Multi phase flow measurements with the application of ECT/ERT DECART multimodality tomograph

• Autorzy: Nowakowski J. , Banasiak R. , Wajman R. , Sankowski D.

Identyfikatory

DOI

10.5604/01.3001.0010.4581

Warianty tytułu

PL

Pomiary przepływów wielofazowych z wykorzystaniem tomografu multimodalnego DECART

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The multi-phase flow measurements are very important tasks in many areas of industrial processes applications. One of them is undersea exploration of oil in the petroleum industry. The submitted paper presents application of DECART tomograph designed and built in Lodz University of Technology - together with combined measurements of signals acquired from gamma ray measurement system. Use of all measuring modalities allowed for performing measurements of a flow composed of sea water, oil and gas. The paper presents theoretical principles applied to design multimodality tomograph and results of experiments performed in the University of Bergen. Measurement confirmed that multi-modality approach allows giving fast and reliable on-line results of measurements of composition of multi-phase flow. Applied algorithms allowed to speed up on-line measurements and presenting results in a form required in industrial applications. The derived conclusions can be used as guidelines for preparation of industrial applicable construction of tomograph.

PL

Pomiary przepływów wielofazowych są szeroko wykorzystywane w wielu procesach przemysłowych. Jednym z nich jest przemysł petrochemiczny, w szczególności dziedzina eksploatacji podwodnych złóż ropy naftowej. W artykule zostało przedstawione zastosowanie tomografu DECART - zaprojektowanego i zbudowanego w Instytucie Informatyki Stosowanej Politechniki Łódzkiej. Pomiary z tomografu zostały powiązane z sygnałami uzyskanymi z systemu pomiaru promieniowania gamma. Wykorzystanie danych uzyskanych z różnych rodzajów czujników umożliwiło pomiar przepływu mieszaniny składającej się z wody morskiej, ropy naftowej i gazu. W pracy przedstawiono podstawy teoretyczne, które stanowiły punkt wyjścia do wykorzystania tomografu multimodalnego jak i wyniki eksperymentów przeprowadzonych na Uniwersytecie w Bergen. Pomiary potwierdziły, że podejście multimodalne umożliwia szybki i niezawodny pomiar udziału faz w przepływie wielofazowym. Zastosowane algorytmy pozwalają na przyspieszenie pomiarów on-line i przedstawienie wyników w formie wymaganej w zastosowaniach przemysłowych. Wnioski z badań mogą być wykorzystane jako wskazówki dla konstrukcji tomografu do praktycznych zastosowań przemysłowych.

Słowa kluczowe

EN

tomography; electrical capacitance tomography; gamma ray

PL

tomografia; elektryczna tomografia pojemnościowa; promieniowanie gamma

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Lubelskiej
• Czasopismo: Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska
• Rocznik: 2017
• Tom: T. 7, nr 1
• Strony: 46--49
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Nowakowski J.

• Lodz University of Technology, Institute of Applied Computer Science

autor

Banasiak R.

• Lodz University of Technology, Institute of Applied Computer Science

autor

Wajman R.

• Lodz University of Technology, Institute of Applied Computer Science

autor

Sankowski D.

• Lodz University of Technology, Institute of Applied Computer Science

Bibliografia

• [1] Atkinson I., Theuveny B., et. al.: A New Horizon in Multiphase Flow Measurements Oilfield Review Winter 2004/2005, 52–63.
• [2] Falcone G., Hewitt G.F., Alimonti C.: Multiphase flow metering, Elsevier, 2009.
• [3] Hammer E.A.: Three-Component Flow Measurement in Oil/Gas/Water Mixtures using Capacitance Transducers, Ph.D. thesis, University of Manchester, 1983, CMI-No. 831251-2.
• [4] Hammer E.A., Johansen G.A., Dyakowski T., Roberts E.P.L., Cullivan J.C., Williams R.A., Hassan Y.A., Claiborn C.S.: Advanced experimental techniques, In: CROWE C.T. (ed.), Multiphase Flow Handbook, CRC/Taylor and Francis, Boca Raton, 2005, 14.1–14.37.
• [5] Holstad M.B.: Gamma-Ray Scatter Methods Applied to Industrial Measurement Systems PhD Thesis, University of Bergen, 2004.
• [6] Holstad M.B., Johansen G.A., Jackson P., Eidsens K.S.: Scattered gamma radiation Utilized for Level Measurements in Gravitational Separators. Sensors, 2003, 00598.
• [7] Johansen G.A., Jackson P.: Salinity independent measurement of gas volume fraction in oil/gas/water pipe flow. Applied Radiation and Isotopes, 53/2000, 595–601.
• [8] Mofunlewi S., Ajienka J., Appah D.: Determination of Multiphase Flow Meter Reliability and Development of Correction Charts for the Prediction of Oilfield Fluid Flow Rates. Leonardo Journal of Sciences, 12/2008, 165–174.
• [9] Tjugum S.A., Johansen G.A., Holstad M.B.: The use of gamma radiation in fluid flow measurements. Radiation Physics and Chemistry 61/2001, 797–798.
• [10] Tjugum S.A., Johansen G.A., Holstad M.B.: A multiple voxel model for scattered gamma radiation in pipe flow. Measurement Science and Technology 14/2003, 1777–1782.
• [11] EP10461526.5 A method and a device for measuring component fractions in a multi-phase flow. European Patent Application.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).