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Título: Simulação numérica do reinício do escoamento de petróleo parafínico gelificado em tubulações providas de aliviadores de pressão
Autor(es): Barreira, Eduardo Martinez
Orientador(es): Negrão, Cezar Otaviano Ribeiro
Palavras-chave: Escoamento
Métodos de simulação
Dinâmica dos fluidos
Runoff
Simulation methods
Fluid dynamics
Data do documento: 1-Ago-2014
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Curitiba
Referência: BARREIRA, Eduardo Martinez. Simulação numérica do reinício do escoamento de petróleo parafínico gelificado em tubulações providas de aliviadores de pressão. 2014. 96 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2014.
Resumo: O petróleo da camada Pré-sal comumente apresenta composição parafínica, o que resulta em sua gelificação a baixas temperaturas. Visando paradas de produção, foi definido como o objetivo do trabalho o desenvolvimento de uma ferramenta que avalie pressões e vazões no reinício do escoamento de óleo gelificado, em tubulações providas de aliviadores de pressão. Os aliviadores são empregados por reduzir picos de pressão, porém atrasando a estabilização do escoamento. Dois tipos de aliviadores foram idealizados, um provido de um êmbolo, que recebe e retorna fluido à tubulação; e outro com uma resistência hidráulica fixa, que somente recebe o óleo. Fez-se uso de um modelo matemático para a tixotropia, com base em uma analogia mecânica, presente na literatura. A ferramenta foi então empregada para simular o reinício do escoamento com duas condições de contorno na entrada da tubulação, de pressão ou vazão constante. Para a condição de pressão fixa na entrada, aumentos máximos para o tempo de estabilização do escoamento, de ~5% para ambos tipos de aliviadores, foram registrados quando utilizados dois aliviadores, com volume total igual a 1% do volume da tubulação. Para o caso de vazão fixa, os aliviadores resistivos desempenharam melhor, com 56,3% de redução para o pico de pressão (24,3% para o caso de êmbolo), porém apresentando 104,7% de aumento máximo para o tempo de estabilização (44,3% para o caso de êmbolo), quando até dois aliviadores de mesmo volume total de 1% foram empregados.
Abstract: Pre-salt layer oil commonly presents a paraffinic composition, resulting on its gellification for low temperatures. With production stops in mind, the development of a tool to evaluate pressure and volumetric flow during flow restart of gelified oil, in tubes provided with pressure release reservoirs, was set as the paper’s objective. The pressure release reservoirs are employed in order to reduce pressure peaks, although they delay the flow estabilization. Two types of pressure release reservoirs were idealized, one provided with an embolus, that both receives and returns fluid to the tube; and another with a fixed hydraulic resistance, that only receives the oil. A mathematical model for thixotropy, available in the literature, that uses a mechanical analogy was employed. The tool was then used to simulate the flow restart with two different boundary conditions for the tube’s entrance, of fixed pressure or volumetric flow. For the fixed pressure condition, maximum increases in estabilization time, of ~5% for both types of reservoirs, were registered for two reservoirs with total volume equal to 1% of the tube’s volume were introduced. For the fixed volumetric flow case, the resistive reservoirs performed better, with 56,3% reduction for the pressure peak (24,3% for the embolus case), although presenting a 104,7% maximum rise in estabilization time (44,3% for the embolus case), when up to two reservoirs of the same total volume of 1% were employed.
URI: http://repositorio.roca.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/6159
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