Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Röntgenaufnahmen von Schwallströmungen in Rohrleitungen

24.08.2004


In Öl- und Gaszeugungssystemen stoßen Chemieingenieure für gewöhnlich auf die Strömung einer dreiphasigen Mischung in Brunnen und Rohrleitungen. Vier der führenden europäischen F&E-Gruppen zum Thema Mehrphasen-Strömung haben sich mit vereinten Kräften bemüht, um das momentane Wissen über Dreiphasen-Strömungen zu erweitern und sich dem Problem Schwallströmung zu widmen.


Die Strömung von mehrphasigen Flüssigkeiten wird durch den gleichzeitigen Fluss von unvermischbaren Flüssigkeiten mit verschiedenen Phasenverteilungen wie Wasser, Öl und Gas charakterisiert. Die Form, in der die verschiedenen Flüssigkeiten im Rohr vorkommen, auch bekannt als Strömungsbedingungen, spielt eine wichtige Rolle beim hydrodynamischen Verhalten eines Produktionssystems in Öl- und Gasbrunnen.

Bei der Schwallströmung handelt es sich um eine Strömungsbedingung, die für gewöhnlich bei Offshore-Mehrphasen-Strömungslinien beobachtet wird. Sie wird charakterisiert durch eine Reihe von flüssigen Propfen (Schwälle), die von großen Gasporen (Blasen) getrennt werden. Die Schwallströmung kann aufgrund ihrer transienten und unterbrechenden Wirkung schwerwiegende Instabilitäten und operationale Schwierigkeiten an einem Produktionssystem verursachen. Die Verwendung von mathematischen Strömungsmodellen und Simulationssoftware-Tools hat nützliche Instrumente für die Analyse und Realisierung von auf Mehrphasen-Technologie basierenden Transportsystemen erzeugt.


Im Rahmen des von der EU geförderten Projekts THREEPLEX wurden neue Gamma- und Röntgenstrahlenmessinstrumente entwickelt, um die Eigenschaften von Dreiphasen-Strömungen oder ihre Verteilung in den Schwällen messen zu können. Zu diesen Geräten gehört eine große Auswahl an Gamma-Dichtemessern (mit einzelnen und mehreren Strahlen, doppelter und einfacher Energie, überkreuzt und fest) sowie ein Röntgen-Tomographiesystem einschließlich der Entwicklung eines relativen tomographischen Algorithmus zur Dateninterpretation. Die neuartige Instrumentation ermöglichte die Bestimmung von durchschnittlichen und zeitlich variierenden Bruchteilen (Öl, Wasser und Gas) und die Aufzeichnung und Messung von Schwällen in einem Testbereich.

Zusätzlich wurden Daten zu den Prozessen, die zur Schwallbildung führen, sowie zur Herausbildung in den horizontalen und V-Geometrien erhoben. Bei einer horizontalen Strömung, sowohl mit zwei als auch drei Phasen, traten die Schwälle vermehrt am Rohreinlass auf, wobei die Anzahl der Schwälle mit zunehmendem Abstand vom Rohreinlass abnahm. Für die Dreiphasen-Strömung fand man zudem heraus, dass das Auftreten von Schwällen mit der Viskosität der Flüssigkeit zunimmt. Für V-förmige Rohre wurde gezeigt, dass die Schwallbildung vom Wasserstand abhängt. Wenn der Wasserstand hoch war, wurden in der absteigenden Seite des Vs Schwälle gebildet. Bei einem niedrigen Wasserstand aber war eine gestufte (geschichtete) Strömung vorherrschend.

Die entwickelte Ausrüstung und die Daten zur Schwallherausbildung können für die Strömungsmessung von komplexen Mehrphasen-Strömungen auf vielfältige Art und Weise angewendet werden. Daraus ergeben sich neue Möglichkeiten für die Zusammenarbeit mit Herstellern ähnlicher Messausrüstungen oder Forschern aus diesem Bereich.

Kontakt:

Prof. Geoffrey F. Hewitt
Imperial College of Science, Technology and Medicine
Prince Consort Road
SW7 2AZ London, Großbritannien
Tel: +44-2075-945562
Fax: +44-20-75945564
Email: g.hewitt@imperial.ac.uk

Prof. Geoffrey F. Hewitt | ctm
Weitere Informationen:
http://www.imperial.ac.uk

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Verfahrenstechnologie:

nachricht Staubarmes Recycling wertvoller Rohstoffe aus Elektronikschrott
16.11.2016 | Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT

nachricht Mikrostrukturen mit dem Laser ätzen
25.10.2016 | Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Verfahrenstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Greifswalder Forscher dringen mit superauflösendem Mikroskop in zellulären Mikrokosmos ein

Das Institut für Anatomie und Zellbiologie weiht am Montag, 05.12.2016, mit einem wissenschaftlichen Symposium das erste Superresolution-Mikroskop in Greifswald ein. Das Forschungsmikroskop wurde von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) und dem Land Mecklenburg-Vorpommern finanziert. Nun können die Greifswalder Wissenschaftler Strukturen bis zu einer Größe von einigen Millionstel Millimetern mittels Laserlicht sichtbar machen.

Weit über hundert Jahre lang galt die von Ernst Abbe 1873 publizierte Theorie zur Auflösungsgrenze von Lichtmikroskopen als ein in Stein gemeißeltes Gesetz....

Im Focus: Durchbruch in der Diabetesforschung: Pankreaszellen produzieren Insulin durch Malariamedikament

Artemisinine, eine zugelassene Wirkstoffgruppe gegen Malaria, wandelt Glukagon-produzierende Alpha-Zellen der Bauchspeicheldrüse (Pankreas) in insulinproduzierende Zellen um – genau die Zellen, die bei Typ-1-Diabetes geschädigt sind. Das haben Forscher des CeMM Forschungszentrum für Molekulare Medizin der Österreichischen Akademie der Wissenschaften im Rahmen einer internationalen Zusammenarbeit mit modernsten Einzelzell-Analysen herausgefunden. Ihre bahnbrechenden Ergebnisse werden in Cell publiziert und liefern eine vielversprechende Grundlage für neue Therapien gegen Typ-1 Diabetes.

Seit einigen Jahren hatten sich Forscher an diesem Kunstgriff versucht, der eine simple und elegante Heilung des Typ-1 Diabetes versprach: Die vom eigenen...

Im Focus: Makromoleküle: Mit Licht zu Präzisionspolymeren

Chemikern am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es gelungen, den Aufbau von Präzisionspolymeren durch lichtgetriebene chemische Reaktionen gezielt zu steuern. Das Verfahren ermöglicht die genaue, geplante Platzierung der Kettengliedern, den Monomeren, entlang von Polymerketten einheitlicher Länge. Die präzise aufgebauten Makromoleküle bilden festgelegte Eigenschaften aus und eignen sich möglicherweise als Informationsspeicher oder synthetische Biomoleküle. Über die neuartige Synthesereaktion berichten die Wissenschaftler nun in der Open Access Publikation Nature Communications. (DOI: 10.1038/NCOMMS13672)

Chemische Reaktionen lassen sich durch Einwirken von Licht bei Zimmertemperatur auslösen. Die Forscher am KIT nutzen diesen Effekt, um unter Licht die...

Im Focus: Neuer Sensor: Was im Inneren von Schneelawinen vor sich geht

Ein neuer Radarsensor erlaubt Einblicke in die inneren Vorgänge von Schneelawinen. Entwickelt haben ihn Ingenieure der Ruhr-Universität Bochum (RUB) um Dr. Christoph Baer und Timo Jaeschke gemeinsam mit Kollegen aus Innsbruck und Davos. Das Messsystem ist bereits an einem Testhang im Wallis installiert, wo das Schweizer Institut für Schnee- und Lawinenforschung im Winter 2016/17 Messungen damit durchführen möchte.

Die erhobenen Daten sollen in Simulationen einfließen, die das komplexe Geschehen im Inneren von Lawinen detailliert nachbilden. „Was genau passiert, wenn sich...

Im Focus: Neuer Rekord an BESSY II: 10 Millionen Ionen erstmals bis auf 7,4 Kelvin gekühlt

Magnetische Grundzustände von Nickel2-Ionen spektroskopisch ermittelt

Ein internationales Team aus Deutschland, Schweden und Japan hat einen neuen Temperaturrekord für sogenannte Quadrupol-Ionenfallen erreicht, in denen...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Von „Coopetition“ bis „Digitale Union“ – Die Fertigungsindustrien im digitalen Wandel

02.12.2016 | Veranstaltungen

Experten diskutieren Perspektiven schrumpfender Regionen

01.12.2016 | Veranstaltungen

Die Perspektiven der Genom-Editierung in der Landwirtschaft

01.12.2016 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Parkinson-Krankheit und Dystonien: DFG-Forschergruppe eingerichtet

02.12.2016 | Förderungen Preise

Smart Data Transformation – Surfing the Big Wave

02.12.2016 | Studien Analysen

Nach der Befruchtung übernimmt die Eizelle die Führungsrolle

02.12.2016 | Biowissenschaften Chemie