل المنتج.

·         الغاز الذائب والأبخرة: عند انخفاض الضغط قد يطلق النفط الخام غازات هيدروكربونية خفيفة. ومرور الغاز الحر عبر العدّاد يسبب خطأ في القياس، لذا يُنظر في إزالة الغاز وفي ترتيب للضغط الخلفي يُبقي السائل في طور واحد معًا.

·         كبريتيد الهيدروجين (H2S): يوجد طبيعيًا في بعض مكامن النفط والغاز، ويؤخذ في الحسبان عند كشف الغاز للعاملين عند نقاط أخذ العينات وفتحات الخزانات، وفي اختيار المواد وتصميم الأنظمة المغلقة.

من الحجم الإجمالي إلى الحجم القياسي الصافي

في تجارة النفط الخام تكون الكمية التي تُصدر بها الفاتورة عادةً هي الحجم القياسي الصافي. فالعدّاد يقيس الحجم الإجمالي عند ظروف التشغيل، ثم يُصحَّح هذا الرقم لتأثيرات الحرارة والضغط إلى الظروف المرجعية، وبعدها تُخصم نسبة الرواسب والماء التي حددها المختبر من العينة. وتحدد معايير الصناعة تسلسل الحساب وقواعد التقريب ومعاملات التصحيح بحيث يُحصل على النتيجة نفسها أيًّا كان من يجري الحساب. كما يُتحقق من العدّاد نفسه على فترات منتظمة بواسطة جهاز معايرة (Prover) أو عدّاد مرجعي، ويُحدَّث معامل العدّاد.

نقاط القياس الرئيسية في محطة النفط الخام

السلامة وبيئة العمل

نبّهت هيئات السلامة المهنية إلى أن تركيزات عالية من الغازات والأبخرة الهيدروكربونية قد تنطلق من الفتحات التي تُفتح للقياس اليدوي وأخذ العينات في خزانات النفط الخام، مما يخلق خطر الحريق والانفجار وأجواءً ناقصة الأكسجين في آن واحد. ولذلك يُنظر منذ بداية التصميم في طرق القياس وأخذ العينات التي لا تتطلب فتح الفتحات، وفي أوعية العينات المغلقة، وفي المعدات الكهربائية الملائمة لتصنيف المناطق الخطرة.

دور TLY Enerji

في تطبيقات قياس النفط الخام، يمكن أن تقدّم TLY Enerji دعمًا هندسيًا يشمل اختيار تقنية القياس الملائمة لظروف العملية، وتوريد عدّادات كوريوليس والعدّادات فوق الصوتية وغيرها مع أجهزة قياس الضغط والحرارة والمستوى، وتكامل الأنظمة، والتركيب والاختبار والتشغيل، والمراقبة القائمة على PLC وSCADA. وتُحدَّد حدود نطاق التوريد وتوزيع المسؤوليات في كل مشروع استنادًا إلى المواصفات الفنية وتحاليل السائل.

حلول النفط الخام

·         أنظمة تعبئة صهاريج النفط الخام: تدابير إضافية للغاز والأبخرة واللزوجة أثناء التعبئة.

·         أنظمة تفريغ صهاريج النفط الخام: تحديد الكمية الصافية للنفط المستلم بالصهاريج.

·         وحدات قياس النفط الخام: اختيار العدّاد وقياس الكثافة ونسبة الماء ومكوّنات أخذ العينات.

·         أنظمة قياس نقل ملكية النفط الخام: التصحيحات وأجهزة المعايرة ومعامل العدّاد وراء الكمية التجارية.

·         وحدات LACT: النقل الآلي للملكية من موقع الإنتاج إلى خط الأنابيب.

·         أنظمة أخذ عينات النفط الخام: العينات الممثِّلة وموثوقية تحديد الماء.

·         أنظمة قياس الاستلام والتسليم عبر خطوط الأنابيب: القياس المستمر عالي التدفق وتتبع الدفعات.

·         محطات تعبئة وتفريغ الصهاريج: خريطة حلول التعبئة والتفريغ بصرف النظر عن نوع السائل.

أسئلة شائعة

لماذا تختلف كمية النفط الخام في الفاتورة عن قراءة العدّاد؟

يسجل العدّاد كل ما يمر عبره عند حرارة التشغيل وضغطه، بما في ذلك الماء والرواسب المصاحبة للنفط. وللوصول إلى الكمية الصافية التي تُصدر بها الفاتورة، يُصحَّح هذا الحجم الإجمالي أولًا إلى الظروف المرجعية، ثم تُخصم نسبة الرواسب والماء المحددة من العينة. ويُطبَّق كذلك معامل العدّاد المستخرج من عملية المعايرة.

ما نوع العدّاد الأنسب للنفط الخام؟

لا توجد إجابة واحدة. فالاختيار يتوقف على اللزوجة ونطاق الكثافة ومعدل التدفق ومحتوى الغاز وفقد الضغط المسموح وطريقة المعايرة. وحين يمر النفط الخفيف والثقيل في الخط نفسه، يستحق سلوك العدّاد عبر اللزوجات المختلفة وسهولة معايرته اهتمامًا خاصًا.

لماذا يُعدّ أخذ العينات جزءًا من نظام القياس؟

لأن الكمية الصافية تُحسب من نسبة الرواسب والماء المقيسة في العينة. فإذا لم تمثّل العينة الدفعة كلها، تكون النتيجة الصافية خاطئة مهما كانت جودة العدّاد. ولهذا تُصمَّم نقطة أخذ العينة وخلط التيار والجمع المتناسب مع التدفق بالعناية نفسها التي يُصمَّم بها العدّاد.