MX2009002098A - Método para el cálculo del nivel de interfaz del fluido. - Google Patents

Abstract

Un método para calcular el nivel de capa límite entre los fluidos, en particular el nivel de capa límite entre el aceite y el agua en relación con el uso de una medida de capa límite basada en segmento. Los cálculos se basan en el uso de señales de medida de un número de segmentos, n, y el nivel de capa límite, L, del agua se calcula de la siguiente manera: L=[(P-Po)/Pv-Po)]*(Lu-Ll)+Ll en donde: Lu área de rango de agua superior (*), Ll área de rango de agua inferior (*), Pu Densidad de segmento no. n de la medida del perfil, ¿ Pu Densidad corregida para el segmento no. n, P Densidad media calculada, Pv Densidad media de agua de la medida del perfil, Po Densidad media de aceite de la medida del perfil, N Número total de segmentos incluidos.

Description

MÉTODO PARA EL CÁLCULO DEL NIVEL DE INTERFAZ DEL FLUIDO CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención concierne a un método para calcular el nivel de capa limite entre fluidos. En particular, el nivel de capa limite entre el aceite y agua en relación con el uso de una medida de capa limite basado en segmentos.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN En muchos contextos diferentes, por ejemplo, en un separador en un sistema de proceso o instalación de producción para gas y aceite, en el cual el agua es un componente indeseable, puede ser conveniente para determinar el nivel de los fluidos respectivos (aceite, agua y gas) en el separador. El propósito de una medida como ésta puede, por ejemplo, ser para controlar el nivel en el separador. Para lograr un control de buen nivel, la medida del nivel debe ser "robusta" y consistente. Para medidas del nivel de agua en separadores; sin embargo, esto puede ser un reto por parte de la emulsión. En relación con la medida del nivel de fluidos, es posible utilizar una denominada medida de perfil que está diseñada para detectar el limite entre las diversas fases (cada fluido o la mezcla de fluidos) . La medida de perfil consiste en un gran número de segmentos acomodados en una fila vertical arriba/abajo uno del otro. Cada segmento está diseñado para detectar un estado o propiedad en relación con el fluido a ser detectado y emite una señal a una unidad de registro/cálculo. Dichas mediciones pueden, por ejemplo, estar basadas en medidas inductivas, medida capacitiva o fuentes radioactivas . Para la mayoría de las medidas de perfil de la técnica, es difícil detectar los cambios en densidad para la mezcla (s) de fluido (s) respectiva ( s ) , lo cual significa que las medidas pueden contener mucho "ruido". Además, las medidas no son muy continuas, como un algoritmo estándar utilizado para las soluciones de la técnica anterior que selecciona el segmento "correcto" para el cambio de fase, con base en el uso de los registros de 2 segmentos, para el cálculo de nivel por medio de la interpolación lineal.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN La presente invención se relaciona con un método para calcular el nivel o capa límite entre las diferentes fases en un fluido con base en el uso de señales de diversos segmentos, produciendo así cálculos mucho más confiables y más consistentes con el tiempo. La presente invención se caracteriza por las características especificadas en la reivindicación independiente anexa 1. Las reivindicaciones dependientes 2-3 definen las características ventajosas de la invención.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS La presente invención será descrita en más detalle a continuación mediante los ejemplos y con referencia a las figuras, donde: La Figura 1 muestra una figura sencilla de una medida de perfil de 150 segmentos utilizada para el método de acuerdo con la presente invención. La Figura 2 muestra una impresión en la forma de un diagrama de barra de medidas de dicha medida de perfil de 150 segmentos.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Como se mencionó anteriormente, el control de nivel requiere medida continua, robusta, con el mínimo ruido. Esto se puede lograr utilizando las señales de medida de los diversos segmentos en una medida de perfil. La Figura 1 muestra una medida de perfil 1 utilizada para el método de acuerdo con la presente invención. La medida de perfil 1, en el presente ejemplo, mide el perfil de densidad en un separador para gas, aceite y agua en una dirección vertical con una "resolución" de 150 segmentos 2, es decir, la medida de perfil se basa en el uso de 150 segmentos arriba/abajo uno del otro. Se elige una selección de estos en el área relevante, · por ejemplo para el nivel de agua. La Figura 2 muestra una impresión en la forma de un diagrama de barra de medidas de dicha medida de perfil de 150 segmentos arreglado en un separador para aceite, agua y gas y muestra el principio para seleccionar segmentos (mostrados como el área sombreada) como la base del cálculo. El área seleccionada va de la parte inferior sobre cualquier capa de arena a un poquito más arriba de la sobrecapacidad para la salida del aceite. Los valores para la densidad media también se muestran en la Figura 2. La figura muestra que el agua tiene una densidad media de aproximadamente 1040 kg/m3 y el aceite aproximadamente 900 kg/m3. Estos valores se utilizan para la calibración del cálculo en el nivel limite para aceite y agua. El nivel se estima al calcular la proporción de aceite y agua. El nivel permanece exactamente entre estos volúmenes, sin tomar en cuenta si el aceite y el agua están separados o en la forma de una emulsión. En caso de que exista una emulsión entre las fases de aceite y agua, el nivel será calculado como el centro de la emulsión. Para que el cálculo sea correcto, deben existir no más de dos componentes, aceite y agua (o una mezcla de estos componentes, una emulsión) . Esto significa que no se logra la medida correcta si el gas está registrado en los segmentos más altos y/o la arena en los segmentos más bajos. Este problema se puede evitar al definir valores "legales" para la densidad de los segmentos. Por ejemplo, es posible establecer lo siguiente: En caso de que la densidad < aceite (es decir, gas) -> densidad=densidad de aceite. En caso de que la densidad > agua (es decir, arena) -> densidad=densidad de agua. La densidad corregida para gas y arena es entonces : A = nmx(min(/?n; 0;pj (1) La densidad media es calculada de la siguiente manera : Y el nivel de capa limite es calculado de la siguiente manera (3) P - P„ (La - L,) + L, en donde : Nivel de agua calculado Área de agua de rango superior (*) Área de agua de rango inferior Densidad de segmento no. n de la medida del perfil i Densidad corregida para el segmento no. n P Densidad media calculada O v Densidad media de agua de la medida del perfil Pe Densidad media del aceite de la medida del perfil N Número total de segmentos incluidos El método de acuerdo con la presente invención puede fácilmente ser ejecutado en un programa de computadora adecuado y adaptado para el equipo de registro para la medida del perfil del segmento relevante en cada situación de medida individual. La ejecución puede ser fácilmente llevada a cabo de manera directa en el sistema de automatización en caso de que el valor de los segmentos relevantes sea o pueda hacerse disponible.

(*) (Estos rangos se definen dentro de los segmentos en la medida de perfil) .

Claims (3)

NOVEDAD DE LA INVENCION Habiendo descrito el presente invento/ se considera como una novedad y, por lo tanto, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes: REIVINDICACIONES

1.- Un método para calcular el nivel de capa limite entre los fluidos, en particular el nivel de capa limite entre el aceite y el agua en relación con el uso de una medida de capa limite basada en segmento, caracterizado porque los cálculos se basan en el uso de las señales de medida de un número de segmentos, n, y el nivel de capa limite, L, del agua se calcula de la siguiente manera: ? ' P. - A. en donde : Lu Área de rango de agua superior (*) L\ Área de agua de rango inferior (*) pn Densidad de segmento no. n de la medida del perfil Pn Densidad corregida para el segmento no. n . p Densidad media calculada Pv Densidad media de agua de la medida del perfil Pa Densidad media del aceite de la medida del perfil N Número total de segmentos incluidos

2.- Un método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la densidad "corregida para gas y arena" es proporcionada por:

3.- Un método de conformidad con las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado porque la densidad media es proporcionada por: