ارائه رابطه نیمه‌تجربی نوین به منظور طراحی جداسازهای دوفازی

Abstract

جداسازها در میدان‌های تولیدی نفت و گاز دارای نقش بسیار مهم و کلیدی هستند. به همین دلیل، طراحی بهینه آنها بسیار با اهمیت است. روش طراحی با معادلات نیمه‌تجربی روشی مرسوم برای تعیین ابعاد جداسازها است. با این حال، به دلیل فرضیات ساده‌کننده‌ای که در آنها استفاده می‌شود، فقط می‌تواند برای بدست آوردن برآورد تقریبی از ابعاد جداسازها استفاده شود. در این مطالعه، با استفاده از واحد پایلوت جداساز دو فازی گاز-مایع صحت و دقت روابط نیمه‌تجربی بررسی گردید و از نتایج آزمایشگاهی و نتایج به دست آمده از شبیه‌سازی CFD به عنوان داده‌های لازم برای طراحی و ساخت شبکه عصبی بهینه‌سازی شده با الگوریتم ژنتیک استفاده شدند و یک مدل برای تعیین ضریب تصحیح روابط نیمه‌تجربی در شرایط عملکردی متفاوت ارائه گردید. واحد پایلوت آزمایش جداساز متشکل از یک جداساز افقی دو فازی در مقیاس آزمایشگاهی، پمپ‌ها، کمپرسورها و یک مخلوط‌کننده استاتیک برای تشکیل جریان دو فازی و یک فیلتر مایع برای به دام انداختن قطرات مایع از جریان گاز خروجی از جداساز است. با استفاده از وزن‌ کردن قطره‌های مایع گیر انداخته‌شده بازده جداسازی و با استفاده از تصویربرداری حداکثر قطر قطرات مایع در جریان گاز خروجی تعیین می‌شود. مدل CFD توسعه داده شده با داده‌های آزمایشگاهی دارای خطای نسبی کمتر از 8% بود و مقدار خطای جذر میانگین مربعات شبکه عصبی بهینه‌سازی شده با الگوریتم ژنتیک برای مقادیر واقعی و پیش بینی شده ضرایب تصحیح برابر با 1% است. یکی از مهمترین دستاوردهای این پژوهش فراهم آوردن بستر لازم برای طراحی بهینه جداسازهای سطحی است.

Keywords

• رابطه
• نوین
• طراحی
• جداساز
• جریان
• دو فازی