SIMULAÇÃO DA PARTIDA A FRIO DE ÓLEOS PARAFÍNICOS A BAIXAS TEMPERATURAS
Temperatura inicial de aparecimento de cristais
Temperatura de gelificação
Reologia
Volumes finitos
Escoamento de fluídos
Parafina
Wax crude oils
Wax appearance temperature
Gelation temperature
Rheology
Finite volume
Laurindo, Luan Cristian de Sales | Posted on:
2014
Abstract
A gelificação de óleos parafínicos é uma questão que, apesar de já estar
sendo estudada há algumas décadas, ainda é um assunto que precisa ser muito bem desenvolvido e aprofundando. Uma vez que o cenário atual de produção de petróleo, principalmente o brasileiro, está se concentrando cada vez mais em regiões onde este tipo de óleo é
presente, há uma crescente necessidade de um estudo aprofundado.
Os petróleos parafínicos são normalmente encontrados em reservatórios
localizados em água profunda e ultra profunda, onde a temperatura do leito marinho é muito baixa. Quando, por qualquer motivo, a produção for interrompida e o escoamento parar, o óleo que está na região do duto localizado no fundo do mar troca calor com o ambiente. A troca de calor ocasiona precipitação dos cristais e posterior gelificação com consequente mudança na reologia do óleo. A questão é complexa pelo fato de a reologia do petróleo adquirir um comportamento não newtoniano com dependência da temperatura após a gelificação.
O objetivo do presente trabalho foi simular numericamente o escoamento de um fluido viscoplástico de Bingham com um modelo capaz de representar a dependência da reologia com a temperatura. O modelo é baseado na equação de Arrhenius e foi implementado em um software livre chamado OpenFoam. Neste programa, foi definida uma malha 2D que representasse um duto com comprimento e raio bem definidos.
As simulações envolveram a aplicação de um gradiente de pressão durante
um tempo de 80 segundos. Foi feito uma amostragem a partir dos resultados obtidos a partir da simulação e os dados foram plotados em programa livre chamado Pyxplot.
Os resultados demostraram uma coerência muito boa do modelo de acordo
com o que era esperado. As regiões de Plug-flow características do material de Bingham ficaram bem definidas. Também foi possível observar como essas regiões variam com a tensão de cisalhamento e com o gradiente de pressão.
Os gráficos obtidos ilustraram bem a relação da viscosidade com a
temperatura e tensão de cisalhamento, mostrando claramente como o aumento dessas grandezas diminuem os valores de viscosidade.
Por fim, foi construído também um gráfico considerando a influência da
variação do índice de potência na velocidade
[Texto sem Formatação]
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Document type
Trabalho de conclusão de cursoSubject(s)
Óleos parafínicosTemperatura inicial de aparecimento de cristais
Temperatura de gelificação
Reologia
Volumes finitos
Escoamento de fluídos
Parafina
Wax crude oils
Wax appearance temperature
Gelation temperature
Rheology
Finite volume