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[en] SIMULATIONS AND EXPERIMENTAL RESULTS FOR A HIGH-POWER LASER TOOL TO DISSOCIATE HYDRATE ON OIL AND GAS PRODUCTION EQUIPMENT IN DEEP WATER / [pt] SIMULAÇÕES E RESULTADOS EXPERIMENTAIS PARA UMA FERRAMENTA A LASER DE ALTA POTÊNCIA PARA DISSOCIAR HIDRATO EM EQUIPAMENTOS DE PRODUÇÃO DE PETRÓLEO E GÁS EM ÁGUAS PROFUNDASBRUNO GRECO DE SOUSA 03 October 2024 (has links)
[pt] A indústria de Petróleo e Gás enfrenta desafios, particularmente a formação
de hidratos em equipamentos submarinos, que podem bloquear válvulas de
controle e colocar em risco a segurança e a produtividade. Os métodos
atuais de remoção de hidratos são frequentemente subótimos devido aos
altos custos, ao tempo de consumo e ao potencial dano ambiental. Este
projeto está desenvolvendo uma ferramenta a laser de alta potência como
uma solução alternativa para a remoção de hidratos, aproveitando a recente
disponibilidade comercial de tais lasers.
A ferramenta, projetada para ser operada por um Veículo Operado Remotamente (ROV) subaquático a profundidades de 600 m - 3500 m, é baseada
em um laser de diodo azul de alta potência. Funciona transferindo calor
para o hidrato, seja por absorção direta da radiação laser ou por condução
de calor de partes adjacentes que absorvem a radiação.
Dois protótipos foram projetados e construídos, equipados com lasers de
700 W e 1800 W, respectivamente. Esses protótipos consistem em cinco
módulos: refrigeração, energia, principal, óptico e skid. Simulações e testes
experimentais estão sendo conduzidos em um ambiente de laboratório para
facilitar o avanço da ferramenta e garantir um design compacto e eficiente
antes dos testes de campo. / [en] The Oil and Gas industry faces challenges, particularly the formation of
hydrates on subsea equipment, which can block control valves and risk safety
and productivity. Current hydrate removal methods are often suboptimal
due to high costs, time consumption, and potential environmental damage.
This project is developing a high-power laser tool as an alternative solution
for hydrate removal, leveraging the recent commercial availability of such
lasers.
The tool, designed to be operated by an underwater Remotely Operated
Vehicle (ROV) at depths of 600 m - 3500 m, is based on a high-power blue
diode laser. It works by transferring heat to the hydrate either by direct
absorption of the laser radiation or by heat conduction from adjacent parts
absorbing the radiation.
Two prototypes have been designed and constructed, equipped with 700 W
and 1800 W lasers respectively. These prototypes consist of five modules:
cooling, power, main, optical, and skid. Simulations and experimental
tests are being conducted in a laboratory setting to facilitate the tool s
advancement and ensure a compact and efficient design before field trials.
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