Detección por rayos X del flujo perezoso en las tuberías
El flujo fluido multifase se caracteriza por el flujo mixto de los fluidos no miscibles de distintas fases, como agua, aceite o gasolina. La forma en que existen los distintos fluidos dentro de la tubería, conocida como régimen de flujo, juega un papel importante en la conducta hidrodinámica de un sistema de producción, tanto en los pozos de petróleo como en los de gasolina. El flujo perezoso es un régimen de flujo que se suele encontrar en las líneas de flujo multifase submarinas. Se caracteriza por una serie de bujías (lingotes combustibles) separadas por grandes bolsas de gas (burbujas). Debido a su naturaleza fugaz e intermitente, el flujo perezoso puede causar una grave inestabilidad y problemas de funcionamiento en un sistema de producción. Se han empleado modelos matemáticos de flujo y herramientas de software de simulación, produciendo instrumentos valiosos para analizar los sistemas de transporte basados en la tecnología multifase. En el marco de un proyecto financiado con fondos comunitarios, THREEPLEX, se han desarrollado nuevos instrumentos de rayos X y gamma para medir las características del flujo de tres fases o su distribución dentro los lingotes combustibles. Entre los instrumentos se incluye una amplia selección de densitómetros de gamma (sencillos y de haces múltiples, de energía dual o sencilla, cruzados y fijos). También comprende u sistema de tomografía por rayos X, como los algoritmos tomográficos pata interpretar los datos. Los nuevos instrumentos permitieron determinar las fracciones intermitentes medias (petróleo, agua, gasolina) y realizar el seguimiento y la medición de los lingotes en una sección destinada a pruebas. Además, se han recabado datos sobre los procesos que causan la formación de lingotes combustibles y su desarrollo en las geometrías horizontal y con forma de V. En el flujo horizontal, de dos y tres fases, se localizó un alto índice de lingotes en la entrada a la tubería, y el número descendía según aumentaba la distancia en la tubería. En el flujo de tres fases, también se observó que la existencia de lingotes dependía de la viscosidad del líquido. En las tuberías con forma de V, la formación de lingotes dependía del nivel de agua. Si el nivel de agua era alto, se formaban los lingotes en la parte descendente de la V. Si el nivel era bajo, predominaba el flujo estratificado (en capas). El equipo desarrollado y la información sobre la evolución de los lingotes tienen muchas posibles aplicaciones en los caudalímetros de los flujos multifase. Esto abre nuevas puertas a la colaboración con los fabricantes de instrumentos similares o investigadores de los respectivos campos.
