In search of an ideal multiphase flow meter for the oil industry

Author

Babili, Ibrahim M. M.

Source

The Arabian Journal for Science and Engineering. Section B, Engineering

Issue

Vol. 27, Issue 2B (31 Oct. 2002), pp.113-126, 14 p.

Publisher

King Fahd University of Petroleum and Minerals

Publication Date

2002-10-31

Country of Publication

Saudi Arabia

No. of Pages

14

Main Subjects

Engineering & Technology Sciences (Multidisciplinary)

Topics

Abstract AR

يفترض في المقياس المثالي للسريان متعدد الأطوار أن يحوي معظم المواصفات التالية : 1-قياس تركيز الطور الموزع على شكل فقاعات داخل طور آخر متصل.

2-تحديد شكل الأطوار و توزيعها في السريان متعدد الأطوار.

3-قياس كمية سريان كل طور على حدة (و يستحسن أن يكون القياس للسرعة الظاهرية).

4-أخذ القياسات دون التأثير في مسار السريان بتعديل لطريق المسار، أو تضييقه، أو وضع حاجز في طريقه.

5-شمولية المقياس لأنواع متعددة من السوائل، و تراكيب الأطوار المختلفة، و السرعات المختلفة للسريان، مع الأخذ في الاعتبار الخصائص الفيزيائية الأخرى مثل درجات الحرارة و الضغط.

6-عدم تغير قراءات المقياس نتيجة لتقادم الزمن.

7-أن يكون المقياس بسيطا مع عدم ارتفاع تكلفته المادية.

يخلص الباحث بداية إلى أن مقياسا كهذا لم يطور بعد، غير أن الحاجة الماسة لإجراء قياسات للسريان متعدد الأطوار في صناعات عدة (مثل صناعة النفط و البتروكيماويات و الصناعة النووية) أدت إلى تطوير هام و مستمر لأجهزة قياس، لها بعض ملامح المقياس المثالي المذكور آنفا.

فمن الأجهزة المستخدمة في قياس السريان متعدد الأطوار مقياس الكثافة بأشعة جاما، و مقياس السريان المغناطيسي، و مقياس الممانعة الكهربائية، و مقياس الموجات فوق الصوتية، و غيرها كثير.

و للحصول على مقياس مناسب للسريان متعدد الأطوار (في صناعة النفط مثلا) فإن عددا من أجهزة القياس المذكورة أعلاه تستخدم مع بعضها بعضا، و يكون لكل منها تخصص في قياس معطيات محددة تعطي، عند دمجها و تكاملها مع باقي المعطيات، القياسات الرئيسية المطلوبة.

و تؤثر عوامل عدة في اختيار الأجهزة التي سيتم دمجها في مقياس واحد مثل نوعية المعطيات التي سيتم قياسها و بيئية القياس.

و يوجد الآن عدة مئات من الأجهزة المتطورة لقياس السريان متعدد الأطوار في أنحاء العالم.

و تزود هذه الأجهزة العاملين في مجال صناعة النفط بقياسات غاية في الأهمية لترشيد الإنتاج من الآبار، إضافة إلى دورها الأساسي في قياس كمية الإنتاج.

و تقيم هذه الورقة التقنيات العلمية المستخدمة في معظم أجهزة قياس السريان التجارية الموجودة عالميا، كما تستعرض حسنات و سيئات معظم هذه التقنيات.

Abstract EN

An ideal multiphase flow meter should have the majority of these characteristics : 1.

Measure the void fraction of the dispersed phase within the continuous phase. 2.

Determine the flow regime of the mixture flow. 3.

Measure the flow rate of each phase (preferably in terms of superficial velocities). 4.

Perform non-intrusive measurements where the mixture flow is unaltered by redirection, reduction in flow area, or obstruction. 5.

Have wide range of applicability with respect to types of fluids, flow rates, flow regimes, conduit size, temperatures, and pressures. 6.

Produce consistent measurements over a long period of time. 7.

Be simple and inexpensive. Evidently, such a meter does not exist yet.

However, the need to perform such measurements for the nuclear, chemical, and oil industries (to name a few) has led to substantial development of instruments that bear some resemblance to the ideal meter whose characteristics are mentioned above.

Some of the instruments used in the field of multiphase metering are the gamma densitometer, the impedance meter, the magnetic flow meter, the positive displacement meter, the ultrasonic sensor, the autocorrelation sensor, the microwave water cut meter, and the pressure transducer, in addition to flow visualization techniques.

A modern multiphase flow meter usually includes several of the above-mentioned instruments.

The measured quantity, the nature of the application, and the field environment are the most important parameters considered while designing and / or selecting the most appropriate combination of instruments.

There are currently several hundred multiphase flow meter installations around the world.

The technical advances in the majority of these meters are providing valuable information to the operators, not only to measure flow rates but also to optimize production [1].

An assessment of the various technologies employed in most of the commercial multiphase flow meters is provided in this paper.

A brief description of the various multiphase metering technologies along with their advantages and disadvantages are presented.

American Psychological Association (APA)

Babili, Ibrahim M. M.. 2002. In search of an ideal multiphase flow meter for the oil industry. The Arabian Journal for Science and Engineering. Section B, Engineering،Vol. 27, no. 2B, pp.113-126.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-360019

Modern Language Association (MLA)

Babili, Ibrahim M. M.. In search of an ideal multiphase flow meter for the oil industry. The Arabian Journal for Science and Engineering. Section B, Engineering Vol. 27, no. 2B (Oct. 2002), pp.113-126.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-360019

American Medical Association (AMA)

Babili, Ibrahim M. M.. In search of an ideal multiphase flow meter for the oil industry. The Arabian Journal for Science and Engineering. Section B, Engineering. 2002. Vol. 27, no. 2B, pp.113-126.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-360019

Data Type

Journal Articles

Language

English

Notes

Includes bibliographical references : p. 125-126

Record ID

BIM-360019