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[en] EXPERIMENTAL STUDIE OF FORCES FOR WAX REMOVAL IN PIGGING OPERATIONS / [pt] ESTUDO EXPERIMENTAL DAS FORÇAS PARA REMOÇÃO DE DEPÓSITOS DE PARAFINA NO INTERIOR DE DUTOSALEXANDRE LIMA BARROSO 18 February 2004 (has links)
[pt] Um dos problemas encontrados na indústria do petróleo no
que diz respeito a garantia de escoamento durante produção
de óleo cru trata-se da deposição das frações parafínicas
no interior dos tubos.Gastos significantes estão associados
ao bloqueio parcial ou total das linhas de produção. O
procedimento mais aplicado para remoção mecânica destes
depósitos é a passagem de pigs. Uma das forças de contato
que atua no pig durante o procedimento de remoção deste
depósito é exercida pela camada de parafína depositada na
parede do tubo. À medida que se processa a remoção mecânica
e se estabelece o deslocamento do pig e da parafina
removida outras forças de contato se caracterizam. O
conhecimento da força necessária para quebra e remoção de
um depósito específico é um ponto chave para o planejamento
seguro e eficiente de uma operação de passagem de pig.
Este trabalho propõe-se a estudar experimentalmente a força
de contato deste depósito controlando as variáveis que
influenciam esta força, analisando os resultados de acordo
com os parâmetros envolvidos e os comparando com os
resultados obtidos com modelos disponíveis na literatura. / [en] Wax deposition inside transportation pipelines is a
relevant problem for the petroleum industry. Significant
capital and operatinal cost are associated with the total
or partial blockage of production lines. Pigging is the
most widely used technique for removing wax deposits.
The knowledge of the forces necessary to break and remove a
particular wax deposit are key to the safe and a efficient
design of a pigging operation. The present work presents an
experimental laboratory study of the forces necessary to
remove wax deposits inside a duct. The results obtained
with the experiments are used to validate predicting models
avaiable in the litErature.
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[en] EXPERIMENTAL VALIDATION OF MODELS FOR PREDICTING THE FORCES FOR REMOVING WAX DEPOSITS IN PIPELINES USING PIGS / [pt] AVALIAÇÃO DE MODELOS PARA A REMOÇÃO DE DEPÓSITOS DE PARAFINA EM DUTOS UTILIZANDO PIGSROBSON DE OLIVEIRA SOUZA 26 October 2005 (has links)
[pt] Pigs ainda são a ferramenta mais utilizada pela indústria
para remover
depósitos de parafina em linhas submarinas de petróleo. A
passagem de Pigs é
considerada uma operação de risco, pois existe a
possibilidade do gradiente de
pressão disponível para deslocar o Pig não ser suficiente
para vencer as forças de
contato entre o Pig e a parede do tubo e as forças
necessárias para remoção do
depósito de parafina. Neste trabalho realizou-se um estudo
experimental visando
o levantamento de dados de laboratório sobre as forças de
contato Pig-tubo para
alguns tipos de Pigs comumente usados em operações de
campo. Além disso,
foram também determinadas forças para remoção de depósitos
de parafina
fabricados no laboratório sob condições controladas. Foi
projetada e construída
uma seção de testes onde os Pigs ensaiados eram puxados
com velocidade
constante através de trechos de tubo, sendo a força
trativa de puxada monitorada
continuamente por células de carga. Os resultados de força
de contato Pig-tubo
sem depósito de parafina foram comparados com modelos
teóricos disponíveis
na literatura. Para o caso dos experimentos onde depósitos
estavam presentes, as
forças necessárias para a quebra dos depósitos foram
também comparadas com o
único modelo disponível na literatura. Os resultados
obtidos mostraram que,
para Pigs de disco e de espuma os modelos disponíveis
prevêem as forças de
contato Pig-tubo com incerteza aceitável. Para o caso de
remoção de parafina a
comparação com os experimentos desenvolvidos mostrou que o
modelo
disponível consegue estimar a força inicial para a quebra
do depósito dentro de
uma faixa de incerteza de ± 30% para os Pigs de disco e de
espuma. / [en] Pigging is still the most widely used method to remove wax
deposits in
subsea pipelines. The passage of a pig is still considered
a risky operation, since
the pressure gradient available for driving the pig might
not be sufficient to
overcome the contact forces between the pig and the wall,
as well as the forces
required to remove the wax deposit. If this is the case,
the pig will be stuck, and
costly remediation procedures will have to be implemented.
In the present work,
an experimental study was carried out aimed at collecting
reliable data on the
contact forces developed between pigs and the pipe wall
for some types of pigs
commonly used in field operations. Also, as part of the
work, the forces required
to remove wax deposits prepared under controlled
conditions were recorded. To
this end, a test section was specially designed and
constructed. In the tests, the
pigs were pulled through a set of pipes at constant speed
by a winch, while the
pulling force was continuously recorded by load cells. The
results obtained for
the contact forces between disc, foam and conical cup pigs
and the pipe wall
without wax deposits were compared with models available
in the literature.
Good level of agreement was obtained. Experimental results
obtained for the
cases where the test pipes had controlled wax deposits
where compared with the
only model available in the literature for predicting the
forces required to break
the wax deposits. The comparisons demonstrated that the
measured forces
required for breaking the wax deposit can be estimated by
the available models
within an uncertainty of ±30%.
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[en] OPTIMAL PARAMETRIZATION OF GOVERNMENT GUARANTEE IN INFRASTRUCTURE PROJECTS / [pt] PARAMETRIZAÇÃO ÓTIMA DE GARANTIA GOVERNAMENTAL EM PROJETOS DE INFRAESTRUTURAAQUILES POLETTI MOREIRA 29 December 2010 (has links)
[pt] Nas últimas décadas a participação do capital privado em projetos de
infraestrutura tem aumentado. Por outro lado, considerando os elevados riscos de
alguns destes empreendimentos, pode haver necessidade do governo estabelecer
mecanismos de incentivo para reduzir estes riscos para continuar atraindo o
investidor privado. Uma destas alternativas é a Garantia Limitada de Receita
Mínima. Nesta modalidade, é garantida ao investidor uma receita mínima do
projeto limitado a um teto pré-fixado chamado de nível de CAP, o que reduz o
risco do governo. Este trabalho propõe uma metodologia que permite ao governo
definir os parâmetros ótimos para precificar a Garantia de Receita Mínima com
CAP de forma a alcançar os objetivos de atrair a iniciativa privada e minimizar o
custo e o risco esperados pelo governo. Para determinar o interesse do investidor
privado foi adotada a métrica do nível de risco do projeto, obtido da distribuição
de probabilidade do VPL, e o risco do governo, a medida de performance Omega,
obtida da distribuição de probabilidade da garantia, usando-se a metodologia das
opções reais. Para determinar os parâmetros ótimos foi utilizado método
numérico, dado que uma solução analítica é inviável dada a complexidade do
problema. Como resultado secundário, demonstrou-se que quando o governo
analisa a garantia em um contexto de carteira de projetos, o risco do governo
reduz-se devido ao efeito da diversificação. / [en] In recent decades the participation of private capital in infrastructure
projects has increased. Considering the high level of risk of some of these
projects, there may be a need for some sort of government support mechanisms
that reduce these risks in order to continue to attract the private investor interest.
One such alternative is the Limited Minimum Revenue Guarantee, where the
investor is guaranteed a minimum revenue level for the project, limited to a preset
ceiling, or CAP, which reduces the government’s risk. This work proposes a
method to allow the government to define the optimal parameters for both the
Minimum Revenue Guarantee and the CAP, so that the private investor is
attracted to the project at the lowest cost and risk possible to the government. The
interest of the private investor is measured by the level of risk involved, which is
obtained from the probability distribution of the project´s NPV. The metric for the
government risk is assumed to be the Omega performance measure, which is
determined from the probability distribution of the guarantee under the real
options approach. Due to the complexity of the problem, an analytic solution is
not feasible and it is shown that the optimal parameters can be determined with
numerical methods. As a secondary result, it is also shown that when the
government analyses these guarantees in the context of a portfolio of projects, the
risk to the government is reduced due to the diversification effect.
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[en] MODELING UNCERTAINTIES AND FLEXIBILITIES IN PPP PROJECTS / [pt] UM MODELO GERAL PARA TOMADA DE DECISÃO SOB INCERTEZA E FLEXIBILIDADE EM PARCERIAS PÚBLICO-PRIVADAS19 June 2017 (has links)
[pt] As flexibilidades observadas em contratos de Parcerias Público-Privadas (PPPs) para projetos de infraestrutura rodoviária podem também ser compreendidas como opções contratuais. O modelo desenvolvido no presente estudo teve como principal foco o estabelecimento do nível ótimo de garantia governamental a ser ofertada à iniciativa privada em uma concessão de rodovia por PPP, utilizando a teoria de opções reais de forma integrada à métrica de performance Ômega, a qual obteve melhor resposta entre demais métricas VaR e CVaR propostas. Ainda de forma original, o modelo contemplou o apreçamento de garantias de receita mínima, como parte integrante do apreçamento de opções do tipo collar europeia (calls e puts) com caps, integrado ao apreçamento da opção americana de expansão (call) do projeto. O valor presente (VP) do projeto, considerando a opção de expandir a capacidade, foi calculado em 2,73 bilhões de Reais, que comparado ao valor esperado de 2,65 bilhões de Reais sem flexibilidade, representa um aumento de 73 milhões de Reais ao valor do projeto no caso base. O valor presente do projeto com a flexibilidade de expansão (call americana) e com garantia de receita mínima (put europeia) com cap 10 por cento do Capex permite atingir o valor de 3,33 para a medida Ômega, que é muito superior ao valor anterior de 0,996 obtido somente com a modelagem de opções tipo collar. / [en] The flexibilities observed in Public-Private Partnership (PPP) contracts for road infrastructure projects can also be taken as contractual options. The model developed in the present study had as main focus the establishments of the optimal level of government guarantee to be provided to private initiative in a PPP highway concession, using real option theory integrated with Omega measure, in which had a better response among other proposed VaR and CVaR metrics. Also in an original way, the model contribute to set a minimum revenue guarantees, as part of the european collar option (call and put), integrated to an expansion american call option. The project s present value (PV), considering an option for capacity expansion, was calculated at BRL 2.73 billion, which compared to the expected value of BRL 2.65 billion without flexibility, represents an increase of BRL 73 million to the value of the project in the base case scenario. The present value of the project with the flexibility of expansion (call) and with a minimum revenue guarantee with cap 10 percent of Capex, allows to reach the value of 3.33 for the Omega measure, which is much higher than the previous value of 0.996, obtained only with the european collar option.
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[pt] PARCERIA PÚBLICO-PRIVADA PARA OBRAS DE REFORMA E MODERNIZAÇÃO DO COMPLEXO DO MINEIRÃO: UMA ANÁLISE POR OPÇÕES REAIS / [en] PUBLIC-PRIVATE PARTNERSHIP FOR REFORM AND MODERNIZATION WORKS OF MINEIRÃO COMPLEX: AN ANALYSIS BY REAL OPTIONSROBERTO SILVA DOS SANTOS 28 September 2015 (has links)
[pt] Diante do comprometimento do Brasil com a FIFA (Federação Internacional de Futebol) para realização de eventos esportivos, mais precisamente a Copa das Confederações em 2013 e a Copa do Mundo em 2014, o Governo do Estado de Minas Gerais utilizou o modelo de Parcerias Público-Privadas (PPP) para promover as obras de reforma e modernização do Complexo do Mineirão, em Belo Horizonte. A PPP tem como objetivo a viabilização de projetos de infraestrutura que exigem grandes aportes financeiros. No entanto, a incerteza sobre a demanda de público de jogo de futebol é elevada e isso pode fazer com que algumas empresas que poderiam estar interessadas na realização da obra, não participem da concessão. Assim, uma das formas para reduzir esse risco é o governo oferecer uma garantia de demanda, na qual é garantida uma receita pré-determinada sempre que os resultados do investidor forem abaixo do esperado. Essa garantia é vista como uma opção de Put para a Minas Arena, empresa privada, e como uma Call para o governo. Nesse contexto, este trabalho desenvolveu um modelo respaldado na teoria de opções reais com o objetivo de valorar as opções presentes do projeto e estabelecer os limites de risco para cada um dos stakeholders. O resultado da análise mostrou que a estratégia de associar uma garantia de demanda a um teto de desembolsos (proposta vencedora do processo licitatório) tem valor positivo para o governo e negativo para o concessionário. Foi utilizada a média de público mensal histórica, na qual a demanda média não ultrapassa 50 porcento da capacidade do estádio. Além disso, algumas sensibilidades dos principais parâmetros do modelo sugeriram uma alta sensibilidade do valor da opção para pouca variação desses parâmetros. Esses resultados revelam que a empresa privada poderia ter assinado o projeto sem a necessidade da opção de garantia de público, uma vez que os principais jogos do estádio do Mineirão são altamente concentrados no time Cruzeiro, que possuem um comportamento estável de jogos ao longo do ano, com exceção dos dias de clássico. / [en] Given the commitment of Brazil with FIFA (International Football Federation) to perform sporting events, specifically the Confederations Cup in 2013 and World Cup in 2014, the Government of the State of Minas Gerais used the Public-Private Partnership model (PPP) to promote the works of reform and modernization of Mineirão Complex in Belo Horizonte. The PPP aims at enabling infrastructure projects that require large financial investments. However, uncertainty about the football game public demand is high and this may cause some companies that might be interested in doing the work, not participate in the award. Thus, one way to reduce this risk is the government offer a warranty claim, which is guaranteed a predetermined recipe whenever the investor s results are below expectations. This guarantee is seen as a put option for the Minas Arena, a private company, and as a call for the government. In this context, this paper developed a model supported the theory of real options with the objective of evaluating these design options and establish risk limits for each of the stakeholders. The analysis showed that the strategy of associating a warranty claim to a ceiling disbursements (winning bid of the bidding process) has positive value to the government and negative for the dealer. Average monthly historical square was used, in which the average demand does not exceed 50 percent of the capacity of the stadium. In addition, some sensitivities of the main model parameters suggested a high sensitivity of the option value to little variation of these parameters. These results reveal that private enterprise could have signed the project without the need for public assurance option, since the main games of the Mineirão stadium are highly concentrated in Cruzeiro team, who have a stable behavior of games throughout the year with the exception of classical days.
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[en] GOLFINHOS PROJECT: ANALYZING THE IMPLICATION OF THE SOCIALEDUCATIONAL SYSTEM OF RIO DE JANEIRO STATE IN THE APPROACH OF FAMILIES AND ADOLESCENTS / [pt] PROJETO GOLFINHOS: ANÁLISE DE IMPLICAÇÃO DO SISTEMA SOCIOEDUCATIVO DO ESTADO DO RIO DE JANEIRO NA ABORDAGEM COM FAMÍLIAS E ADOLESCENTESMARIA TEREZA AZEVEDO SILVA 18 November 2016 (has links)
[pt] O Projeto Golfinhos é uma proposta de atendimento familiar aos adolescentes em cumprimento de medida socioeducativa no Rio de Janeiro e suas famílias, realizado entre 1995 a 2002. Esta dissertação tem como objetivo principal abordar o sistema socioeducativo, através da análise de implicação no campo de atuação socioeducativo. Procura também articular o direito à convivência familiar ao direito à visita íntima, garantido pela Lei numero 12.594/2012 - SINASE para adolescentes em privação de liberdade, que possam comprovar vinculo estável, com o(a) parceiro(a) de referência, contemplando direitos sexuais e reprodutivos. Apresenta a relevância da análise de implicação para a proposta desse trabalho, focando na prática profissional, no desenvolvimento do projeto, na relação existente com a instituição. Desenvolve uma abordagem de conceitos de memória e seu significado, relacionando com histórias de vida destes adolescentes, fazendo uso de registros do projeto e de produções deles e das famílias e remete a uma análise histórica do percurso profissional no reconhecimento de mudanças necessárias no sistema. Delineia um panorama das normativas em torno da garantia do direito à visita íntima, articulando com a proposta de elaboração de um programa de saúde e sexualidade, observando a relação desse direito com a atenção às famílias. Discorre as conclusões através da metodologia plural utilizada, promovida pela Análise Institucional, propiciadora do encontro de pistas cartográficas e a aproximação a uma autoetnografia, através de uma arqueologia do método de trabalho com famílias. / [en] The Golfinhos Project is a family care proposal for adolescents under socialeducational measures in Rio de Janeiro and their families, held from 1995 to 2002. This paper aims to address the socialeducational system of Rio de Janeiro, through analysis of implication in the socialeducational working field. It also aims to propose the living family the right to conjugal visit, guaranteed by law number 12.594 / 2012 – SINASE, for teenagers in deprivation of liberty that can prove stable bond with a partner, covering sexual and reproductive rights. This paper presents the relevance of the analysis of implication for the purpose of this work, with the focus on the professional practice and the development of the project, and the relationship with the institution. It develops an approach to concepts of memory and its meanings, relating to life stories of adolescents in conflict with the law, making use of project records, productions made from the adolescents and their families. It also refers to a historical analysis of my institutional career and the recognition of necessary changes in the socialeducational system. It outlines a normative panorama around the right of conjugal visit, articulating it with the proposal of a health and sexuality program, observing the relation with the right to the attention to the families. This paper also discusses the conclusions trough a plural methodology, promoted by Institucional Analysis, that produces the meeting of cartographies signs and an approach to a self ethnography through an archeology of a method work with families.
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[en] SUBSEA SEPARATION SYSTEMS AS A STRATEGY TO MITIGATE FLOW ASSURANCE PROBLEMS / [pt] SISTEMAS DE SEPARAÇÃO SUBMARINA COMO ESTRATÉGIA PARA MITIGAR PROBLEMAS DE GARANTIA DE ESCOAMENTORODRIGO PIZARRO LAVALLE DA SILVA 21 June 2016 (has links)
[pt] A produção de óleo e gás através de sistemas submarinos de produção vem
sendo testada e realizada em diversos campos. As etapas iniciais do processamento
primário, que eram realizadas nas Unidades Estacionárias de Produção (UEPs),
vêm sendo deslocadas para o leito marinho, reduzindo os problemas de garantia de
escoamento e aumentando a área disponível nas UEPs para processamento do óleo.
Em primeiro lugar, o presente trabalho descreve os principais projetos de separação
submarina já instalados e as motivações para suas aplicações. Adicionalmente, o
presente trabalho apresenta os benefícios dos sistemas submarinos de separação
água-óleo por meio dos resultados obtidos com um simulador de escoamento
multifásico elaborado ao longo desta dissertação. Baseado no método de Beggs e
Brill, este simulador foi desenvolvido na base computacional do Matlab e é capaz
de avaliar a perda de carga no escoamento multifásico da produção em diversos
arranjos submarinos. Por meio do simulador, foram feitas análises de sensibilidade
para avaliar os efeitos das alterações nos principais parâmetros que influenciam o
escoamento: razão água-óleo, razão gás-óleo, vazão de produção e grau API. Ao
final do trabalho, são apresentados os cálculos das perdas de carga de dois arranjos
submarinos hipotéticos que apresentam desafios relacionados à garantia de
escoamento e a solução destes problemas com a instalação de sistemas submarinos
de separação água-óleo. / [en] The production of oil and gas by subsea production systems has been tested
and performed for several fields. The first steps of the primary oil and gas
processing, which were held in Stationary Production Units (SPU), have been
shifted to the seabed, reducing flow assurance problems and increasing the
available area in SPUs for oil processing. On top to describing the main subsea
separation projects and the reasons for their applications, the objective of this work
is to present the benefits of subsea oil-water separation systems by means the results
obtained with a multiphase flow simulator developed along this masters
dissertation. Based on the method of Beggs and Brill, this simulator has been
developed on Matlab platform and is able to evaluate the pressure drop of
multiphase flows in various subsea production arrangements. With the simulator, a
number of sensitivity analyzes is performed by changing the main parameters that
affect the flow pressure drop: water-oil ratio, gas-oil ratio, production flow rate and
API gravity. At the end of this work, the simulation results of two hypothetical
subsea scenarios that have flow assurance problems and the solution of these
problems with the installation of oil-water subsea separation systems are presented.
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[en] WAX DEPOSITION IN TURBULENT FLOW / [pt] DEPOSIÇÃO DE PARAFINA EM ESCOAMENTOS TURBULENTOSRAFAEL CAMEL ALBAGLI 10 May 2017 (has links)
[pt] A deposição de parafina é um fenômeno presente nos sistemas de produção de petróleo (principalmente em águas profundas devido às baixas temperaturas), consistindo na aderência de frações sólidas de hidrocarbonetos nas colunas e linhas, conduzindo à redução da área aberta ao fluxo até o eventual bloqueio. A compreensão dos mecanismos que influenciam na deposição ainda não foi totalmente alcançada. Dada a relevância deste tipo de sistema para o desenvolvimento de novos campos e a ausência de uma teoria consolidada que seja capaz de explicar a evolução e as características do depósito, a limitação de produção por este fenômeno é um dos principais problemas de garantia de escoamento. Visando a aumentar o conhecimento acerca dos fenômenos existentes no processo de deposição, e identificar os mecanismos dominantes, diferentes modelos matemáticos podem ser confrontados com dados experimentais. Geralmente, os escoamentos encontrados ao longo das linhas de produção encontram-se no regime turbulento. Dessa forma, no presente trabalho, desenvolveu-se um modelo de turbulência de duas equações k–omega, acoplado com o modelo entalpia-porosidade, no qual o depósito é considerado um meio poroso. A partir de um equilíbrio termodinâmico determinam-se as espécies que saem de solução e a sua distribuição é determinada pela equação de conservação molar. As equações de conservação foram resolvidas pelo método de volumes finitos, utilizando o esquema Power-law e Euler implícito para as discretizações espacial e temporal. Comparações com dados experimentais em um duto anular foram realizadas, apresentando boa concordância para o regime permanente, mas superestimando a espessura do depósito durante o regime transiente. Constatou-se redução de espessura do depósito com o aumento do número de Reynolds. / [en] Wax deposition is a phenomenon present in oil production systems (mainly in deep water due to the low temperatures), which consists in the adhesion of solids fractions of hydrocarbon to tubing and lines, reducing the area opened to flow until be completely blocked. The comprehension of the mechanisms that influences in the deposition has not yet been fully achieved. Given the relevance of this kind of system in new fields development and the absence of a theory able to explain the deposit s evolution and characteristics, the production limitation caused by this phenomenon is one of the main issues in flow assurance. Aiming to expand the knowledge about the phenomena that exist in deposition process and identify dominant mechanisms, different mathematical models can be compared with experimental data. The flow regime in production lines is usually turbulent. Thus, in this work, a two equation k-omega turbulence model coupled to the enthalpy-porosity model, where the deposit is a porous media, was developed. From a thermodynamic equilibrium, the species that comes out of solution are determined while their distribution are determined by each molar conservation equation. The conservations equations were solved with the finite volume method, employing the Power-law and implicit Euler schemes to handle the spatial and temporal discretization. Comparisons with experimental data in an annular duct were realized, showing good agreement in the steady state. The deposit thickness, howeve, was overestimated during the transient. The deposit thickness reduction with the Reynold number increase was verified.
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[en] CLATHRATE HYDRATE FORMING IN WATER-IN-OIL EMULSIONS / [pt] FORMAÇÃO DE HIDRATO A PARTIR DE EMULSÃO ÁGUA EM ÓLEOGUILHERME LOPES BARRETO 26 July 2018 (has links)
[pt] Uma combinação de fatores geológicos e econômicos exige que as empresas produzam petróleo e gás em campos com profundidades de água cada vez maiores. Muitas das vezes não é econômico, ou no pior dos casos impraticável, instalar uma plataforma sobre os cabeçotes dos poços, por isso acaba se tornando comum transportar petróleo e gás através de amarras submarinas que podem ser de até 145km ou mais. Geralmente isso significa que as temperaturas são baixas o bastante e as pressões altas o suficiente para tornar aquele ambiente dentro do que chamamos de envelope de formação de hidrato e ações deverão ser tomadas afim de evitar os plugs de hidrato. Como resultado, a indústria foi forçada a intensificar sua pesquisa em químicos e sistemas que evitasse a formação da estrutura cristalina. Uma dessas pesquisas em estudo é a avaliação de um fluido modelo, emulsão A/O, analisando suas principais características e verificando as propriedades reológicas da estrutura cristalina em formação. Para tornar a pesquisa viável, este hidrato é formado a pressão atmosférica utilizando moléculas hóspedes que proporcionam essa formação em tal pressão e baixa temperatura. Logo, é utilizada uma substância líquida chamada ciclopentano, que substituirá o gás natural e irá proporcionar a formação do hidrato nestas novas condições. Dessa forma, este trabalho apresentou diferentes emulsões A/O, de acordo com a porcentagem de água, e reologia do hidrato formado para cada uma delas. / [en] A combination of geological and economic factors requires companies to produce oil and gas in fields with increasing water depths. It is often impractical to install a platform over the heads of the wells, so it is becoming common to transport oil and gas through underwater moorings that can be up to 145 km or more. Usually this means that the temperatures are low enough and the pressures high enough to make that environment into what we call a hydrate formation envelope and actions should be taken to avoid the hydrate plugs. As a result, the industry was forced to intensify its research into chemicals and systems that prevented the formation of the crystalline structure. One of these researches is the evaluation of a model fluid, A / O emulsion, analyzing its main characteristics and checking the rheological properties of the crystalline structure in formation. To make the search feasible, this hydrate is formed at atmospheric pressure using guest molecules that provide such formation at such pressure and low temperature. Therefore, a liquid substance called cyclopentane is used, which will replace the natural gas and will provide the formation of the hydrate under these new conditions. In this way, this work presented different A / O emulsions, according to the percentage of water, and rheology of the hydrate formed for each of them.
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[en] STUDIES ON WAX DEPOSIT FORMATION IN PIPELINES / [pt] ESTUDOS SOBRE A FORMAÇÃO DE DEPÓSITOS DE PARAFINA EM DUTOSJOAO CLAUDIO BASTOS LIMA 21 January 2019 (has links)
[pt] O entendimento do fenômeno de deposição de parafina em linhas submarinas de produção e transporte de petróleo é importante para a construção de modelos de previsão que auxiliem no projeto e operação destas linhas. No presente trabalho, foram realizados experimentos controlados em escala de laboratório com o objetivo de obter informações sobre alguns aspectos relevantes da deposição de parafina. Para isso, foi utilizada uma seção de testes anular, com condições de contorno bem controladas, operando com um fluido de testes com propriedades bem conhecidas, e apresentando uma distinção marcada entre a composição do solvente e aquela das parafinas. A seção de testes era equipada com uma sonda de temperatura de pequenas dimensões acoplada a um micrômetro, o que permitiu a medição de perfis de temperatura dentro do depósito para condições de escoamento. A sonda também possibilitou a obtenção da temperatura da interface depósito-líquido ao longo da formação do depósito. Os testes incluíram a variação do número de Reynolds do escoamento anular, da temperatura da parede fria, e da taxa de resfriamento da parede. Uma câmera de vídeo de alta taxa de aquisição de imagens acoplada a lentes de aproximação foi utilizada para determinar a posição da sonda de temperatura em relação à interface do depósito. Os resultados mostraram que a temperatura da interface se mantém estável em um valor intermediário entre a TIAC (Temperatura Inicial de Aparecimento de Cristais) e a TDC (Temperatura de Desaparecimento de Cristais), desde quando a deposição de inicia até quando depósito atinge sua espessura de regime permanente. A câmera de vídeo forneceu imagens originais sobre a formação dos depósitos, notadamente sobre uma região acima do depósito em formação onde cristais de parafina são carregados pelo escoamento, sem que um número significativo destes cristais depositasse ou fosse aprisionado no depósito. As imagens revelaram também que estes cristais não são oriundos de cristais arrancados do depósito em posições a montante no início do duto, mas têm origem no seio do fluido adjacente à interface do depósito. A sonda de temperatura foi também utilizada na medição da temperatura nesta região de líquido acima da interface do depósito onde, por um período de tempo, cristais de parafina escoavam. / [en] The proper understanding of the wax deposition phenomena in subsea oil pipelines is relevant to the development of more accurate models to aid in the design and operation of these lines. In the present work, laboratory-scale experiments under well-controlled conditions were conducted to study some relevant aspects of wax deposition. To this end, an annular deposition test section was employed, using a test fluid with known properties, and displaying a marked distinction between the solvent and the wax chemical components. The test section was equipped with a temperature probe of small dimensions, driven by a micrometer head. This probe allowed the measurement of temperature profiles within the wax deposit, under flowing conditions, and also the temperature of the deposit-liquid interface as the deposit was formed. The tests encompassed the variation of the annular flow Reynolds number, the cold wall temperature and the wall cooling rate. A high-frame-rate video camera coupled to magnifying lenses was used to provide images of the temperature probe and of the deposit interface. The results showed that that temperature of the interface remains stable in an intermediate value between the WAT (Wax Appearance Temperature) and the WDT (Wax Disappearance Temperature), since the first moments of the deposition until the deposit reaches its steady state configuration. The video camera captured original images on the deposit formation, especially on a region above the deposit where wax crystals are carried by the flow for a period of time. Only an insignificant number of carried crystals were observed to deposit over the immobile interface, or to be captured at the interface. The images also revealed that the carried crystals do not originate from crystals sloughed from upstream positions in the annular duct. The temperature probe
was also employed to measure the temperature of the liquid region above the deposit interface where the crystals existed for a period of time.
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