Experimental and modeling investigations of the viscosity of crude oil binary blends : new models based on the genetic algorithm method
غالبا ما تشمل عملية تقدير لزوجة النفط الخام ثنائي الخلط درجة من الصعوبة نظرا لتعقيد دالة اللزوجة و وجود جزء من النفط الخام و بارمترات أخرى متعددة و ثوابت. يمكن التعبير عن هذه العلاقة باستخدام نموذج رياضي بمتغيرات مختلفة. بجانب النماذج المعروفة للتنبؤ بلزوجة خليط النفط الخام تعتمد صناعة البترول على ن...
Saved in:
| Published in: | The journal of engineering research (Print) Vol. 12; no. 1; pp. 81 - 91 |
|---|---|
| Main Authors: | , , |
| Format: | Journal Article |
| Language: | English |
| Published: |
Muscat, Oman
Sultan Qaboos University, College of Engineering
01-06-2015
Sultan Qaboos University |
| Subjects: | |
| Online Access: | Get full text |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Summary: | غالبا ما تشمل عملية تقدير لزوجة النفط الخام ثنائي الخلط درجة من الصعوبة نظرا لتعقيد دالة اللزوجة و وجود جزء من النفط الخام و بارمترات أخرى متعددة و ثوابت. يمكن التعبير عن هذه العلاقة باستخدام نموذج رياضي بمتغيرات مختلفة. بجانب النماذج المعروفة للتنبؤ بلزوجة خليط النفط الخام تعتمد صناعة البترول على نماذج أخرى تعطي تنبؤات أدق. في هذا العمل تم تطوير عدد نموذجين تجريبيين جديدين لحساب اللزوجة للنفط الخام الممزوج. استخدام في كلا النموذجين طريقة أقل مربع و طريقة الخواريزم الجيني لتحديد البارمترات الخاصة بالنموذج المقترح. تم قياس اللزوجة الديناميكية لعدد 12 مجموعة من النفط الخام الممزوج على درجة حرارة 298.15 كيلفن و 25 معدل قص مختلف و أسفرت عن عدد 300 من البيانات الثنائية. علاوة على ذلك تم جمع عدد 700 مجموعة من اللزوجة الحركية للبيانات الثنائية من مصادر المراجع و تم استخدامها في200 حالة من 300 من البيانات الثنائية التجريبية مع نطاق كبير من جاذبية API (من 9.89 حتى 41.2) و لزوجة (من 1.054 حتى 165.860 cSt) لاختبار الموجود و المتوفر و اختبار أيضا النماذج المطورة في هذه الدراسة. تم استخدام عدد 100 نقطة من البيانات التجريبية المتبقية التي لم يتم استخدامها في عمليات الانحدار للتحقق من صحة النماذج. النتائج التي تم الحصول عليها من حيث % AARD هي
33.546 و 14.195 لطريقة أقل مربع و 13.113 و 13.672 لطريقة الخواريزم الجيني للنماذج المقترحة 1 و 2 على الترتيب.
أظهرت النتائج لإحصائيات البارمترات التي تعتمد على طرق الخواريزم الجيني و أقل مربع تفوق طريقة الخواريزم الجيني لتقدير البارمترات للنماذج الجديدة مقارنة بنموذج أقل مربع التقليدي. قدمت نماذج الخواريزم الجيني التي تم تطويرها في هذه الدراسة أعلى دقة في حساب لزوجة النفط الخام الممزوج مقارنة بكل النماذج المقدمة في المراجع.
Achieving an estimation of viscosity in crude oil binary mixtures is often difficult because the
relationship of viscosity, to the fraction of each crude oil, and many other parameters and constants is
comply. This relationship can be expressed by mathematical models with different variables. Besides the
known models for predicting the viscosity of crude oil mixtures, the petroleum industry demands other
models which give accurate predictions. In this work, two new empirical models have been developed
for the calculation of the viscosity of binary crude oil blends. Two techniques-least square (LS) and
genetic algorithm (GA)-were used to determine the parameters of the proposed models. Dynamic
viscosity of 12 sets of crude oil blends at 298. 15 K and 25 different shear rates were measured, resulting in
300 sets of binary data. Moreover, 700 sets of kinematic viscosity binary data were collected from
literature sources and used along with 200 of the 300 sets of experimental binary data with a wide range
of American Petroleum Institute (API) gravity (9. 89-41. 2) and viscosity (1. 054-165, 860 cSt) to examine
existing available models as well as the newly developed models in this study. The remaining 100
experimental data points which were not used in the regression process were used for validating the
models. The results in terms of the absolute average relative deviation (AARD%) were 33.546 and 14. 195
for the LS method and 13. 113 and 13. 672 for the GA method for proposed models one and two,
respectively. The results of statistical parameters based on the GA and LS methods showed that the GA is
a superior method for new model parameter estimation as compared with the traditional LS technique.
The GA-based models developed in this study provided the highest accuracy for viscosity calculation of
the crude oil blends over all existing models in the literature. |
|---|---|
| ISSN: | 1726-6009 1726-6742 |
| DOI: | 10.24200/tjer.vol12iss1pp81-91 |