Made available in DSpace on 2014-12-17T14:08:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JulioCSN_DISSERT.pdf: 2712130 bytes, checksum: ee800f3d5f68d01d1d955c026ae1891b (MD5) Previous issue date: 2013-02-07 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / The multiphase flow occurrence in the oil and gas industry is common throughout fluid path, production, transportation and refining. The multiphase flow is defined as flow simultaneously composed of two or more phases with different properties and immiscible. An important computational tool for the design, planning and optimization production systems is multiphase flow simulation in pipelines and porous media, usually made by multiphase flow commercial simulators. The main purpose of the multiphase flow simulators is predicting pressure and temperature at any point at the production system. This work proposes the development of a multiphase flow simulator able to predict the dynamic pressure and temperature gradient in vertical, directional and horizontal wells. The prediction of pressure and temperature profiles was made by numerical integration using marching algorithm with empirical correlations and mechanistic model to predict pressure gradient. The development of this tool involved set of routines implemented through software programming Embarcadero C++ Builder? 2010 version, which allowed the creation of executable file compatible with Microsoft Windows? operating systems. The simulator validation was conduct by computational experiments and comparison the results with the PIPESIM?. In general, the developed simulator achieved excellent results compared with those obtained by PIPESIM and can be used as a tool to assist production systems development / Na ind?stria do petr?leo a ocorr?ncia de escoamento multif?sico ? comum em todo o percurso dos fluidos, durante a produ??o, transporte e refino. O escoamento multif?sico ? definido como o escoamento simult?neo composto por duas ou mais fases com propriedades diferentes e imisc?veis. Uma importante ferramenta computacional para o dimensionamento, planejamento e otimiza??o de sistemas de produ??o ? a simula??o de escoamento multif?sico em dutos e meios porosos, normalmente, feita por simuladores comerciais. O objetivo b?sico desses simuladores ? prever a press?o e temperatura em diferentes pontos do sistema de produ??o. Este trabalho prop?e o desenvolvimento de um simulador de escoamento multif?sico em po?os verticais, direcionais e horizontais, capaz de determinar o gradiente din?mico de press?o e temperatura. A determina??o dos perfis de press?o e de temperatura foi feita por meio de integra??o num?rica utilizando o algoritmo de marcha com correla??es emp?ricas e modelo mecanicista para determinar o gradiente de press?o. O desenvolvimento do simulador envolveu o conjunto de rotinas implementadas atrav?s do software de programa??o Embarcadero C++ Builder? vers?o 2010, que permitiu a cria??o de arquivo execut?vel compat?vel com os sistemas operacionais da Microsoft Windows?. A valida??o do simulador foi conduzida por experimentos computacionais e compara??o dos resultados com o simulador de uso comercial PIPESIM?. De modo geral, o simulador desenvolvido alcan?ou excelentes resultados quando comparado com os obtidos pelo PIPESIM, podendo ser utilizado como ferramenta para auxiliar no desenvolvimento de sistemas de produ??o

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:58:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 VictorWFA_DISSERT.pdf: 4406666 bytes, checksum: 17531cab6caf785a3e82578d15d0e5d9 (MD5) Previous issue date: 2012-11-05 / The progressing cavity pumping (PCP) is one of the most applied oil lift methods nowadays in oil extraction due to its ability to pump heavy and high gas fraction flows. The computational modeling of PCPs appears as a tool to help experiments with the pump and therefore, obtain precisely the pump operational variables, contributing to pump s project and field operation otimization in the respectively situation. A computational model for multiphase flow inside a metallic stator PCP which consider the relative motion between rotor and stator was developed in the present work. In such model, the gas-liquid bubbly flow pattern was considered, which is a very common situation in practice. The Eulerian-Eulerian approach, considering the homogeneous and inhomogeneous models, was employed and gas was treated taking into account an ideal gas state. The effects of the different gas volume fractions in pump volumetric eficiency, pressure distribution, power, slippage flow rate and volumetric flow rate were analyzed. The results shown that the developed model is capable of reproducing pump dynamic behaviour under the multiphase flow conditions early performed in experimental works / O bombeio por cavidades progressivas (BCP) ? um dos m?todos de eleva??o artificial mais utilizados atualmente pela ind?stria do petr?leo devido ? sua capacidade de atuar em reservat?rios de ?leos pesados e com elevada fra??o de g?s. A modelagem computacional de BCPs surge como uma ferramenta para auxiliar os experimentos com a bomba e assim obter com precis?o as suas vari?veis de opera??o, o que contribui para a otimiza??o do projeto e da opera??o da bomba na situa??o a qual se encontra. Um modelo computacional do escoamento multif?sico no interior de uma BCP de estator met?lico que considera o movimento relativo entre o rotor e o estator foi desenvolvido no presente trabalho. Em tal modelo, o escoamento g?s-l?quido no padr?o de bolhas foi considerado, o que ? uma situa??o muito comum na pr?tica. A abordagem Euleriana- Euleriana, considerando o modelo homog?neo e n?o-homog?neo, foi empregada e o g?s foi tratado levando em considera??o um estado de gas ideal. Os efeitos das diferentes fra??es de g?s na efici?ncia da bomba, distribui??o de press?o, pot?ncia, taxa de escorregamento e vaz?o volum?trica foram analisados. Os resultados mostraram que o modelo desenvolvido ? capaz de reproduzir o comportamento din?mico da BCP sob as condi??es de escoamento multif?sico previamente realizados em trabalhos experimentais