Orientadores : Elisio Caetano Filho , Antonio Carlos Bannwart / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Campinas / Made available in DSpace on 2018-07-14T02:59:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 AlvesNeto_SalvadorJose_M.pdf: 4014117 bytes, checksum: 2567ee0d7af1dc328e87700e10e9d3a3 (MD5) Previous issue date: 1989 / Resumo: Modelos baseados em princípios físicos e fenomenológicos foram desenvolvidos para os principais arranjos de fases observados durante o escoamento bifásico gás-condensado em tubulações horizontais ou levemente inclinadas. Tais modelos permitem explicitar grandezas do escoamento, tais como: frações volumétricas das fases, gradientes de pressão e temperatura, espessuras de líquido destes arranjos, taxas de atomização e deposição de gotículas líquidas e tensões de cisalhamento na interface gás-líquido destas configurações. Para avaliar o desempenho destes modelos, foi desenvolvido o Simulador Computacional SIMPIPE, cuja a estrutura de programação permite o acesso a outras Bibliotecas Computacionais para a previsão das propriedades físicas dos fluidos, arranjos de fases e gradiente de pressão através de um conjunto de correlações específicas. Tal simulador resolve simultaneamente as equações de conservação da massa, momentum e energia empregando, a metodologia composicional para a caracterização das propriedades físicas e comportamento das fases. Foi feita uma análise de sensibilidade de parâmetros que permitiu explicitar a importância de alguns destes no desempenho dos modelos. A confrontação dos resultados de simulação com dados experimentais de diferenciais de pressão evidencia uma concordância satisfatória para as modelagens propostas. O desempenho de tais modelagens fenomenológicas ainda superaram o das correlações empíricas, fornecendo assim informações mais precisas e mais abrangentes quanto as características do escoamento / Abstract: Mechanistics models were developed for most common flow patterns in two-phase flow in horizontal or near horizontal gas pipelines. With such models relevants flow parameters may be predicted, namely gas and liquid volume fractions, total pressure drop for both gas and liquid phases, temperature gradient, liquid films for stratified and annular flow, atomization and dispersion rates in the gas core and frictions stresses in the gas-liquid interface. A numerical computer simulator called SIMPIPE was developed to evaluate these models. Such simulator uses a compositional method to predict the fluids properties and phase behavior and finds to simultaneous solution of mass, linear momentum and energy conservation equations to calculate the flow parameters. A sensibility analysis of some intervenient parameters allowed to explicit the importance of some of those ones in the behavior of the proposed models for stratified and anular two-phase flow. In terms of pressure drop, the comparison of the simulation results with the experimental datas showed good results for the proposed models. Statistically the behavior of such models still presented better results compared with the empirical correlations, besides giving informations about the microscopics parameters of the two-phase flow / Mestrado / Mestre em Engenharia de Petróleo

Orientador: Sérgio Nascimento Bordalo / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica e Instituto de Geociências / Made available in DSpace on 2018-08-22T17:35:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 OchoaLara_IsmaelOrlando_M.pdf: 12454353 bytes, checksum: de02a7be086b8fd068a57b93d2f5270a (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: Apesar dos avanços alcançados, alguns aspectos da operação do gas-lift intermitente (GLI) convencional permanecem inexplorados ou pouco estudados até o presente, como por exemplo, a concomitância de etapas do ciclo apresentada por Carvalho (2004), ou a estabilidade de ciclos em função da temporização da válvula motora e do ajuste da válvula operadora. Ao mesmo tempo, o bombeio pneumático de Zadson (BPZ) tem apresentado bons resultados em sua aplicação em campos no Brasil, motivando-se estudos para se desenvolverem simuladores computacionais para o projeto e análise destes sistemas. Neste trabalho, foi construído um simulador físico para os métodos GLI convencional e BPZ, para validar simuladores numéricos propostos anteriormente por outros autores. O aparato laboratorial é constituído por quatro conjuntos operacionais: o primeiro conjunto representa a coluna de produção do GLI convencional, o segundo conjunto representa a coluna do BPZ, o terceiro conjunto representa o acoplamento poço-reservatório e o quarto conjunto representa a injeção de gás comprimido. Para a medição, há transdutores de pressão localizados em vários pontos do aparato e tanques de medição do volume produzido. O sistema de aquisição de dados e atuação das válvulas operadora e motora é operado por uma placa micro-controlada. Testes foram realizados alterando-se as variáveis operacionais dos métodos. Como conclusões do trabalho foram identificadas a concomitância das etapas do ciclo GLI, avaliado o fallback para várias condições operacionais, estudada a estabilidade dos ciclos de GLI, e desenhado um mapa operacional das condições de um ciclo GLI regular. Além disso, foi testado o funcionamento de três modos de operação do BPZ / Abstract: Despite the advances achieved so far, some important aspects of the operation of the conventional intermittent gas-lift (IGL) remain unexplored or poorly studied, as for instance, the concurrency of cycle stages, as presented by Carvalho (2004), or the stability of cycles due to motor valve timing and adjustment of the gas-lift valve. At the same time, the Zadson pneumatic pump (ZPP) has presented good results in Brazilian fields, motivating studies to develop computational simulators for the design of this method. In the course of the present work, a physical simulator was built for the IGL and ZPP, to validate numerical simulators proposed by previous authors. The laboratory apparatus consists of four operational sets; the first set is the production column of conventional IGL, the second set is the column of ZPP, the third set represents the well-reservoir coupling and the fourth set is the injection of compressed gas. For measurement, there are pressure transducers located at various points of the apparatus and tanks for measuring the produced volume. The system of data acquisition and actuation of gas-lift and motor valves are operated by a microcontroller board. Tests were performed by changing the operating variables of the gas lift methods. The results of the study are: the identification of the concurrent stages during the IGL cycle, the fallback for various operating conditions, the stability of IGL cycles, and an operating map for the conditions of a stable IGL cycle. In addition, the operation of three lifting modes of the ZPP were tested / Mestrado / Explotação / Mestre em Ciências e Engenharia de Petróleo