cÁlculo do tubocÁlculo do tubo perfurado do … · 5º simpÓsio do grupo de escoamento...

5º SIMPÓSIO DO GRUPO DE ESCOAMENTO BIFÁSICO5 SIMPÓSIO DO GRUPO DE ESCOAMENTO BIFÁSICO

CÁLCULO DO TUBOCÁLCULO DO TUBOCÁLCULO DO TUBO CÁLCULO DO TUBO PERFURADO DO SEPARADOR PERFURADO DO SEPARADOR GRAVITACIONAL DE GÁS DO GRAVITACIONAL DE GÁS DO

TIPO SHROUD INVERTIDOTIPO SHROUD INVERTIDOTIPO SHROUD INVERTIDOTIPO SHROUD INVERTIDOFernando Augusto Alves MendesFernando Augusto Alves Mendes

Orientador: Prof DrOrientador: Prof Dr Oscar Mauricio Hernandez Rodriguez

Fernando Augusto Alves MendesFernando Augusto Alves Mendes

São Carlos, Novembro de 2008

Orientador: Prof. Dr. Orientador: Prof. Dr. Oscar Mauricio Hernandez Rodriguez

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MMOTIVAÇÃOOTIVAÇÃOMMOTIVAÇÃOOTIVAÇÃO

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C P Ó BCRESCIMENTO DA PRODUÇÃO DE PETRÓLEO NO BRASIL

750 m³/dia na época da criação da Petrobras

Mais de 182000 m³/dia no final dos anos 90

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TIPOS DE SEPARADORES DE GÁS

DE FUNDO DE POÇO

. Separadores gravitacionaisSeparadores gravitacionais

VANTAGEM

Ausência de partes móveis

DESVANTAGEM

Rendimento considerado baixoAbaixo dos 90%

. Separadores centrífugosSeparadores centrífugos

VANTAGEM

Rendimento considerado altoAcima dos 90%

DESVANTAGEM

Acima dos 90%

Contém partes móveis

Tipo fluxo reverso

Tipo rotor

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CÁLCULO DO TUBO CÁLCULO DO TUBO PERFURDOPERFURDO

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.PPERDAERDA DEDE CARGACARGA NONO ESPAÇOESPAÇO ANULARANULARÇÇ

Correlações de Beggs & Brill (1973)

PPERDAERDA DEDE CARGACARGA NONO FUROFURO

ç gg ( )

PPERDAERDA DEDE CARGACARGA NONO FUROFURO

Δp Perda de carga no furo (Pa)Δpf - Perda de carga no furo (Pa)ρ - Densidade do líquido (kg/m³)Qf - Vazão pelo furo (m³)C C fi i t d d d f 0 61CD - Coeficiente de descarga do furo – 0,61.d - Diâmetro do furo.

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Diâmetro dos furosDiâmetro dos furos3 mm 4 mm 5 mm 6 mm

Inclinação do separador 0° 10° 45° 90°

Velocidades superficiais de gás e líquido

0,5 m/s < jl< 3 m/s0,05 m/s < jg< 5 m/s

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RESULTADOSRESULTADOSRESULTADOSRESULTADOS

.Diâmetro do Furo

(mm)3 4 5 6

(mm)Seção 1 243 137 88 61Seção 2 386 220 140 97çSeção 3 740 420 270 188Seção 4 1550 875 560 390

T b l 1 Q tid d d f d ã i li ã d 0°Tabela 1 – Quantidade de furos em cada seção para a inclinação de 0°, ar-água, jG = 0,05 m/s.

Diâmetro do Furo (mm)

3 4 5 6

Seção 1 30 17 11 8Seção 1 30 17 11 8Seção 2 34 19 12 8Seção 3 41 23 15 10Seção 4 63 36 23 16

Tabela 2 – Quantidade de furos em cada seção para a inclinação de 10°, ar-água, jG = 0,05 m/s.

.Diâmetro do Furo

(mm)3 4 5 6

(mm)Seção 1 24 13 8 6Seção 2 27 15 10 7çSeção 3 32 18 12 8Seção 4 50 29 18 13

T b l 3 Q tid d d f d ã i li ã d 45°Tabela 3 – Quantidade de furos em cada seção para a inclinação de 45°, ar-água, jG = 0,05 m/s.

Diâmetro do Furo (mm)

3 4 5 6

Seção 1 23 13 8 6Seção 1 23 13 8 6Seção 2 26 15 10 6Seção 3 32 18 11 8Seção 4 49 28 18 13

Tabela 4 – Quantidade de furos em cada seção para a inclinação de 90°, ar-água, jG = 0,05 m/s.

.Inclinação do separador 0° 90°Diâmetro do F ro (mm) 3 6 3 6Diâmetro do Furo (mm) 3 6 3 6

Seção 1 114 29 29 7Seção 2 159 40 36 9çSeção 3 264 66 60 15

Tabela 5 – Quantidade de furos em cada seção para ar-água, jG = 5 m/s.ç p g , jG

Inclinação 0° 10° 45° 90°

do separador0° 10° 45° 90°

Diâmetro do Furo (mm)

3 6 3 6 3 6 3 6Furo (mm)

Seção 1 120 30 44 11 20 5 20 5Seção 2 187 47 41 10 25 6 24 6S ã 3 350 88 41 11 31 8 30 8

Tabela 6 – Quantidade de furos em cada seção para ar-óleo jG = 0 05 m/s

Seção 3 350 88 41 11 31 8 30 8Seção 4 680 170 63 16 50 13 48 12

Tabela 6 Quantidade de furos em cada seção para ar óleo, jG 0,05 m/s.

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Inclinação doInclinação do separador

0° 90°

Diâmetro doDiâmetro do Furo (mm)

3 6 3 6

Seção 1 60 15 19 15Seção 60 5 9 5Seção 2 83 21 25 21Seção 3 136 34 43 34çSeção 4 280 70 67 70Tabela 7 – Quantidade de furos em cada seção para ar-óleo, jG = 5 m/s.Tabela 7 Quantidade de furos em cada seção para ar óleo, jG 5 m/s.

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CONCLUSÕESCONCLUSÕESCONCLUSÕESCONCLUSÕES

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AAGRADECIMENTOGRADECIMENTOAAGRADECIMENTOGRADECIMENTO