Разработка концепта мультифазного расходомера

В нефтегазовой промышленности можно выделить несколько проблем, которые влияют на развитие отрасли: низкое качество нефтепродуктов и малые темпы применения новых технологий, что непосредственно отражается на экономической составляющей производства. В настоящее время ведутся разработки мультифазных расходомеров, однако создание универсального прибора до сих пор является нерешенной задачей, а существующие разработки требуют постоянных калибровок на месторождениях. Основной проблемой при расчете расхода флюида является определение процентного содержания компонент в проходящей смеси. Использование излучения рентгеновского диапазона позволяет решить большинство технических проблем, а также определить состав с достаточно высокой точностью. Расходомеры, использующие данную концепцию, малоприменимы. Целью исследования является теоретическое обоснование применимости излучения рентгеновского диапазона в определение состава проходящего потока. В ходе выполнения работы были проведены поиск и анализ табличных данных, характеризующих взаимодействие излучения с веществом. В результате были определены приемлемые источники характеристического излучения. Следующим шагом мы смоделировали структуру флюида и вывели систему уравнений, с помощью которой можно определить плотности, совместно с существующими приборами, а также коэффициентов, определяемых экспериментальным путем. Результатом исследования является решаемая система уравнений, а также первичное моделирование рассматриваемой газожидкостной смеси при ламинарном течении. Итогом проведенной работы является получение теоретического подтверждения актуальности использования прибора, основывающегося на данной концепции, последующее добавление детекторов характеристического излучения поможет определить химический состав флюида.

1. Брилл, Дж. П. Многофазный поток в скважинах / Дж. П. Брилл, Х. Мукерджи ; перевод с английского Ю. В. Русских ; под редакцией М. Н. Кравченко. – Ижевск : Ин-т компьютерных исследований, 2006. – 384 с. – Перевод изд.: Multiphase Flow in Wells / James P. Brill, Hemanta Mukherjee. Richardson, 1999. – Текст : непосредственный.

2. Блохин, М. А. Физика рентгеновских лучей / М. А. Блохин. – 2-е изд., перераб. – Москва : Гостехиздат, 1957. – 518 c. – Текст : непосредственный.

3. Блохин, М. А. Рентгеновское излучение / М. А. Блохин. – Текст : непосредственный // Физическая энциклопедия : [в 5 т.] / Гл. ред. А. М. Прохоров. – Москва : Большая российская энциклопедия, 1994.

4. Павлинский, Г. В. Основы физики рентгеновского излучения / Г. В. Павлинский. – Москва : Физматлит, 2007. – 240 с. – Текст : непосредственный.

5. Русаков, А. А. Основы рентгенографии металлов : в 3 частях. Часть 1 / А. А. Русаков, В. Н. Яльцев. – Москва : МИФИ, 1994. – 172 с. – Текст : непосредственный.

6. Русаков, А. А. Основы рентгенографии металлов: в 3 частях. Часть 2 / А. А. Русаков, В. Н. Яльцев. – Москва : МИФИ, 1994. – 60 с. – Текст : непосредственный.

7. Русаков, А. А. Основы рентгенографии металлов : в 3 частях. Часть 3 / А. А. Русаков, В. Н. Яльцев. – Москва : МИФИ, 1994. – 152 с. – Текст : непосредственный.

8. Рид, Р. С. Свойства газов и жидкостей / Р. Рид, Дж. Праусниц, Т. Шервуд ; перевод с англиского, под ред. Б. И. Соколова. – 3-е изд., перераб. и доп. – Ленинград : Химия : Ленингр. отделение, 1982. – 592 с. – Перевод изд.: The properties of gases and liquids / Robert C. Reid, John M. Prausnitz, Thomas K. Sherwood. New York etc., 1977. – Текст : непосредственный.

9. Киттель, Ч. Введение в физику твердого тела / Ч. Киттель ; перевод с английского А. А. Гусева и А. В. Пахнева ; под общей редакцией А. А. Гусева. – Москва : Наука, 1978. – 792 с. – Перевод изд.: Introduction to solid state physics / Charles Kittel. New York, 1976. – Текст : непосредственный.

10. Звонарев, С. В. Основы математического моделирования : учебное пособие / С. В. Звонарев. – Екатеринбург : Изд-во Уральского университета, 2019. – 112 с. – Текст : непосредственный.

11. Ландсберг, Г. С. Оптика : учебное пособие / Г. С. Ландсберг. – 6-е изд., стер. – Москва : Физматлит, 2003. – 848 с. – Текст : непосредственный.

12. Плотникова, И. Н. Элементный состав нефти и рассеянного органического вещества и методы его изучения : учебно-методическое пособие / И. Н. Плотникова ; Казанский (Приволжский) федеральный университет. – Казань : Казанский университет, 2012. – 25 с. – Текст : непосредственный.

13. Чеников, И. В. Химия и физика нефти : учебное пособие / И. В. Чеников ; Министерство образования и науки Российской Федерации, Кубанский государственный технологический университет. – Краснодар : КубГТУ, 2010. – 292 с. – Текст : непосредственный.

14. Блохин, М. А. Рентгеноспектральный справочник / М. А. Блохин, И. Г. Швейцер. – Москва : Наука, 1982. – 376 с. – Текст : непосредственный.

15. Ракобольская, И. В. Ядерная физика / И. В. Ракобольская. – Москва : Изд-во Московского ун-та, 1971. – 296 с. – Текст : непосредственный.

16. Кузнецов, Д. С. Специальные функции : учебное пособие / Д. С. Кузнецов. – 2-е изд., перераб. и доп. – Москва : Высшая школа, 1965. – 423 с. – Текст : непосредственный.

17. Ильин, В. А. Линейная алгебра : учебник / В. А. Ильин, Э. Г. Позняк. – 4-е изд. – Москва : Наука. Физматлит, 1999. – 296 с. – Текст : непосредственный.

18. Гидродинамика газожидкостных смесей в трубах / В. А. Мамаев, Г. Э. Одишария, Н. И. Семенов, А. А. Точигин. – Москва : Недра, 1969. – 208 с. – Текст : непосредственный.

19. Toski, E. Evolution of multiphase flow measurements and their impact on operational management / E. Toski, B. V. Hansen, D. Smith. – Schlumberger, 2003.