Estudo experimental do escoamento anular oleo-agua ("core flow") na elevação de oleos ultraviscosos

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Vanegas Prada, Jose Walter
Data de Publicação: 1999
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Texto Completo: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1587234
Resumo: Orientador: Antonio Carlos Bannwart
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spelling Estudo experimental do escoamento anular oleo-agua ("core flow") na elevação de oleos ultraviscososEscoamento bifásicoPetroleo - TransporteHidrodinâmicaOrientador: Antonio Carlos BannwartDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia MecanicaResumo: O aumento da importância dos óleos pesados dentro do cenário energético viabiliza a exploração de reservatórios considerados inicialmente como não rentáveis. Isto leva à procura de tecnologias que otimizem o processo de desenvolvimento de um campo deste tipo. Em vista disso, este trabalho consiste em propor uma nova alternativa na elevação dos óleos pesados: a utilização do escoamento anular óleo -água (core flow). Este tipo de escoamento é induzido pela injeção lateral de pequenas quantidades de água, com o fIm de lubrifIcar o óleo o qual escoa formando um núcleo central dentro do tubo. Para tal fIm se construiu um aparato experimental em escala de laboratório no qual se testou a tecnologia em um tubo vertical de 2,76 cm de diâmetro, para um óleo de 17,6 Pa.s com ótimos resultados. O core flow permitiu reduzir a perda de carga por atrito em mais de 1000 vezes, com relação à do escoamento monofásico de óleo, sendo da mesma ordem da encontrada no escoamento monofásico de água à vazão da mistura. A perda de carga total foi diminuída 93 vezes com respeito ao escoamento monofásico de óleo. Além disto, foi desenvolvida uma correlação para determinar o gradiente de pressão no escoamento vertical ascendente, a partir das vazões e propriedades dos líquidos e da fração volumétrica de óleo. Esta foi calculada utilizando outra correlação desenvolvida para o caso vertical. A correlação foi validada com os dados deste trabalho e comparada com os de uma outra fonte, com excelentes resultadosAbstract: The increase in importance of heavy oil in the energy scenario makes it viable the exploitation of initially unprofitable reservoirs. This leads to the search of technologies capable to improve the development of heavy oil fields. In view of this scenario the present work proposes a new technology for heavy oil lift by using the core annular flow pattem (shortly "core flow"). This flow arrangement can be induced through the lateral injection of relatively small quantities of water, in order to get a lubricated oil core in the pipe. With this objective in mind, an experimental apparatus was built and tested at a laboratory scale (1 in. vertical pipe) with an 17.6 Pa.s oil and water at room temperatures. The experiments were quite successfuL The core ¿ flow allowed to reduce the friction pressure drop by more than 1000 times with respect to single phase oil flow and is of the same order as the flow of water alone at same total flow rate. The total pressure drop was reduced 93 times with respect to single phase oil flow. Finally, a physically based correlation for friction pressure drop in upward core flow was developed and validated with our measurements. Comparison of this correlation with data from another source gave excellent results. Besides the fluid properties and flow rates, the correlation requires the volumetric fraction ofthe oil, which is determined from another correlationMestradoMestre em Engenharia de Petróleo[s.n.]Bannwart, Antonio Carlos, 1955-Ribeiro, Geraldo Afonso Spinelli MartinsFranca, Fernando de AlmeidaUniversidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia MecânicaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia de PetróleoUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASVanegas Prada, Jose Walter19991999-02-22T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdf192f. : il.(Broch.)https://hdl.handle.net/20.500.12733/1587234VANEGAS PRADA, Jose Walter. Estudo experimental do escoamento anular oleo-agua ("core flow") na elevação de oleos ultraviscosos. 1999. 192f. Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1587234. Acesso em: 2 set. 2024.https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/173913porreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instacron:UNICAMPinfo:eu-repo/semantics/openAccess2022-05-12T12:30:24Zoai::173913Biblioteca Digital de Teses e DissertaçõesPUBhttp://repositorio.unicamp.br/oai/tese/oai.aspsbubd@unicamp.bropendoar:2022-05-12T12:30:24Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)false
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