نوع مقاله: مقاله پژوهشی
نویسندگان
1 دانشکده ی مهندسی انرژی و فیزیک، دانشگاه صنعتی امیرکبیر،
2 پژوهشگاه علوم و فنون هسته‌ای، سازمان انرژی اتمی ایران
3 دانشکده‌ی مهندسی انرژی و فیزیک، دانشگاه صنعتی امیرکبیر
4 پژوهشکده‌ی کاربرد پرتوها، پژوهشگاه علوم و فنون هسته‌ای، سازمان انرژی اتمی ایران
چکیده
مسئله‌ی اندازه‌گیری جریان‌های چندفازی، یکی از موضوع‌های بسیار مهم در صنایع نفت و گاز، از اوایل دهه‌ی 80 میلادی بوده است. جریان دوفازی آب- نفت در عمده‌ی مواقع و به خصوص در جریان‌سنج‌هایی که براساس تفکیک سه‌فازی آب- نفت- گاز به دوفازی آب- نفت و تک‌فازی گاز عمل می‌کنند، وجود دارد. در اینجا، ابتدا لوپ طراحی و ساخته شده‌ی TPFHL به صورت یک لوپ همگن‌ساز جامد- مایع و نیز مایع- مایع، معرفی، و سپس به کمک شمارش گامای عبوری چشمه‌ی پرتوزای 137Cs اعتبارسنجی شد. نتایج قابل‌قبولی که در مقایسه با داده‌های مرجع به دست آمد، توانایی عملکرد لوپ فوق در کنار چگالی‌سنج گاما را در اندازه‌گیری درصدهای حجمی طیف گستردهای از مخلوط‌های دوفازی تأیید می‌کند. در ادامه، امکان بهره‌گیری از لوپ فوق در محاسبه‌ی درصدهای حجمی دوفازی آب- نفت، با استفاده از چشمه‌ی پرتوزای 241Am شبیه‌سازی و بررسی شد که با نتایج انتشار یافته در سایر مقالات معتبر علمی سازگاری خوبی دارد.
کلیدواژه‌ها
عنوان مقاله [English]
Design and Construction of a Two-Phase Flow Homogenizer Loop for Volume Fraction Measurement in Solid-Liquid as Well as Liquid-Liquid Mixtures by γ-Ray Attenuation Technique
نویسندگان [English]
- M Sharifzadeh 1
- H Khalafi 2
- H Afarideh 3
- R Gholipour 4
چکیده [English]
Multiphase flow metering, has been one of the most important issues in oil/gas industry, since the early 80s. Oil-water two-phase flow, shows off specially in flow meters that work based on separation of oil-water-gas three-phase flow into liquid (oil-water), and gas streams just before measurement. Here, at first, two-phase flow homogenizer loop (TPFHL) as a solid-liquid as well as liquid-liquid homogenizer loop, is introduced, and then its performance accuracy is verified by counting the transmitted gamma-rays of a 137Cs radioactive source. The acceptable results, compared to the reference data, endorse the capability of the introduced loop in conjunction with the gamma densitometer for volume fraction measurement in a wide range of two-phase mixtures. Moreover, the instrumentation usage for oil-water component fraction measurement was simulated, using an 241Am gamma source which showed a good agreement with the authentically published results.
کلیدواژه‌ها [English]
- Two-Phase Flow
- Homogenized Two-Phase Flow
- Oil-Water Two-Phase Flow
- TPFHL
- γ-Ray Transmission Technique
[1] S. Corneliussen, J.P. Couput, E. Dahl, E. Dykesteen, K.E. Frøysa, E. Malde, H. Moestue, P.O. Moksnes, L. Acheers, H. Tunheim, Handbook of multiphase flow metering. Norwegian Society for Oil and Gas Measurement (NFOGM), Revision 2 (2005).
[2] T.J. Hill, Gas-liquid flow challenges in oil and gas production, In ASME Fluids Engineering Division Summer Meeting, Vancouver, BC. (1997).
[3] R. Thorn, G.A. Johansen, E.A. Hammer, Recent Developments in three-phase flow measurement, Meas. Sci. Technol. 8 (7) (1997)691-701.
[4] http://cmr.no/facilities/cmr-multiphase- flow-loop.
[5] http://www.prolabnl.com/test-facilities.
[6] http://mff.swri.org.
[7] R. Thorn, G.A. Johansen, B.T. Hjertaker, Three-phase flow measurement in the petroleum industry, Meas. Sci. Technol. 24 (1) (2012)1-17.
[8] G.F. Hewitt, P.S. Harrison, S.J. Parry, G.L. Shires, Development and testing of the 'mixmeter' multiphase flow meter, Proc. 13th North Sea Flow Measurement Workshop (Lillehammer, Norway) (1995).
[9] M.N. Al-Khamis, A.F. Al-Bassam, Z. Bakhteyar, M.N. Attab, Evaluation of phasewatcher multiphase flow meter (MPFM) in sour environments, Proc. Offshore Technology Conf. (Houston, USA) (2008).
[10] Ø. Foss°a, G. Stobie, A. Wee, Successful implementation and use of multiphase meters Proc. 27th Int. North Sea Flow Measurement Workshop (Tønsberg, Norway) (2011).
[11] P. Mehdizadeh, D. Farchy, J. Suarez, Multiphase meter production well testing applied to low GOR mature fields, Proc. SPE Production and Operations Symp. (Oklahoma, USA) (2009).
[12] E.L. Paul, V.A. Atiemo-Obeng, S.M. Kresta, Handbook of Industrial Mixing: Science and Practice, John Wiley & Sons, (2004).
[13] I.J. Karassik, J.P. Messina, P. Cooper, C.C. Heald, Pump Handbook, McGRaw-Hill, (2001).
[14] A.C. Wightley, Slurry Pumping Manual, a Technical Application Guide for Users of Centrifugal Slurry Pumps and Slurry Pumping Systems, First Edition, Warman International LTD, (2002).
