اندازه‌گیری جریان چندفازی نفت و گاز با استفاده از ابزار دقیق مجازی

Abstract

در این مقاله اندازه‌گیری جریان چندفازی توسط ابزار دقیق مجازی مورد بررسی قرار گرفته است. رویتگر غیرخطی با استفاده از فیلتر کالمن توسعه‎یافته بر‎روی معادلات ناویر استوکس حاکم بر سیالات اعمال می‌گردد و دبی نفت و گاز دوفازی تخمین زده می‌شود. این تخمین با استفاده از روش المان محدود و فیلتر کالمن تجمعی، طی دو سناریو با استفاده از داده‌های اندازه‌گیری خروجی و اطلاعات اندازه‌گیری ورودی انجام می‌گردد و در نهایت نتایج تخمین با اطلاعات فرآیند واقعی موجود در صنعت مقایسه می‌گردد. در این مقاله به دنبال اندازه‌گیری مستقیم جریان سیال چندفازی نبوده بلکه با استفاده از متغیرهایی (نظیر فشار، دما، جریان تک فازی خروجی واحد یا ورودی واحد به همراه کسر حجمی) که مستقیماً قابل اندازه‌گیری هستند، جریان ورودی را بدون استفاده از المان اولیه اندازه‌گیری جریان، با دقت بالا به‌دست آورده‌ایم و با مقایسه دو روش اندازه‌گیری در ورودی پالایشگاه و خروجی پالایشگاه، مشاهده می‌گردد که دقت و تکرارپذیری روش استفاده شده بسیار بالا بوده به‌طوری‌که خطای تخمین براساس ورودی 142/0% و براساس خروجی 036/1% می‎باشد. بر این اساس اگرچه این اطلاعات با سیستم خروجی همخوانی نداشته اما خوشبختانه بر اطلاعات سیستم اندازه‌گیری ورودی منطبق می‌باشد لذا علاوه‎بر قابلیت جایگزینی سیستم در آن نقطه، قابلیت پشتیبانی از سیستم موجود را هم داراست.