Pd 007 procedimiento para la calibracion y aceptacion del factor de medidor

PETROBRAS UN – COL

MANUAL DE MEDICIÓN DE CANTIDAD Y CALIDAD
PD-007 Página 1 de 14
PETROBRAS
PROCEDIMIENTO PARA LA CALIBRACIÓN Y ACEPTACIÓN
DEL FACTOR DEL MEDIDOR

1. OBJETIVO

Describir el procedimiento para definir y aceptar el factor del medidor como lo
establece la norma API capitulo 12.2.

2. DOCUMENTOS COMPLEMENTARIOS

2.1. API MPMS Chapter12 “Calculation of Petroleum Quantities”
Section 2- Calculation of Petroleum Quantities Using Dynamic Measurement
Methods and Volumetric Correction Factors

3. ACTIVIDAD Y ALCANCE

Determinar y aceptar el factor del medidor para la estación de transferencia y
custodia al oleoducto.

4. DEFINICIONES

4.1. Probador: Equipo utilizado la verificación de flujo medido por el medidor en
funcionamiento.

4.2. Medidor: Equipo que posee la capacidad de medir el flujo por unidad de
tiempo.

4.3. Compresibilidad: Relación entre el volumen de petróleo y la presión.

4.4. Computadora de Flujo: Equipo usado para el cálculo de volumen a partir de
señales provenientes de los sensores de flujo, y compensado por
temperatura, presión y densidad.

4.5. Condiciones Estándar: Condiciones del crudo a una temperatura de 60 °F y
una presión de 0 Psig.

4.6. Gravedad API Estándar: Es la gravedad del producto corregida a 60°F,
según el API tabla 6A/6B. Este valor es utilizado para determinar el volumen
estándar bruto (G.S.V).

REVISADO POR: APROBADO POR:

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GDEP/PCEP MAXIMIANO SCUTA
CONTROL DE PRODUCCIÓN GERENTE DE E&P


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4.7. Factor de Corrección del Volumen (VCF): Es un factor que transforma los
valores de volumen medidos a una determinada temperatura, en valores de
volumen a una temperatura de referencia (60 °F).

4.8. Factor del Medidor (MF): Factor para compensar la desviación de medición
ocasionada por desgastes y variaciones de condiciones operacionales.

4.9. Factor K: Es la relación entre los pulsos generados por un medidor y el
volumen entregado:

5. FRECUENCIA
Se deben realizar corridas de verificación semanal y una oficial la última
semana de cada mes.

6. RECURSOS NECESARIOS

6.1. Humano
Esta operación es responsabilidad del operador de la estación en
coordinación con el ingeniero de medición y el supervisor de producción.

6.2. Equipos

6.2.1. Probador
a. Datos del Probador:
 Certificado del Volumen del Probador.
De este certificado, obtener los siguientes datos:
• Volumen del Probador: VP( bbls)
• Diámetro Exterior (pulg.)

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• Diámetro Interior (pulg.)
• Espesor (pulg.)
• Tipo del Material de Construcción

6.2.2. Medidor
a. Datos del Medidor
b. K-Factor

7. PERMISOS DE TRABAJO
No se requiere permiso de trabajo por ser una actividad que hace parte de la
operación.

8. ELEMENTOS DE PROTECCIÓN
El personal encargado de realizar esta operación debe hacer uso de los
elementos de protección personal:
8.1. Botas de seguridad
8.2. Mono gafas
8.3. Guantes de nitrilo
8.4. Peto impermeable
8.5. Máscara para gases

9. MEDIDAS DE SEGURIDAD
9.1. Durante la ejecución de ésta operación no se permite fumar.
9.2. Restricción al uso de teléfono celular dentro de áreas de proceso
9.3. Durante la permanencia en estaciones o en islas, es de carácter obligatorio el
uso de los elementos de protección personal.
9.4. Todo el personal requiere inducción de SMS para el ingreso inicial a las
estaciones o a las islas.
9.5. Siempre que se ingrese a las estaciones se debe diligenciar la tarjeta te (T).

10. MEDIDAS DE SEGURIDAD AMBIENTAL

10.1. Evitar la contaminación del medio ambiente por derrame de fluidos de
producción o productos químicos.
10.2. Conocer el plan de contingencia en caso de presentarse una emergencia.
10.3. El manejo de los posibles residuos generados por el desarrollo de esta
actividad se hará de acuerdo al plan de manejo de residuos del campo.


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10.4. Todas las actividades desarrolladas deben estar enmarcadas dentro de los
permisos que otorga la licencia ambiental correspondiente.

11. DETERMINACIÓN DEL FACTOR DEL MEDIDOR

11.1. Determinación del Factor de Corrección por efecto de la Temperatura
en el Producto (CTLM y CTLP)

Variables:
• Temperatura en ºF ( Medidor y Probador), TM y P
• Gravedad API @ 60ºF

Se determina por la Tabla 6B (ASTM D-1250) ó por la siguiente ecuación:

141.5
Gravedad específica a 60º F =
(131.5 + º API )
Ec [1]

Para Crudo:

341.0957
K= Ec [2]
( Gravedad específica @ 60º F * Densidad del agua @ 60º F ) 2

La densidad del agua a 60 ºF es 999.012

Reemplazar en la siguiente ecuación:

[ − K *( TM )(
− 60 * 1+ 0.8*K * TM( − 60 ))]
CTLM y P = e yP yP Ec

[3]

Donde:
M: Medidor

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P: Probador

Redondear a Cuatro cifras decimales

11.2. Determinación del Factor de Corrección por efecto de la Presión en el
Producto (CPLM Y CPLP)

Variables:
• Temperatura en ºF (Medidor y Probador), TM y P
• Gravedad API @ 60ºF
• Presión (psi)

Se determina por la Tabla de compresibilidad (API Cap. 11.2.1) ó por la
siguiente ecuación:


(
 A + B * TM yP ) +  C2  +  D*TM2 y P  
   

 Ec [4]
 d   d 
F =e  

Donde:

F: Factor de compresibilidad en psi
A, B, C y D son constantes:
A = -1.9947
B = 0.00013427
C = 0.79392
D = 0.002326
d: Densidad del producto (g/mL)

 141.5 
d =  * 0.999012 Ec [5]
131.5 + º API @ 60º F 


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  F  
CPLM y P = 1 +   * PM y P  Ec [6]
  100,000  
Redondear a Cuatro cifras decimales.

11.3. Determinación del Factor de Corrección por efecto de la Presión sobre
el Material (CPSp)

Variables:
• Presión (psi)
• Diámetro Interior (pulg.)
• Espesor (pulg.)

Se determina por la Tabla A-5,6,7 (API Cap. 12 Secc. 2, Parte 1) ó por la
siguiente ecuación:

 ( PP * ID ) 
CPSp = 1 +
( E *WT ) 
Ec [7]
 
Donde:
PP: Presión en el Probador, en psi
ID: Diámetro Interior (pulg.)
E: Modulo de Elasticidad del Material Tabla 2 (API Cap. 12 Secc. 2, Parte
1), en psi
WT: Espesor de la pared del Probador (pulg.)


11.4. Determinación del Factor de Corrección por efecto de la Temperatura
sobre el Material (CTSp)

Variables:
• Temperatura, en ºF

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Se determina por la Tabla A-1,2,3 y 4 (API Cap. 12 Secc. 2, Parte 1) ó
por la siguiente ecuación:

CTSp = [1 + ( TP − 60 ) * Gc ] Ec [8]
Donde:
TP: Temperatura en el Probador.
Gc: Coeficiente de Expansión Térmica Cúbica Tabla 1 (API Cap. 12 Sec.
2, Parte 1), en ºF


11.5. Cálculo del Factor de Corrección por efecto de la Temperatura sobre el
Material (CTSp) para Probadores Compacto

CTSp = [1 + ( TP − 60) * Ga ] * [1 + ( Td − 60) * GI ] Ec [9]

Donde:
TP: Temperatura en el Probador.
Td: Temperatura del Detector
Ga: Coeficiente de Expansión Térmica de Superficie
Gl: Coeficiente de Expansión Térmica Lineal

11.6. Determinación del Factor de Corrección Combinado para el Probador
(CCFp)

CCFp = CTLP * CPLP * CPSp * CTSp Ec [10]


11.7. Determinación del Factor de Corrección Combinado para el Medidor
(CCFM)


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CCFM = CTLP * CPLP Ec [11]


11.8. Cálculo del Volumen Indicado (IV)

 Pulsos promedido generados por la prueba 
IV =   Ec [12]
 K − Factor 

11.9. Cálculo del Volumen Corregido del Medidor y el Probador

11.9.1.Volumen Corregido del Medidor (ISVm)
Pulsos promedio * CTLm * CPLm Ec [13]
ISVm =
K - Factor del Medidor

11.9.2.Volumen Corregido del Probador (GSVp)

GSVp = BPV * CTSp * CPSp * CTLp * CPLp
Ec [14]

11.10. Cálculo del Factor del Medidor (MF)

BPV * CTSp * CPSp * CTLp * CPLp Ec [15]
MF =
(Pulsos promedio/ K - Factor) * CTLm * CPLm


12. ACEPTACIÓN DEL FACTOR DEL MEDIDOR

12.1. Verificar que los pulsos promedio se encuentren dentro del 0.05% de
repetibilidad.


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12.2. Rango de Repetibilidad
 Pulsos Máx. − Pulsos Mín. 
Rango de Repetibilidad =   *100
 Pulsos Mín. 
Ec [16]

12.3. Verificar que la diferencia de temperatura entre el medidor y el probador no
sea mayor de 2 º F

12.4. Si la prueba no cumple con las especificaciones antes mencionadas, tomar
acción correctiva de inmediato.

12.5. Si la prueba es OK, verificar la prueba utilizando el procedimiento
anteriormente descrito.

12.6. Verificar que el factor se encuentre dentro de los límites de la carta de control
que arrojó el análisis estadístico de las 25 pruebas de calibración.

12.7. Si el factor se sale de rango, hacer repetir la prueba, si esta se comporta igual
que la anterior, el medidor debe salir de servicio para su revisión. Tomar
acción correctiva de inmediato.

12.8. Una vez revisado, el Instrumentista debe pasar un informe detallado de los
ajustes o arreglos que se le haya realizado al medidor.

12.9. Una vez el medidor sea puesto en línea, el Operador debe realizar al menos
3 corridas.

12.10. Si las 3 corridas están dentro del rango de la carta de control y el
Instrumentista no le hizo ningún cambio al medidor, este debe continuar con la
misma carta de control.

12.11. Si el Instrumentista le hizo cambios al medidor, realice un mínimo de 25
corridas para una nueva carta de control, aunque la totalidad de las corridas
estén dentro del rango.


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12.12. El supervisor de turno será el responsable de decidir si el factor aplica si ó no,
para esto es importante que la persona encargada de realizar las pruebas
informe con debida anticipación la fecha y hora de la próxima prueba.

13. CRITERIOS PARA GENERAR UNA CARTA DE CONTROL

Se establecen los siguientes criterios para elaborar la carta de control a los
medidores de flujo de acuerdo al Capitulo 13 del API MPMS.

Para evaluar el funcionamiento se utiliza una carta de control estadístico, que
permita tener bajo control su operación a través del tiempo, con el objetivo de
validar la salida a mantenimiento y los requerimientos de linealización del
medidor.

La carta de control se elabora de la siguiente manera:.

13.1. Elaborar la línea base, esta se obtiene del promedio de las primeras 20
corridas que se le realicen al medidor ya sea a un medidor nuevo o que
entra de reparación mecánica.

13.2. Realizar mínimo 25 corridas a diferente rata de flujo,

13.3. Determinación de los límites de Control.

LIMITE DE ALERMA. Es un límite aplicado a una carta de control, normalmente
está basado en un 90 a 95% del nivel de confiabilidad para el análisis estadístico
de un grupo de mediciones. Este límite de alerta se calcula de la siguiente forma:

Límite de alerta = MF(promedio) ± T(%,n) * S(MF)

En donde: MF(promedio) = factor promedio del medidor.

S(MF) = desviación estándar de los factores del medidor.
T(%,n) = Factor de conversión tabulado en el MPMS, Tablas 8 y 9 ,
Capítulo 13.2

Los nuevos factores que se encuentren entre la franja de la media (+ o -) 1.9
desviaciones estándar y la media (+/- 2) desviaciones estándar, o sea en el área
de alarma, deberán ser objeto de sospecha y nos orientarán a desarrollar las
siguientes actividades:

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a). Evaluar la estabilidad de las condiciones de operación.
b). Chequeo de pase en válvulas.
c). Chequeo de cálculos.
d). Chequeo de equipos del probador.

LIMITE DE ACCION. Es un límite basado generalmente en un valor del 95 a 99%
del nivel de confiabilidad,

Este límite de acción se calcula de la siguiente forma:

LIMITE DE ACCION = MF(promedio) ± T(%,n) * S(MF)

Los nuevos factores que se encuentren entre la franja de la media (+ o -) 2.0
desviaciones estándar y la media (+ o -) 3.0 desviaciones estándar, o sea en las
áreas de Acción, no deberán ser aceptados y orientarán a desarrollar las

a). Recalibrar la instrumentación.
b). Inspeccionar, ajustar, limpiar y reparar los equipos mecánicos.
c). Hacer corrección de tiquete o de tiquetes.

LÍMITE DE TOLERANCIA. Es un límite basado generalmente en un valor del
99% o más del nivel de confiabilidad.

Este límite de tolerancia se calcula de la siguiente forma:

LIMITE DE TOLERANCIA = MF (promedio) ± T(%,n) * S(MF)

Si los factores del medidor se desvían más allá de los límites de control, se
asume que el sistema de medición está expuesto a cambios no aleatorios o
sistemáticos que resultan en medidas sesgadas.

Los nuevos factores que se encuentren entre la franja de la media (+/ -) 3.0
desviaciones estándar y (+/-) mayores a éste valor, o sea en las áreas de
Tolerancia, no deberán ser aceptados y nos orientarán a desarrollar las

a). Realizar una auditoria entre las compañías involucradas o revisar todos los
equipos y procedimientos de cálculo.

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b). Revisar suficientemente las facilidades de transferencia de custodia para
potenciales cambios de equipos.
c). Realizar análisis de laboratorio de los fluidos medidos o verificar las
características usadas para propósitos de cálculos y para control de las
condiciones de operación

13.2.1.Si los factores del medidor son desviados más allá de los límites de control,
es normal asumir que el sistema de medición está expuesto a cambios no
aleatorios o sistemáticos que resultan en medidas sesgadas.

13.2.2.Se deben realizar como mínimo 3 corridas para verificar que los factores
continúen dentro o fuera de la carta de control., Si los factores continúan por
fuera verifique en la carta que limite fue superado y tome las
recomendaciones que establece la norma API escrita en este procedimiento.

13.2.3.Si los límites se encontraron dentro de la carta de control, continúe con la
misma carta de control.

13.2.4.Los límites de las cartas de control no serán cambiados cuando se realizan
corridas de calibración oficiales o de verificación, estos límites permanecerán
constantes.

13.2.5.El requerimiento de elaboración de nuevas cartas de control se da cuando el
medidor ha sido sometido a una reparación de alguna parte mecánica ó se ha
reemplazado alguna de sus partes internas.

13.2.6.Debe tenerse en cuenta también el rango de reproducibilidad, que se
determina por la siguiente ecuación:

 Factor Nuevo − Factor Previo 
Rango de Reproducibilidad = 
  *100

 Factor Previo 
Ec [17]

13.2.7.Las pruebas que están dentro del 0.25% según la norma API MPMS Cap 4
Sec. 8, aplicable son las aceptadas, y las que se encuentren por encima o por
de bajo, deben ser rechazadas.
ANEXO: FO-PMD FORMATOS DE MEDICIÓN DINÁMICA


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1. FO-PMD 001 Formato de verificación de corridas de calibración de medidor
empleado un probador compacto como patrón de referencia.

2. FO-PMD 002 Formato de verificación de corridas de calibración de medidor
empleado un probador bidireccional de tubo como patrón de referencia.


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HISTORIA DE REVISIÓN

Revisión Descripción de Cambios Autor Fecha Efectiva

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