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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/35381| Título: | Aplicação de um modelo de dimensionamento para câmara de expansão de sistemas de distribuição na indústria de petróleo e gás |
| Título(s) alternativo(s): | Application of a sizing model for distribution system expansion chamber in the oil and gas industry |
| Autor(es): | Rocha, Jaqueline de Azevedo |
| Orientador(es): | Santos, Paulo Henrique Dias dos |
| Palavras-chave: | Petróleo Separação (Tecnologia) Escoamento bifásico Modelos matemáticos Petroleum Separation (Technology) Two-phase flow Mathematical models |
| Data do documento: | 30-Nov-2022 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Curitiba |
| Citação: | ROCHA, Jaqueline de Azevedo. Aplicação de um modelo de dimensionamento para câmara de expansão de sistemas de distribuição na indústria de petróleo e gás. 2022. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Mecânica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2022. |
| Resumo: | A separação das fases do produto obtido em poços de extração de petróleo é uma parte fundamental da produção de petróleo e gás. No entanto os separadores utilizados possuem grandes dimensões e alto custo de instalação, operação e manutenção. Serão abordados neste trabalho diversos tipos de separadores ciclônicos, detalhando suas principais características, em especial o separador VASPS – Vertical Annular Separation and Pumping System (Sistema de Separação e Bombeamento Vertical Anular). O trabalho em questão tem o objetivo de promover e apresentar um estudo a respeito das aplicações de uma modelagem algébrica do escoamento do filme líquido em uma câmara de expansão de um separador VASPS para escoamentos verticais, utilizando um modelo matemático da literatura de referência, aplicando e adaptando um modelo teórico em um sistema de distribuição real na indústria de petróleo e gás. O estudo será promovido através de simulações do modelo algébrico em um programa em Python. As simulações foram realizadas para escoamentos verticais descendentes e ascendentes, utilizando como líquido, tanto água, quanto óleo, através de dados reais de escoamentos verticais de petróleo e gás. As simulações foram realizadas variando o diâmetro da câmara do separador, entre 10 a 50 polegadas, e o diâmetro do bocal, entre 1 a 8 polegadas. Foram variadas, também, as propriedades do óleo, utilizado como fluido de trabalho. As análises foram, então, realizadas por meio dos gráficos resultantes, gerados pelo programa. As simulações para escoamentos verticais descendentes obtiveram ótimos resultados, tanto para água, quanto para óleo. As simulações para escoamentos verticais ascendentes, no entanto, não obtiveram resultados satisfatórios, de modo que, foi possível concluir que se faz necessárias algumas adequações no modelo algébrico apresentado na literatura, para que este possa descrever corretamente o escoamento vertical ascendente na câmara de expansão do separador VASPS. |
| Abstract: | The separation of the product phases obtained in oil extraction wells is a fundamental part of oil and gas production. However the separators used have large dimensions and high cost of installation, operation and maintenance. In this paper several types of cyclonic separators will be discussed, detailing their main characteristics, especially the VASPS separator – Vertical Annular Separation and Pumping System. This work aims to promote and present a study on the applications of algebraic modeling of the liquid film flow in the expansion chamber of a VASPS separator for vertical flows, using a mathematical model from the reference literature, applying and adapting a theoretical model in a real distribution system in the oil and gas industry. The study will be promoted through simulations of the algebraic model in a Python program. The simulations were performed for vertical downward and upward flows, using both water and oil as the liquid, using real data from vertical oil and gas flows. The simulations were performed by varying the separator chamber diameter from 10 to 50 inches, and the nozzle diameter from 1 to 8 inches. The properties of the oil used as the working fluid were also varied. The analyses were then performed using the resulting graphs generated by the program.The simulations for vertical downward flow obtained excellent results, both for water and oil. The simulations for vertical upward flow, however, did not obtain satisfactory results, só it was possible to conclude that it is necessary to make some adjustments in the algebraic model presented in the literature, só that it can correctly describe the vertical upward flow in the expansion chamber of the VASPS separator. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/35381 |
| Aparece nas coleções: | CT - Engenharia Mecânica |
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