Transporte de óleos pesados e ultraviscosos via core-flow: aspectos geométricos e termofluidodinâmicos.

• Ano de defesa: 2013
• Autor(a) principal: ANDRADE, Tony Herbert Freire de.
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Campina Grande; Brasil; Centro de Ciências e Tecnologia - CCT; PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA DE PROCESSOS; UFCG
• Palavras-chave em Português: Óleos pesados.; Redução de atrito.; Core-flow.; Conexões T e Curvadas.; Heavy oils.; Friction reduction.; Curved and T Connections.; Engenharias.
• Link de acesso: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/2351

A ocorrência de óleos pesados e ultrapesados no mundo vem aumentando sensivelmente e aponta para a necessidade de maiores investimentos na exploração dos reservatórios e, conseqüentemente, para o desenvolvimento de novas tecnologias para o transporte deste tipo óleo. Neste sentido, o presente trabalho apresenta um estudo numérico envolvendo o transporte de água e óleos pesados em dutos horizontais, dutos curvados e dutos com conexões T (com cantos vivos ou suavizados) empregando a técnica core annular flow via software comercial ANSYS CFX® Release 12.0. Foi utilizado um modelo matemático multifásico de mistura para tratar o escoamento bifásico água-óleo pesado, tridimensional, transiente, isotérmico e não-isotérmico, assumindo regime laminar para fase óleo e turbulento para a fase água (modelo de turbulência k-. Resultados da distribuição da pressão, velocidade, fração volumétrica, temperatura das fases e a queda de pressão ao longo do tempo são apresentadas e avaliadas. Verifica-se que a presença de uma película de água nas proximidades da parede da tubulação envolvendo o núcleo de óleo que escoa na região central da tubulação, (escoamento anular tipo core-flow) provoca uma elevada redução na queda de pressão variando de 90% para a conexão T com cantos vivos até 96% para o duto curvado durante o escoamento bifásico quando comparado com o escoamento monofásico de óleo pesado para as mesmas condições operacionais. Observou-se que o núcleo do óleo escoa excentricamente no tubo e que paradas no fluxo de água aumentam consideravelmente a queda de pressão no tubo, portanto, após o religamento da bomba a pressão do sistema diminue rapidamente.