Water Cut Meter의 표준 검교정 시스템 구성 및 그에 따른 기초 연구 (Configuration of Standard Calibration System of Water Cut Meter and Basic Research Accordingly)

서지정보

· 발행기관 : 융복합지식학회
· 수록지 정보 : 융복합지식학회논문지 / 10권 / 2호 / 41 ~ 50페이지
· 저자명 : 김진목, 임공섭, 서재훈, 이동준

초록

수분함량 측정기(이하, Water Cut Meter)는 석유 생산 현장에서 관로를 통해 흐르는 원유 성분 중 물 유량의 비율을 측정하는 장비이다. 비전통 에너지가 부상하면서 오일 샌드 생산이 증가하게 되었고 이로 인해 생산 유체 중 수분 비율의 더 높은 정확도가 요구되었다. 업계에서는 현장 배치에 앞서 유량계 및 Water Cut Meter의 성능 정확도를 설정하기 위해 다상 유량 루프(Multiphase Flow Loop)를 활용한다. 그러한 시설을 보유한 국가로는 미국, 영국 등이 있지만 현재 국내에 Water Cut Meter 국가교정기관은 없는 실정이다. 본 연구에서는 Water Cut Meter 검교정 시스템을 구성하여 Water Cut 측정 실험과 전산유체해석(CFD)을 수행하였다. 실험 및 CFD 결과, Case 1(Water:Oil=1:1)의 경우에는 시험탱크에 투입한 물과 오일의 비율과 비교해 오일의 농도가 물보다 더 높게 나타난 반면 Case3(Water:Oil=3:1)은 오일의 농도가 오히려 더 낮게 나타나 물과 오일의 부피 분율이 초기 투입 비율과 달라졌다. 본 연구를 통해 물과 오일의 성분 비율에 따라 관로 내 유동 성질이 다르다는 것을 전제로 Water Cut Meter 검교정 시스템을 구성해야 함을 확인하였다.

영어초록

Water Cut Meter is an equipment that measures the ratio of water flow among crude oil components flowing through pipelines at an oil production site. The rise of unconventional energies has led to an increase in oil sand production, which requires a higher degree of accuracy in the proportion of water in the production fluid. Industry utilizes Multiphase Flow Loops to establish the performance accuracy of flow meters and Water Cut Meters prior to field deployment. Countries with such facilities include the United States and the United Kingdom, but there is currently no national water cut meter calibration institute in South Korea. In this study, water cut measurement experiment and computational fluid analysis (CFD) were performed by configuring a water cut meter calibration system. As a result of experiments and CFD, in Case 1 (Water:Oil=1:1), the concentration of oil was higher than that of water compared to the ratio of water and oil injected into the test tank, whereas Case 3 (Water:Oil=3:1) showed a lower oil concentration, so the volume fraction of water and oil was different from the initial input ratio. Through this study, it was confirmed that the Water Cut Meter calibration system should be configured on the premise that the flow properties in the pipeline are different depending on the ratio of water and oil components.

참고자료

· 없음