• English
  • Espanhol
  • Português
Submit

EM PUBLICAÇÃO

EDIÇÕES

Boletim técnico da Produção de Petróleo

Publicação:JUN /2009

Volume:4

Número:1

Artigos mais procurados

Artigos
Expediente, Editorial e Sumário

Caros Colegas, Nesta edição, temos dois artigos que tratam sobre a emulsão. Num dos artigos, é discutido como evitá-la devido a sua dificuldade de quebra e impacto na separação de fases, noutro como usá-la para facilitar o transporte quando o petróleo é muito viscoso. Além do artigo sobre escoamento de emulsões, temos mais dois artigos sobre elevação e escoamento: otimização de gas lift em poços com linha de escoamento compartilhado; e modelagem de escoamento por golfadas.


Autores:

Palavras-chave

Compartilhe

  • Share to Google Plus
  • Share to Twitter
  • Share to Linkedin
Desenvolvimento de válvulas ciclônicas

Este trabalho aborda um dos mais sérios problemas de processamento primário de petróleo, principalmente no que tange a separação oleoágua de óleos pesados e viscosos, que e a geração de emulsões severas, que ocorre durante os processos de produção e mesmo durante o processamento primário, pela ação das válvulas convencionais. O trabalho apresenta ainda o desenvolvimento de um novo conceito e um novo equipamento derivado desse conceito, obtidos e desenvolvidos como uma das vertentes do projeto de P&D − Desenvolvimento de Tecnologias Ciclônicas, em andamento no Centro de Pesquisas da Petrobras (Cenpes). Esse novo equipamento e capaz de evitar ou, pelo menos, minimizar consideravelmente o problema citado. Trata-se de uma nova válvula para controle de processo de linhas bifásicas óleo-agua ou multifásicas gás- óleo-água. Essa nova válvula pode substituir, com grandes vantagens relativamente ao posterior processamento das correntes multifásicas, as válvulas de controle convencionais e mesmo as válvulas choke de produção, também denominadas beam, uma vez que esse grupo de válvulas constitui “geradores de emulsão”. O projeto partiu de uma nova concepção Petrobras de válvula (Patente – PI-0505620-9, depositada em 2005) que tem a característica de impor uma queda de pressão na corrente, não pela dissipação turbulenta da energia de pressão, como nas válvulas convencionais, mas pela conversão dessa energia em energia cinética de rotação. Com base nesse novo conceito, o projeto incluiu a investigação experimental com uso de modelos em acrílico de uma das versões dessas novas concepções. Prosseguiu com discussões que culminaram em uma primeira versão de um protótipo mecânico, construído em aço e bronze, e testado experimentalmente com fluidos reais (óleo do campo de Albacora), no laboratório SepFas da Unifei, apresentando resultados apenas parcialmente de acordo com o esperado. Isso levou a uma profunda analise dos resultados obtidos, com a identificação dos problemas inerentes a essa primeira versão. Apos discussões técnicas, foram desenvolvidas novas concepções para o equipamento, cujos novos protótipos foram também testados, desta vez com absoluto sucesso, como será mostrado. Utilizando essa ultima concepção, foram ainda construídos protótipos de maior escala, visando comprovar a efetividade do conceito mesmo em válvulas de maior capacidade (scaleup). Todas as etapas desse projeto serao aqui descritas, dando-se ênfase aos resultados obtidos.


Autores: Carlos Alberto Capela Moraes, Luiz Philipe Martinez Marins, André Sampaio Monteiro, Fabrício Soares da Silva, Marcos Aurélio de Souza, Luiz Fernando Barca, João Américo Aguirre Oliveira Jr., Lucilla Coelho de Almeida

Palavras-chave

válvula de controle, válvula choque, quebra de gotículas, cisalhamento de emulsão, geração de emulsão, turbulência

Compartilhe

  • Share to Google Plus
  • Share to Twitter
  • Share to Linkedin
Alocação ótima de gás em poços com elevação gas lift conectados a redes com qualquer topologia

Neste trabalho, e proposto um arcabouço para a analise de sistemas de elevação artificial por gas lift continuo usando um algoritmo de otimização acoplado a um modelo estacionário de redes de escoamento bifásico para qualquer topologia de rede. A função objetivo pode considerar os custos de capital anualizado sobre compressor, turbina e gasodutos, os custos operacionais relacionados com o combustível e as receitas provenientes do petróleo produzido, levando em conta as restrições na disponibilidade de gás. As interações entre os poços, linhas de produção e risers são devidamente avaliadas por um modelo estacionário de redes de escoamento bifásico composto por balanços de massa em elementos da rede e balanços de momento em tubos utilizando a correlação empírica de Beggs e Brill. Mediante a solução do problema de otimização é possível estimar informações importantes para a fase de projeto conceitual de um sistema de produção de petróleo. Um conjunto de estudos de casos descreve a aplicação da metodologia na analise e otimização de redes de elevação de petróleo com um único poço e com múltiplos poços com diferentes complexidades.


Autores: Jaime Neiva Miranda de Souza, José Luiz de Medeiros, André Luiz Hemerly Costa, Giovani Cavalcanti Nunes

Palavras-chave

gás lift, otimização, escoamento bifásico, dutos, petróleo, alocação de gás

Compartilhe

  • Share to Google Plus
  • Share to Twitter
  • Share to Linkedin
Avaliação de alternativas de escoamento para petróleos pesados e extrapesados

O escoamento de petróleos pesados e extrapesados, em geral, se processa em regime laminar. Portanto, a perda de carga nas linhas é proporcional à viscosidade do fluido. Com base neste conceito pode-se concluir que a redução de viscosidade é fundamental para garantir o escoamento destes petróleos. Sendo assim, a diluição por solvente, o uso de produtos químicos comerciais redutores de viscosidade e a formação de emulsão inversa (óleo em água) foram as opções avaliadas para o escoamento de petróleos extrapesados da Bacia de Campos e do Norte capixada. Os ensaios de laboratório revelaram que os petróleos pesados objeto deste trabalho apresentam valores de viscosidade da ordem de 106 mPa.s a 15°C. O melhoramento deste petróleo pormeio da diluição com derivados leves ou da formação da emulsão inversa promove uma redução significativa da viscosidade, favorecendo o escoamento. Foram obtidas emulsões inversas com viscosidade da ordem de 102 mPa.s no intervalo de temperatura entre 60°C e 15°C. A formação de emulsões de óleos pesados em água tem como vantagens a facilidade de preparo, a pouca sensibilidade à temperatura, o baixo ponto de fluidez, além da viscosidade muito mais baixa que a do petróleo puro.


Autores: Marcia Khalil, Carlos Henrique Monteiro de Carvalho, Marcelo de Albuquerque Lima Gonçalves, Paulo César Rêgo Desidério, Alexandre Barbosa Melo de Carvalho

Palavras-chave

emulsão inversa, escoamento, petróleo pesado, petróleo extrapesado

Compartilhe

  • Share to Google Plus
  • Share to Twitter
  • Share to Linkedin
Análise estrutural de tubos expansíveis para poços de petróleo

O escoamento de petróleos pesados e extrapesados, em geral, se processa em regime laminar. Portanto, a perda de carga nas linhas é proporcional à viscosidade do fluido. Com base neste conceito pode-se concluir que a redução de viscosidade é fundamental para garantir o escoamento destes petróleos. Sendo assim, a diluição por solvente, o uso de produtos químicos comerciais redutores de viscosidade e a formação de emulsão inversa (óleo em água) foram as opções avaliadas para o escoamento de petróleos extrapesados da Bacia de Campos e do Norte capixada. Os ensaios de laboratório revelaram que os petróleos pesados objeto deste trabalho apresentam valores de viscosidade da ordem de 106 mPa.s a 15°C. O melhoramento deste petróleo por meio da diluição com derivados leves ou da formação da emulsão inversa promove uma redução significativa da viscosidade, favorecendo o escoamento. Foram obtidas emulsões inversas com viscosidade da ordem de 102 mPa.s no intervalo de temperatura entre 60°C e 15°C. A formação de emulsões de óleos pesados em água tem como vantagens a facilidade de preparo, a pouca sensibilidade à temperatura, o baixo ponto de fluidez, além da viscosidade muito mais baixa que a do petróleo puro.


Autores: Ana Carolina Caldas Aguiar, Theodoro Antoun Netto

Palavras-chave

tubos sólidos expansíveis, monobore, resistência ao colapso, correlação numérico-experimental, estudo paramétrico

Compartilhe

  • Share to Google Plus
  • Share to Twitter
  • Share to Linkedin
Modelagem e simulação do escoamento bifásico no padrão de golfadas na horizontal e vertical através de um modelo numérico de slug tracking

Na produção e transporte de óleo e gás em tubulações é comum a ocorrência de misturas multifásicas. O escoamento dessa mistura pode ser modelado como o escoamento bifásico de líquido e gás. O escoamento simultâneo de líquido e gás em tubulações é caracterizado pelo padrão em que as fases se arranjam. Ao longo de uma grande faixa de vazões das fases, inclusive as vazões comuns na indústria petrolífera, o escoamento se arranja no padrão intermitente em golfadas (slug flow). Esse padrão de escoamento é caracterizado pela repetição aleatória no tempo e no espaço de pistões de líquido e bolhas alongadas de gás. O presente trabalho apresenta a modelagem matemática e numérica do escoamento intermitente em golfadas. A modelagem matemática é baseada na aplicação das equações de conservação da massa e quantidade de movimento às bolhas e pistões. O modelo numérico é o de seguimento dinâmico de pistões, em que as bolhas e pistões são propagados ao longo da tubulação, podendo interagir entre si através da troca de massa e quantidade de movimento. Um modelo para a entrada aleatória das bolhas e pistões na entrada da tubulação também é proposto, de maneira a capturar a intermitência intrínseca do escoamento. São apresentados resultados numéricos obtidos nas simulações comparados com dados experimentais, para o escoamento vertical e horizontal de ar e água. Os resultados são apresentados na forma dos valores médios e distribuições das variáveis ao longo do tubo. Além disso, são comparados resultados das simulações utilizando-se as condições de contorno aleatória e periódica. A comparação entre os resultados numéricos e experimentais é boa, e a intermitência do escoamento é capturada.


Autores: Hendy Tisserant Rodrigues, Rigoberto Eleazar Melgarejo Morales, Eugênio Spanó Rosa, Ricardo Augusto Mazza

Palavras-chave

escoamento intermitente em golfadas, escoamento bifásico, slug tracking, simulação numérica

Compartilhe

  • Share to Google Plus
  • Share to Twitter
  • Share to Linkedin
Torquímetro dinâmico telemétrico autoalimentado para prevenção de quebra de redutores de unidades de bombeio mecânico

Este trabalho apresenta Torquimetro Dinamico Telemetrico Autoalimentado para Prevencao de Quebra de Redutores de Unidades de Bombeio Mecanico, metodo de extracao de petroleo presente em 80% dos pocos mundiais. O torque, quando excede determinado valor, pode danificar completamente a engrenagem redutora, cujo custo equivale a aproximadamente 50% do valor total de uma unidade de bombeio. O metodo de calculo proposto pelo American Petroleum Institute, usado por decadas para a determinacao do torque, tem uma incerteza na faixa de 10%, precisao que nao tem evitadototalmente a quebra de redutores. Este trabalho apresenta um instrumento que fornece o torque no eixo do redutor com incerteza menor que 1%, permitindo seu controle efetivo.


Autores: Abel Cavalcante Lima Filho, Francisco Antônio Belo, Ruan Delgado Gomes, Jerry Lee Alves dos Santos, Eudisley Gomes dos Anjos

Palavras-chave

unidade de bombeio, torquímetro dinâmico, telemetria, gerador eletromecânico

Compartilhe

  • Share to Google Plus
  • Share to Twitter
  • Share to Linkedin
Desenvolvimento e implementação de um sistema de medição inercial de trajetórias de dutos – PIG inercial

Um PIG (Pipeline Inspection Gauge) é uma ferramenta para inspeção de dutos de transporte e distribuição de óleo e gás, que é inserida no duto e propelida pela própria pressão do produto circulante na tubulação. Os PIGs verificam anomalias, como ovalizações, amassamentos e corrosões, contribuindo para evitar vazamentos que podem causar acidentes ecológicos gravíssimos. Para diminuir custos e permitir uma rápida substituição após a detecção de qualquer anomalia no duto, é necessário conhecer a exata localização georreferenciada da região defeituosa. Por esta razão e também para detectar deslocamentos da tubulação, gerados por movimentação do terreno, é preciso utilizar uma ferramenta inercial, chamada PIG inercial. No Brasil, houve um grande esforço para a nacionalização da tecnologia de inspeção inercial de dutos, que era dominada por empresas internacionais, e isso viabilizou o desenvolvimento do PIG inercial brasileiro. Este trabalho apresenta um novo e robusto método de tratamento dos dados para a reconstrução das trajetórias do PIG inercial que atingiu resultados com incertezas de 0,1% em ensaios realizados em campo para a validação do método.


Autores: Gustavo Emmendoerfer, Ricardo Artigas Langer

Palavras-chave

inspeção de dutos, PIG inercial, navegação inercial

Compartilhe

  • Share to Google Plus
  • Share to Twitter
  • Share to Linkedin
Você já engrenou o Packer?

Aderbal, engenheiro novo, ainda na fase de estágio, foi escalado
pela primeira vez para trabalhar no fim de semana, dando plantão no escritório em Aracaju. Quem trabalha na plataforma sabe que os grandes problemas operacionais quase sempre ocorrem nos fins de semana. O chefe do setor de operações nas plataformas, sabendo disso, deixou com Aderbal a relação de três nomes e telefones de pessoas com quem ele poderia contar caso houvesse um problema maior: José Antunes, Pedro Falquer e Carlos Máximo.


Autores: João Siqueira

Palavras-chave

Compartilhe

  • Share to Google Plus
  • Share to Twitter
  • Share to Linkedin