Etude d'un procédé de mesure des débits d'un écoulement triphasique de type eau-huile-gaz

par Christophe Boyer

Thèse de doctorat en Mécanique

Sous la direction de Georges Lespinard.

Soutenue en 1996

à Grenoble INPG .


  • Résumé

    On propose une etude theorique et experimentale d'un procede de debitmetrie triphasique eau-huile-gaz. Le procede retenu repose sur l'utilisation conjointe d'un melangeur, d'un venturi et de methodes ultrasonores. La validation experimentale de ce procede a mis en jeu le dimensionnement, la conception et la mise au point d'un dispositif entierement instrumente pour les ecoulements triphasiques eau-huile-air. Un modele original d'ecoulement triphasique disperse a ete etabli. Une fois valide sur la base de resultats en ecoulement eau-air, eau-huile et eau-huile-air, ce modele a permis de resoudre les problemes de metrologie lies a l'utilisation du venturi en presence de ces ecoulements. Sur la base d'une analyse critique des techniques utilisables, la mesure de la vitesse de propagation ultrasonore a ete selectionnee pour determiner la composition des ecoulements liquide-liquide. Deux modeles originaux ont ete developpes pour decrire la propagation ultrasonore en fonction de la fraction de la phase dispersee. La confrontation avec les donnees experimentales en ecoulement eau-huile demontre la superiorite d'un des deux modeles, le modele diffusif. Pour determiner le taux de vide en ecoulement eau-air les travaux de bensler (1990) ont ete repris et etendus afin de prendre en compte les effets de la diffusion multiple. Enfin ces trois techniques ont ete combinees pour mesurer les differents debits d'un ecoulement eau-air, eau-huile et eau-huile-air. Pour les ecoulements diphasiques eau-air et eau-huile le probleme pose est resolu, les debits sont determines avec une tres bonne precision (3%). La qualite des resultats obtenus en ecoulement triphasique eau-huile-air et la solidite des bases theoriques permettant leur interpretation nous autorisent a recommander fermement le developpement d'un prototype industriel base sur le procede que nous avons etudie

  • Titre traduit

    Study of a flow metering process for three-phase oil-water-gas flows


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  • Détails : 1 vol. (360 p.)
  • Annexes : 132 REF.

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