report to prci measurement technical committee

24
1 Report to PRCI Measurement Technical Committee API – Project Status Update February 5, 2019 1220 L Street, NW • Washington, DC 20005‐4070 • www.api.org

Upload: others

Post on 02-Oct-2021

8 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Report to PRCI Measurement Technical Committee

1

Report to PRCI Measurement Technical Committee

API – Project Status UpdateFebruary 5, 2019

1220 L Street, NW  •  Washington, DC 20005‐4070  •  www.api.org

Page 2: Report to PRCI Measurement Technical Committee

COPM STANDARDS UNDER DEVELOPMENT/REVISIONLiquid Measurement

API MPMS Chapter 2.2A, Measurement and Calibration of Upright Cylindrical Tanks by Manual Strapping Method, 2nd Ed. (updating Annex A, Tank Calibration Frequency and Recomputation of Calibration Tables)

API Standard 2554, Measurement and Calibration of Tank Cars, 2nd Ed. (will actually be re‐designated as MPMS Chapter 2.4)

API MPMS Chapter 4.2, Displacement Provers, 4th Ed.API MPMS Chapter 4.6, Pulse Interpolation, 3rd Ed.API MPMS Chapter 4.8, Operation of Proving Meters, 3rd Ed.API MPMS Chapter 4.9.1, Introduction to Determination of the Volume of 

Displacement and Tank Provers, 2nd Ed.API MPMS Chapter 5.6, Measurement of Liquid Hydrocarbons by Coriolis 

Meters, 2nd Ed.

API MPMS Chapter 5.8, Measurement of Liquid Hydrocarbons by Ultrasonic Flowmeters, 3rd Ed.

2

Page 3: Report to PRCI Measurement Technical Committee

COPM STANDARDS UNDER DEVELOPMENT/REVISION

Liquid MeasurementAPI MPMS Chapter 6.1, Lease Automatic Custody Transfer (LACT) Systems, 

3rd Ed. (incorporating a definition for “normal operating conditions”)

API MPMS Chapter 6.1A, General Considerations, 1st Ed.

API MPMS Chapter 6.2A, Truck and Rail Loading and Unloading Measurement Systems, 1st Ed.

API MPMS Chapter 6.3A, Pipeline and Marine Loading/Unloading Measurement Systems, 1st Ed.

API MPMS Chapter 6.4A, Lease Automatic Custody Transfer (LACT) Systems, 1st Ed. (formerly Ch. 6.1)

API MPMS Chapter 12.1.1, Calculation of Static Petroleum Quantities — Part 1 — Upright Cylindrical and Marine Vessels, 4th Ed.

NOTE Those documents listed in red are under publication.

3

Page 4: Report to PRCI Measurement Technical Committee

COPM STANDARDS UNDER DEVELOPMENT/REVISIONLiquid Measurement

API MPMS Chapter 12.2, Calculation of Petroleum Quantities Using Dynamic Measurement Methods and Volumetric Correction Factors, 2nd Ed.

API MPMS Chapter 12.4.1, Calculation of Petroleum – Base Prover Quantity Calibration – Waterdraw Method, 1st Ed. (formerly Ch. 12.2.4)

API MPMS Chapter 12.4.2, Calculation of Petroleum – Base Prover Quantity Calibration – Master Meter Method, 1st Ed. (formerly Ch. 12.2.5)

API MPMS Chapter 12.4.3, Calculation of Petroleum – Base Prover Quantity Calibration – Gravimetric Method, 1st Ed.

API MPMS Chapter 16.2, Mass Measurement of Liquid Hydrocarbons in Vertical Cylindrical Storage Tanks by Hydrostatic Tank Gauging, 2nd Ed.

API MPMS Chapter 21.2, Electronic Liquid Volume Measurement Using Positive Displacement and Turbine Meters, 2nd Ed.

4

Page 5: Report to PRCI Measurement Technical Committee

COPM STANDARDS UNDER DEVELOPMENT/REVISION

Gas Fluids MeasurementAPI MPMS Chapter 14.1, Collecting and Handling of Natural Gas Samples 

for Custody Transfer, 8th Ed. (revision and potential jointing of the API Standard with GPA 2166) 

API MPMS Chapter 14.3.4, Concentric, Square‐Edged Orifice Meters –Background Development, Implementation Procedures & Subroutine Documentation (AGA Report No. 3 Part 4), 4th Ed. 

API MPMS Chapter 14.10, Measurement of Flow to Flares, 2nd Ed.

API MPMS Chapter 14.13, Recommended Practice for Fuel Gas Measurement and Meter Selection in Non‐Custody Applications, 1stEd. (formerly TR 2571)

NOTE Those documents listed in red are under publication.

5

Page 6: Report to PRCI Measurement Technical Committee

COPM STANDARDS UNDER DEVELOPMENT/REVISION

Gas Fluids Measurement

API MPMS Chapter 21.1, Electronic Gas Measurement, 3rd Ed.

API MPMS Chapter 22.5, Testing Protocol for Electronic Flow Computers for Gas Flows, 1st Ed.

6

Page 7: Report to PRCI Measurement Technical Committee

COPM STANDARDS UNDER DEVELOPMENT/REVISION

Production Measurement and Allocation

API MPMS Chapter 20.1, Production Measurement and Allocation, 2nd Ed. 

API MPMS Chapter 20.3, Measurement of Multiphase Flow, 2nd Ed.API MPMS Chapter 20.4, Phase Behavior Applications in Upstream 

Measurement, 1st Ed. (updating Draft Standard)

7

Page 8: Report to PRCI Measurement Technical Committee

COPM STANDARDS UNDER DEVELOPMENT/REVISIONMeasurement Quality

API MPMS Chapter 8.1, Standard Practice for Manual Sampling of Petroleum and Petroleum Products (ASTM D4057), 5th Ed.

API MPMS Chapter 8.3, Standard Practice for Mixing and Handling of Liquid Samples of Petroleum and petroleum Products (ASTM D5854), 2nd Ed.

API MPMS Chapter 8.4, Sampling and Handling of Fuels for Volatility Measurement (ASTM D5842), 5th Ed.

API MPMS Chapter 8.6, Continuous and Intermittent Sampling and Handling of Liquefied Natural Gas, 1st Ed. (New Standard, modified national adoption of ISO 8943)

API MPMS Chapter 9.1, Density, Relative Density (Specific Gravity) or API Gravity of Crude & Liquid Petroleum Products by Hydrometer Method (ASTM D1298), 4th Ed.

API MPMS Chapter 9.2, Density or Relative Density of Light Hydrocarbons by Pressure Hydrometer (ASTM D1657), 4th Ed.

API MPMS Chapter 9.3, Density and API Gravity of Crude Petroleum and Liquid Petroleum Products by Thermohydrometer Method (ASTM D6822), 4th Ed.

8

Page 9: Report to PRCI Measurement Technical Committee

COPM STANDARDS UNDER DEVELOPMENT/REVISION

Measurement QualityAPI MPMS Chapter 11.1, Temperature and Pressure Volume Correction 

Factors for Generalized Crude Oils, Refined Products, and Lubricating Oils, Addendum 2 to 2nd Ed.

API MPMS Chapter 11.3.3, 3rd Ed. ‐ Miscellaneous Hydrocarbon Properties – Denatured Ethanol and Volume Correction Factors, 3rd Ed.

API MPMS Chapter 11.3.4 ‐Miscellaneous Hydrocarbon Properties –Denatured Ethanol and Gasoline Component Blend Densities and Volume Correction Factors, 1st Ed. 

API MPMS Technical Report 2580 – Documentation Report and Data Files for: API MPMS Chapter 11.3.3 and API MPMS Chapter 11.3.4

9

Page 10: Report to PRCI Measurement Technical Committee

COPM STANDARDS UNDER DEVELOPMENT/REVISION

Measurement QualityAPI MPMS Chapter 10.4, Determination of Sediment and Water in 

Crude Oil by the Centrifuge Method (Field Procedure), 5th Ed. 

API MPMS Chapter 10.7, Standard Test Method for Water in Crude Oils by Potentiometric Karl Fischer Titration (ASTM D4377), 3rd Ed.

API MPMS Chapter 10.10, On‐Line Measurement of Water Content in Petroleum and Petroleum Products, 1st Ed. (New Standard)

API MPMS Chapter 11.2.4, Temperature Correction for NGL & LPG, 2ndEd.

API MPMS Chapter 15.2, Guidelines for the Use of Petroleum Industry – Specific International System (SI) Units, 1st Ed. (partial revision of MPMS Ch. 15, 3rd Ed.)

1220 L Street, NW  •  Washington, DC 20005‐4070  •  www.api.org 10

Page 11: Report to PRCI Measurement Technical Committee

11

API Density Master Meter Testing ProtocolProject Objective

• Improve density measurement precision by determining the calibration constants within the operating range of light liquid hydrocarbons

• Develop a master density meter proving method as an alternative to a pycnometer method while reaching the same performance level of the pycnometer proving

(This is joint with PRCI)

Page 12: Report to PRCI Measurement Technical Committee

12

API Density Master Meter Testing Protocol   Background Work

• Preliminary lab and limited field testing was performed in 2014 and 2015.

• This work indicated that a High Performance Coefficient (HPC) could enhance performance of the density meter, but it was performed on a limited number of fluids and the field testing presented limitations and obstacles.

• Testing was halted in 2016 to allow for the completion of the API MPMS Chapter 9.4 standard: Continuous Density Measurement under Dynamic (Flowing) Conditions. This standard is complete and was published in January 2018.

Page 13: Report to PRCI Measurement Technical Committee

13

API Density Master Meter Testing Protocol Current Work – Phase II

A second phase of  the testing program was approved by API in Spring of 2017 (for 2018 budget year) with the same objectives ‐ continued testing will be performed under the following revised conditions:Initial Testing Plan:_Testing using multiple test loops in a lab instead of field testing;

_Testing on twelve fluids, including nearly pure products, ethane‐propane mix and crude oils at multiple temperature and pressures.

Page 14: Report to PRCI Measurement Technical Committee

14

API Density Master Meter Testing Protocol   Current Status – Phase II

• A request for proposal (RFP) for Phase II was sent out to industry by API on April 23, 2018 with a description of the testing protocol and objectives.

• Bids came back at higher cost than budgeted, so testing was scaled back.

• Revised Testing plan was approved at Fall 2018 COPM meeting

Page 15: Report to PRCI Measurement Technical Committee

15

API Density Master Meter Testing Protocol   Current Status – Phase II

Revised Testing Plan:• Decreased fluids to 4 from 4 groups in lieu of 12 

from 4 groups (1 ea. ‐NGL/LPG, Midrange, Refined Product, Crude Oil)

• Reduced testing to 3 pressure points from 7 pressure points (@vapor pressure of fluid, and operating range of fluid up to 1400psi)

• Varying temperature (3 temperatures: base; base + 20 °F; base – 20 °F), no change

Page 16: Report to PRCI Measurement Technical Committee

16

API Density Master Meter Testing Protocol   Current Status – Phase II

• API accepted a Lab proposal from the revised RFP to perform work. Contract with Lab is being developed.

• Expect to have contract signed by end of Feb. 2019

• Begin testing – March 2019.

Page 17: Report to PRCI Measurement Technical Committee

API Mercury‐in‐Glass Thermometer Alternatives Study

In collaboration with the Environmental Protection Agency (EPA), API initiated a project to evaluate alternatives, so that use of Mercury Thermometers in the measurement of petroleum products could be phased out.

This effort involved 3 phases to test the viability of non‐mercury alternatives, such as digital and non‐mercury liquid‐in‐glass.

17

Page 18: Report to PRCI Measurement Technical Committee

API Mercury in Glass Thermometer Alternatives Study – Plan 

Phase I, testing and comparing alternatives to MIGT in tank temperature measurement. (completed)Phase II involved testing of alternatives, such as digital and non‐mercury liquid in glass thermometers for use in calibration (daily checks) of non‐mercury thermometers. (completed)Phase II involved testing of alternatives, such as digital and non‐mercury liquid in glass thermometers response time to temperature change while performing temperature readings at test measures in API MPMS Chapter 4.9.2, (Determination of the Volume of Displacement and Tank Provers by the Waterdraw Method of Calibration 1st Ed.)   (waiting on final report)

18

Page 19: Report to PRCI Measurement Technical Committee

API Mercury in Glass Thermometer Alternatives Study – Results 

Acceptable alternatives now specified in the following standards currently being used in industry.

API MPMS Chapter 7.1, Liquid‐in‐Glass Thermometers, 2nd Ed.Published August 2017

API MPMS Chapter 7.2, Portable Electronic Thermometers, 3rd Ed.Published May 2018

1220 L Street, NW  •  Washington, DC 20005‐4070  •  www.api.org 19

Page 20: Report to PRCI Measurement Technical Committee

API Project for Wet Gas Sampling• The project will appraise the basic capabilities of methods 

intended for sampling “dry gas” streams to obtain representative samples of “wet gas” streams, i.e., natural gas streams carrying small amounts of hydrocarbon liquids. 

• API WG will establish data which will either

a) support techniques that provide samples which are representative, establish uncertainties of those techniques, and the limitations of those techniques where they fail to meet the established uncertainty expectations, or 

b) determine that no proven techniques exist for the collection of a representative hydrocarbon wet gas sample and that current techniques provide the best available analytical data.

20

Page 21: Report to PRCI Measurement Technical Committee

API Project for Wet Gas Sampling• 3 phases:

• Phase 1 – decide on dedicated wet gas sampling methods to test (complete);

• Phase 2 – test dry gas methods on Type I flows and evaluate performance;

• Phase 3 – test methods identified in Phase 1 on Type I flows and evaluate performance.

• Phases 2 and 3 of this project will focus on API Type I wet gas flows, which have Lockhart‐Martinelli parameters of 0.02 or less, and will not include multiphase mixtures or “wet” gas mixtures in the ranges 0.02 < LM < 0.3.

• An expanded scope for subsequent work could include mixtures in the API Type II range of 0.02 < LM < 0.3.

21

Page 22: Report to PRCI Measurement Technical Committee

API Project for Wet Gas Sampling• Sampling methods chosen from API MPMS Chapter 14.1, 7th

Edition (2017) including: purging – fill and empty; helium pop; and constant pressure cylinder approaches. 

• The chosen methods will be tested in a closed flow loop test facility with:• closely controlled stream conditions in dry and wet gas loop sections, • reference equipment to measure flowing volumes and stream 

conditions, • reference equipment to sample and analyze single‐phase gas,• provision of sampling ports in the wet gas and dry gas loop sections,• pipe diameters simulating common field production and gathering 

sites, and• compressor, pressure regulation, heaters and coolers to move the 

stream between single‐phase and two‐phase conditions (dry gas and wet gas).

22

Page 23: Report to PRCI Measurement Technical Committee

API Project for Wet Gas Sampling

• Testing effort based on two different testing approaches: liquid dropout approach and liquid injection approach

• RFP developed• assumed that the sampling systems (e.g., probes, valves, cylinders) for the wet gas stream will be loaned to the contractor for the project

23

Page 24: Report to PRCI Measurement Technical Committee

24

Questions?

Paula Watkins• API Manager, Midstream Standards

[email protected]

Sally Goodson• API Senior Standards 

Associate• [email protected]

24