Identificación del patrón de flujo de líquidos (petróleo y agua) en tuberías verticales mediante técnicas de aprendizaje automático

Abstract

Dada la importancia del control de procesos en la industria petroquímica, existe la necesidad de determinar el comportamiento de los fluidos al interior de las tuberías. En este trabajo se desarrolla una metodología para la identificación de patrones de flujo en tuberías verticales con diámetros entre 0,01 m y 0,10 m, a partir de la implementación de técnicas de inteligencia artificial, para una combinación líquida de dos fases compuesta por petróleo con viscosidad en el rango de 792 Kg/m3 a 1823 Kg/m3 y agua a temperatura ambiente. Los modelos predictivos generados en la estructuración de la metodología se entrenaron con un 70% de datos basados ​​en parámetros de viscosidad, diámetro de la tubería, fracción de volumen y velocidades superficiales de los fluidos de trabajo almacenados en una base de datos. La información restante, equivalente al 30% del total, se utilizó para desarrollar la validación automática del modelo. Los patrones de flujo identificados por el sistema inteligente para el flujo de petróleo y agua, sin considerar la sustancia predominante, son agitado, disperso, dispersión muy fina, flujo de transición, intermitente y anular.