Résumé -Contrôle en production polyphasique : application aux écoulements à bouchons -TACITE, développé à l'IFP, est un logiciel compositionnel capable de simuler le comportement des écoulements polyphasiques dans les pipelines et les puits de production avec différents équipements comme des contrôleurs, des vannes, des séparateurs, des injecteurs latéraux, des index de productivité ou des faisceaux de tubes. Cet article présente tout d'abord le système d'équations aux dérivées partielles qui est résolu dans ce logiciel. Puis, les différents modèles (thermodynamique, hydrodynamique, transfert de chaleur, numérique), sont brièvement décrits. Nous montrons, à travers un exemple de champ réel, que l'utilisation d'un simulateur transitoire tel que TACITE est essentielle lors de la phase de design d'un système de production polyphasique. Il peut, en particulier, être utilisé pour tester différents systèmes de contrôle. Nous illustrons, sur ce cas, l'importance de l'approche compositionnelle qui a été mise en place dans ce code. Cet exemple est basé sur le champ de Dunbar. Pour certaines conditions de fonctionnement, cette installation est sujette à l'apparition du phénomène dit de severe slugging (écoulement à bouchons formé à la base d'un pipeline vertical). Les résultats de simulation de différents systèmes de production sont présentés puis analysés en termes d'efficacité à contrôler ce phénomène.Mots-clés : écoulement polyphasique, production polyphasique, severe slugging, simulation transitoire. Abstract

This paper presents test cases, methodologies, and test results from the extensive testing and qualification program that have been conducted with LedaFlow ® . This new transient multiphase flowline simulator has been built with focus on multiphase flow challenges in the oil and gas industry, and the resulting software includes both transient 1D and quasi 3D multiphase models. Development has been based both on existing and new large-scale experimental data from the SINTEF multiphase laboratory, taken over a nearly ten-year period. The focus of this paper is the transient 1D model.The transient three-phase 1D simulator offers new modeling capabilities as it is based on a model concept conserving mass for 9 fields (bubbles, droplets, and continuous fluids), using three momentum equations, and solving for the enthalpy and temperature of the three individual fluid zones. Improved closure relations have been built from a combination of new largescale multiphase flow experiments and sub-models which represents the distribution of droplets over the pipe cross section.

Résumé -Les réseaux de neurones pour l'amélioration de la simulation hydrodynamique du comportement des écoulements polyphasiques dans les conduites -Les simulateurs d'écoulements multiphasiques sont généralement utilisés pour dimensionner le schéma de production. L'un des problèmes rencontrés est de prédire de façon exacte une chute de pression et l'arrêt de circulation. Ceci peut être résolu grâce à l'utilisation d'un schéma numérique précis et un comportement thermodynamique approprié lié à un modèle hydrodynamique adapté et robuste. Dans le code Tacite, développé par l'IFP, un modèle hydrodynamique mécanique a été développé. Ce modèle est capable de prédire le régime d'écoulement, les vitesses de phases et les chutes locales de pression pour tous profils et tous diamètres. Il contient les lois de fermeture fondées sur les régimes d'écoulements. Ce modèle mécanique a été validé sur différentes bases de données. Les deux limitations de ce type de modèle hydrodynamique peuvent être les perturbations mathématiques (continuité et dérivabilité ne sont pas toujours garanties) et le temps de calcul. Ceci peut être gênant lorsque l'on utilise un schéma numérique précis requérant des calculs de dérivées, et dans l'objectif du temps réel. Cet article présente une démarche s'appuyant sur les réseaux de neurones pour remplacer le module hydrodynamique du modèle diphasique selon deux objectifs : -éliminer les problèmes de discontinuité durant les calculs hydrodynamiques ; -réduire significativement le temps de calcul. Cette méthode a été testée sur des données expérimentales et simulées. Les résultats présentés prouvent la pertinence de cette approche. Oil & Gas Science and Technology -Rev. IFP, Vol. 56 (2001), No. 5 NOTATIONS V M barycentric mixture velocity (m/s) DV difference between gas velocity and liquid velocity β fraction of separated flow V G gas velocity V L liquid velocity.