Determinación de la velocidad de flujo en un sistema de dos fases utilizando el seguimiento de partículas radiactivas...

Área de la Ciencia:

• Ingeniería Nuclear Ingeniería Nuclear.
• Ingeniería del Petróleo Ingeniería del Petróleo.
• Dinámica de fluidos por computación.

Sus antecedentes:

• La determinación precisa de la velocidad de flujo es vital en la industria petrolera para la eficiencia operativa.
• Los caudalímetros convencionales a menudo requieren contacto directo con el fluido, lo que lleva a problemas de mantenimiento y al aumento de los costos.
• Se necesitan métodos no intrusivos para superar las limitaciones de los caudalímetros tradicionales.

Objetivo del estudio:

• Proponer una metodología mínimamente intrusiva para la determinación de la velocidad de flujo en sistemas de dos fases.
• Para predecir las fracciones de volumen de fluidos y calcular las velocidades superficiales utilizando el rastreo de partículas radiactivas.
• Para reducir los costos operativos y las interrupciones del sistema asociadas con los caudalímetros convencionales.

Principales métodos:

• Utilizó el rastreo de partículas radiactivas con una fuente sellada de cesio-137.
• Simuló un flujo estratificado de agua salada-aceite en una tubería de PVC utilizando el código MCNP6 Monte Carlo.
• Empleó redes neuronales profundas para la predicción de la fracción de volumen y la correlación cruzada para el cálculo de la velocidad.

Principales resultados:

• Se logró una predicción precisa de las fracciones de volumen de fluidos.
• Velocidades superficiales calculadas usando retrasos de tiempo de la correlación cruzada de señales de la fase de aceite.
• Se alcanzó un error máximo porcentual absoluto medio (MAPE) del 2,24% para el caudal de aceite en comparación con los valores teóricos.

Conclusiones:

• La técnica de seguimiento de partículas radiactivas ofrece una solución viable y mínimamente intrusiva para la determinación de la velocidad de flujo del aceite.
• Las redes neuronales profundas y la correlación cruzada procesaron efectivamente las señales radiactivas para un análisis de flujo preciso.
• El método propuesto demuestra una alta precisión y potencial para reducir costos en la industria petrolera.