Made available in DSpace on 2014-06-12T17:41:04Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo6305_1.pdf: 3350277 bytes, checksum: 72ba3d436dbc961d483b99fa5dc5c12f (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2004 / Muitos esforços têm sido realizados na elaboração e adequação de técnicas que permitam um alto desempenho computacional na simulação numérica nas mais diversas áreas da engenharia. Variações dos métodos clássicos de aproximação, computação paralela e adaptação, dentre outros métodos, vêm sendo estudados e aplicados atualmente. Também se observa que além da busca de uma melhor utilização dos recursos computacionais, procuram-se meios de garantir a precisão e convergência das soluções obtidas pelas simulações numéricas. Dentre as várias técnicas desenvolvidas destacam-se os procedimentos de adaptação de malhas, pois estes aliam a eficiência computacional requerida à qualidade da solução almejada e, além disso, são de fácil incorporação nas mais diversas classes de problemas. Neste trabalho serão apresentadas ferramentas computacionais de adaptação de malhas nãoestuturadas de elementos ora triangulares, ora quadrangulares ou ainda malhas mistas. Sendo refinamento tipo h e redefinição de malha (ou remeshing ) as estratégias utilizadas para obtenção das malhas ótimas, isto é, malhas que minimizarão o erro de discretização com o menor número de graus de liberdade possível. Essas duas ferramentas numéricas são controladas por uma estimativa de erros a-posteriori baseada na recuperação global dos gradientes. Essa estimativa exerce não só o papel de fornecer os parâmetros necessários para a adaptação de malhas como também o da regência do processo adaptativo como um todo. Esse ferramental desenvolvido, no contexto do MEF, será empregado em problemas modelo de simulação de reservatórios de petróleo (condução de calor, transporte de poluentes) e na própria simulação de escoamentos de fluidos em meios porosos, sendo essas ferramentas de análise baseadas no Método dos Volumes Finitos com estrutura de dados por aresta. Por fim, os resultados apresentados e discutidos validam as ferramentas desenvolvidas, adaptadas e utilizadas, demonstrando ainda a eficiência, robustez e flexibilidade das mesmas. Também nos problemas estudados são realizadas comparações entre as estratégias de adaptação de malhas (remeshing e tipo h), e entre as opções de malhas (triangulares, quadrangulares ou mistas). É proposta ainda uma abordagem diferente para os diversos casos levando-se em conta a classe em que cada problema se enquadra (regime estacionário, regime transiente, múltiplas variáveis, etc)

El documento contiene reflexiones y conceptos sobre la renta petrolera en Bolivia, transferencia de estos recursos a gobiernos sub-nacionales, focalizándose en la distribución y redistribución de Impuesto Directo a los Hidrocarburos (IDH. El análisis técnico económico completa las propuestas o sugerencias para la redistribución equitativa del IDH a la población boliviana, tratando de atenuar las asimetrías existentes en la distribución de estos recursos en la actual normativa vigente. La necesidad de redistribución del IDH, fue demostrada gráfica y en cifras, utilizando los indicadores de desigualdad o inequidad que son la Curva de Lorenz y el Índice de Gini, fundamentada en el Marco Teórico. La renta petrolera es la diferencia entre el valor de los hidrocarburos extraídos del subsuelo a precios de venta en el mercado internacional, menos los costos de extracción o, dicho de manera más sencilla, son los ingresos menos los costos, de tal manera que la renta petrolera es lo que queda para repartir o para distribuir. Cuando sube el precio de los hidrocarburos (petróleo o gas natural) es favorable para los Estados que los tienen para aumentar su participación en la renta petrolera, como ser nuevos impuestos, más regalías, o revisión de las participaciones en las modalidades de producción compartida entre la empresa del Estado y las empresas privadas. La Ley de Participación Popular, para distribución de recursos, ha establecido el principio de distribución igualitaria por habitante de los recursos de la coparticipación tributaria y se reordenan las atribuciones y competencias de los distintos órganos públicos y no así con la distribución del IDH

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Engenharia de Automação e Sistemas / Made available in DSpace on 2012-10-23T16:26:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 258570.pdf: 2698798 bytes, checksum: 6fced60ef8cbc5d7741037f4bfeebcc6 (MD5) / Neste trabalho sobre o sistema de elevação artificial por bombeio mecânico é avaliada a contribuição que a pressão de fundo pode aportar ao sistema de controle de unidades de bombeio. Com o desenvolvimento de uma nova classe de sensores de fundo baseados em tecnologia de fibra óptica e custo reduzido surge a possibilidade de aplicar novas estratégias de controle, e neste trabalho, é proposto o controle VSD (Variable Speed Drive) com sintonia através de gain-scheduling para o controle dinâmico do nível no anular, o qual tem forte influência sobre a produção de óleo. Como proposta final utilizam-se em conjunto as informações da carta e pressão de fundo para o controle sobre unidades de bombeio mecânico, o que possibilita trabalhar em um ponto ótimo de operação e diminuir os gastos com manutenção. Para a simulação dos algoritmos de controle foi desenvolvido um simulador para o processo de bombeio mecânico que faz parte de uma plataforma de trabalho que conta também com um CLP (onde estão implementados os algoritmos de controle) conectados através de tecnologia OPC, caracterizando assim, uma situação com condições semelhantes aos campos de produção. \noindent In this work the sucker-rod pumping system is evaluated in order to evaluate the downhole pressure contribution in the pump unit control. With the development of a new class of low cost downhole sensors based in optical-fiber technology, new control strategies could bee applied, and, a control framework using the downhole pressure combined with a Variable Speed Drive (VSD) structure and gain-scheduling tunning is proposed to the dynamic level control of the annular, which has high influence on the oil production. The final proposal used the downhole pressure and dynamometer cards informations to the unit pump control, making possible to operate in the optimized operational point and to reduce the maintenance costs. A hardware in the loop platform was developed for the controlled system simulation, composed by a process simulator (where the dynamic simulator for the sucker-rod pump system is placed) and a CLP (where the control algorithms are placed) conected by OPC technology, which characterizes a situation with similar conditions to the production fields.

O nitrogênio é um componente universal de combustíveis fósseis, geralmente associados à matriz orgânica. A grande maioria destes compostos nitrogenados presentes no petróleo e resíduos tem efeito muito importante na estabilidade de processos catalíticos. Por exemplo, eles podem causar o envenenamento de catalisadores, além da formação de gomas na gasolina. Um grande número de compostos básicos apresenta propriedades tóxicas, especialmente os aza heterocíclicos e aminas aromáticas primárias, que têm sido citadas como carcinogênicas. Os compostos nitrogenados neutros são em geral menos tóxicos do que os básicos, porém vários dibenzocarbazóis têm sido citados como substâncias carcinogênicas. Assim o conhecimento mais detalhado dos tipos e das concentrações dos compostos nitrogenados em produtos de petróleo e derivados se faz necessário para removê-los de maneira segura. O petróleo é constituído por mais de uma centena de compostos, constituindo assim uma matriz bastante complexa o que impossibilita a caracterização seus derivados sem uma etapa de pré-fracionamento tal como extração líquido/líquido, extração com solvente ou cromatografia líquida preparativa. O objetivo deste trabalho foi desenvolver procedimentos analíticos para a separação e identificação de compostos nitrogenados em gasóleo pesado (GOP) e resíduo atmosférico (RAT) de petróleo brasileiro. Para a extração dos compostos nitrogenados do GOP e RAT foi utilizado o pré-fracionamento com alumina neutra, resultando em quatro frações. A terceira fração, isolada com diclorometano, que potencialmente contém os compostos nitrogenados, foi re-fracionada utilizando: resinas Amberlyst A 15 e A27; sílica modificada com KOH e HCI e Chromosorb W/FeCb. Foi avaliada a dessorção dos compostos nitrogenados da alumina, das resinas, da sílica modificada e do Chromosorb W/FeCb por eluição em coluna e no ultra-som. A sílica modificada com dessorção dos compostos nitrogenados em batelada no ultra-som mostrou ser uma boa técnica para separar compostos nitrogenados básicos, enquanto o Chromosorb W/FeCb em coluna mostrou-se um bom adsorvente para os compostos nitrogenados neutros. A cromatografia gasosa com detector de nitrogênio e fósforo (GC/NPO) apresentou-se mais sensível para a detecção de compostos em baixa concentração. A cromatografia gasosa com detector seletivo de massas (GC/MSD) permitiu a determinação dos compostos nitrogenados do GOP e RA T e a identificação de alquil quinolinas, alquil benzoquinolinas, alquil tetrahidrodibenzoquinolinas, alquil carbazóis e alquil benzocarbazóis nestas amostras. / Nitrogen is an universal component of fossil fuels, generally associated with the organic portion of crude materiais. With the possible exception of some petroleum products of commercial value, nitrogen compounds in petroleum and residue adversely affect many important catalyst processes and product stability. For example, they cause catalyst poisoning and are involved with gum and color formation in products. Moreover, a number of basic compounds are toxic; several of the aza heterocycles and aromatic primary amines are known, or suspected, to be carcinogens. Neutral nitrogen compounds appear, in general, to be less toxic than basic compounds, but several dibenzocarbazoles have been reported as carcinogenic substances. A detailed knowledge of the types and concentration of nitrogen compounds present in petroleum products is clearly desirable to optimize methods for their removal and specify methods for the safe handling of such materiais Petroleum is constituted of more than a hundred of compounds, being a quite complex matrix. Which sends impossible the characterization of crude oil products without a good pre-fractionation step, such as liquid-liquid extractiàn, solvent extraction or preparative liquid chromatography. The goal of this work was to develop different procedures for the reliable separation and identification of nitrogen compounds in heavy gas oil (GOP) and atmospheric residue (RAT) from Brazilian petroleum A pre-fractionation scheme was used with neutral alumina for the extraction of the nitrogen compounds from GOP and RA T, resulting in four fractions. The third fraction, isolated with dichloromethane, which potentially contains the nitrogen compounds, was fractionated by using ion exchange resins (Amberlyst A 15 and A2.7), modified silica (Si02/KOH and Si02/HCI) and Chromosorb W modified with FeCh. The desorption of the nitrogen compounds from the stationary phases (neutral alumina, resins, silica and Chromosorb W/FeCh) was performed by elution in column and by sonication. Modified silica desorbed by sonication was shown to be a good technique to separate basic nitrogen compounds, while Chromosorb W/FeCh in column was better for the separation of neutral nitrogen compounds. Gas Chromatography with Nitrogen and Phosphorus Detector (GC/NPD) showed to be more sensitive for the detection of compounds at low concentration. Gas Chromatography with Mass Spectrometry Detector (GC/MSD) allowed the analysis of the nitrogen compounds of GOP and RA T and the identification of alkyl quinolines, alkyl benzoquinolines, alkyl tetrahydrodibenzoquinolines, alkyl carbazoles and alkyl benzocarbazoles in these samples.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-22T11:04:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 244296.pdf: 635316 bytes, checksum: 0f00504d9a1fb149f3556a6e9cb5e254 (MD5) / A alocação ótima de gás de injeção busca taxas de injeção para poços de petróleo operados por gas-lift que otimize uma função objetivo, normalmente que maximize o lucro, em um campo de petróleo. Apesar do grande interesse nesta classe de problemas, a maioria dos trabalhos nesta área não os trata adequadamente, produzindo soluções sub-ótimas e não considerando explicitamente decisões discretas de ativação e desativação dos poços. Neste trabalho buscamos obter taxas ótimas de injeção de gás considerando restrições de capacidade máxima de gás disponível e restrições de precedência de ativação dos poços. Como a curva de performance do poço, que caracteriza sua resposta, é não-linear, aplicamos a ela um procedimento de linearização por partes. Então utilizamos programação linear inteira mista, que possui um grande ferramental teórico e algorítmico. Este problema pertence a classe NP-Difícil, então apresentamos um procedimento para obtenção de cortes que acelera a busca da resposta ótima. Experimentos computacionais mostraram que estes cortes podem reduzir o número de iterações do algoritmo de otimização. A programação inteira mista também nos garante que a solução ótima global seja obtida, e permite uma medida da qualidade da solução pelos limites primal-dual, caso a execução do algoritmo seja interrompida. Desenvolvemos também uma interface de otimização para o usuário, que permite que ele especifique uma instância de um problema de alocação de gás de injeção e obtenha a solução ótima, sem que para isto ele necessite conhecer detalhes do modelo e do algoritmo de resolução do problema. Optimum lift-gas allocation searches gas injection rates for wells in gas-lifted oil fields that optimizes an objective, generally profit. Despite the long interest, most of the literature lack rigor, producing sub-optimal solutions and not treating explicitly discrete decisions and well activation and deactivation. In this work, we present a formulation for optimum lift-gas allocation with maximum available gas and activation precedence constraints. We use mixed integer linear programming with piecewise linearization of the well performance curves, because of its great theoretical and algorithmic possibilities. This problem belongs to the NP-Hard class, thus we propose a procedure to obtain cutting planes that accelerates the search for the optimum allocation. Computational experiments showed that these cuts can reduce the number of algorithmic iterations. Mixed integer programming also produces globally optimum solutions and gives a measure of the solution quality by the primal-dual bounds, in case of the algorithmic execution is interrupted. We also have developed an optimization interface that allows the user to specify an instance of the lift-gas allocation problem and obtain its solution, without necessarily knowing details of the model and the resolution algorithm.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2015-11-17T03:06:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 336048.pdf: 1186380 bytes, checksum: a0021ff05f943919c01b224f0bdccd8e (MD5) Previous issue date: 2015 / Um dos maiores problemas nos poços maduros de petróleo é a presença de acidez biogênica (souring), gerada principalmente pela produção biológica de sulfeto na recuperação secundária do petróleo em plataformas offshore. Uma das estratégias para o controle do souring em reservatórios consiste na injeção de nitrato, o qual é utilizado preferencialmente como aceptor de elétron, limitando desta forma a produção de sulfeto. O objetivo do presente estudo foi investigar a relação entre o carbono e o nitrogênio (Relação C:N) necessária para inibição da produção de sulfeto num consórcio microbiano enriquecido a partir de água de produção de um reservatório de óleo offshore. Foi realizado primeiramente um ensaio em batelada com acetato e propionato (ácidos graxos de fácil degradação) para avaliar o melhor doador de elétrons utilizado pelas bactérias redutoras de sulfato (BRS) para produção de sulfeto. A partir do ensaio concluiu-se que o consórcio de bactérias utiliza propionato para produzir acetato e CO2, Com isso, para subseqüentes ensaios, foi utilizado propionato como aceptor de elétrons. Dois ensaios mais foram feitos, a fim, de avaliar a relação C:N inibitória da produção de sulfeto: o primeiro, mudando a concentração de carbono e a concentração de nitrogênio; o segundo, mantendo a concentração de carbono constante e variando a concentração de nitrogênio. No primeiro, evidenciou-se que, nas condições onde a concentração de nitrogênio, expressada em nitrato (N-NO3?), foi superior à concentração de carbono orgânico, expressada em propionato ( ). A produção de sulfeto ficou inibida, possivelmente, pela indisponibilidade de carbono, ou então pelo favorecimento de processos de desnitrificação autotrófica, que resultariam na remoção de algum sulfeto formado. Já, nas condições onde a concentração de nitrato foi inferior à de carbono orgânico houve formação de sulfeto, a partir do ponto de término do nitrito, não havendo uma influência da concentração residual de matéria orgânica no sistema. Os resultados da segunda série de ensaios foi concordante com a primeira, evidenciando que a relação C:N propriamente dita não é um fator que resulte em inibição ou estimulação das BRS num ponto especifico de injeção, mas sim, a presença ou ausência de nitrato ou nitrito, de forma independente da concentração de matéria orgânica. Um ensaio adicional foi realizado para determinação da presença ativa de bactérias autotróficas redutoras de nitrato e oxidadoras de sulfeto (BRN-OS); os resultados mostram presença ativa de BRN-OS.<br> / Abstract : A major problem in oil wells is the presence of biogenic acid (Souring) generated mainly by the production of sulfide in secondary recovery of oil at offshore platforms. The control of souring in reservoirs can be done through nitrate injection, which is preferably used as the electron acceptor, limiting the production of sulphide. The objective of this study was to investigate the carbon-nitrogen ratio required (C:N) for inhibition of sulfide production in an enriched microbial consortia coming from a production water from an offshore oil reservoir. It was first performed a batch assay with acetate and propionate (easily degradable fatty acids) to evaluate the best electron donor used by sulphate reducing bacteria (SBR) to produce sulfide. It was concluded from this assay that the bacteria consortia has a greater affinity to propionate. Two more assays were made with the objective to evaluate the C:N ratio that inhibit sulfide production: the first, it was maintained constant carbon concentration and varying nitrogen concentration; the second, it was maintained nitrogen concentration constant and varying carbon concentration. The first assay showed that, under the conditions where the concentration of nitrate expressed as nitrogen (N- NO3?) was greater than the concentration of organic carbon ( ), sulfide production was possibly inhibited by the lack of organic matter, or it was favored by autotrophic denitrification processes, that contributes to remove of some sulfide formed. When nitrate concentration was lower than organic carbon, sulfide was formed immediately after nitrogen species were totally consumed. There was no influence of residual concentration of organic matter in the system. The second assay results corroborate with the previous one, indicating that the C:N ratio is not a factor that results in SBR inhibition or stimulation, but, what matter is the nitrate, or nitrite, presence or absence, independently of the organic matter concentration. An additional test was performed to determine the presence active of sulfide-oxidizing, nitrate reducing bacteria (NBR - OS).

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2014. / Made available in DSpace on 2015-02-05T20:11:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 329928.pdf: 3174509 bytes, checksum: e6eb15592840284c34a00cb1fb8be998 (MD5) Previous issue date: 2014 / O conhecimento da integridade dos dutos na indústria de petróleo e gás é indispensável, especialmente para prevenir possíveis rompimentos e/ou a ocorrência de manutenção desnecessária. A utilização de PIGs (Pipeline Inspection Gauges) para realizar monitoramento em dutos é o método mais utilizado atualmente. O perfilômetro óptico interno, desenvolvido no LABMETRO-UFSC, é um sistema de medição da geometria interna do duto que utiliza a medição por triangulação cônica a laser. O desempenho do sistema desenvolvido não é imune aos efeitos indesejados gerados a partir de irregularidades na superfície medida como, por exemplo: corrosão severa, cordões de solda e amassamentos na parede interna do duto. O presente trabalho apresenta o desenvolvimento e avaliação de um algoritmo para corrigir os efeitos provocados por estas irregularidades. Os efeitos no sistema de medição são provocados pelo afastamento do eixo óptico do perfilômetro ao eixo nominal do duto. Como primeira etapa um modelo 2D foi desenvolvido, que lida com irregularidades presentes em uma superfície plana. Um algoritmo para corrigir os efeitos provocados pelas irregularidades na superfície interna do duto foi desenvolvido e avaliado. Na sequência, um modelo 3D foi abordado. Para ambos os modelos 2D e 3D, o algoritmo foi validado por meio de simulação numérica e experimentalmente com os dados adquiridos com o sistema de medição de geometrias de referência. O algoritmo foi validado com o perfilômetro óptico interno para dutos de diâmetro 152 mm (6"). Os resultados com os dados simulados e com os dados reais mostraram que o algoritmo minimiza significativamente os efeitos indesejados provocados pelas irregularidades da superfície medida no sistema de medição.<br> / Abstract : The evaluation of pipelines integrity in oil and gas industry is a very important issue to avoid possible failure and/or unnecessary maintenance. Currently, the use of PIGs (Pipeline Inspection Gauges) to monitor pipelines is the most used method. The internal optical profilometer developed at LABMETRO-UFSC uses conical triangulation to measure the internal geometry of pipes. The internal optical profilometer system is not immune to undesired effects caused by irregularities in the measured geometry, as for example: severe corrosion, weld seams and kneading in the pipeline internal wall. This paper presents the development and evaluation of an algorithm to compensate the undesired effects on the internal geometry measurements in pipes caused by the movements of wheel trains passing through irregularities. These effects are mainly caused by the displacement of profilometer optical axis apart from the pipe nominal axis. As a first step a 2D approach was developed and evaluated. Next, a 3D model was developed. An algorithm to minimize the effects caused mainly by the irregularities in pipeline internal surface was developed. For both, 2D and 3D models the algorithm was validated, firstly by computer simulation, and next with experimental data. The algorithm was validated with the existing optical internal profilometer for pipelines with 152 mm (6") diameter. The obtained results with simulated and real data have showed that the algorithm significantly reduce the undesired effects caused by the surface irregularities on the measurements system.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2014. / Made available in DSpace on 2015-02-05T20:49:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 327913.pdf: 30379811 bytes, checksum: 0c6c9c54ae48babddd95cf67f38158a2 (MD5) Previous issue date: 2014 / A presente dissertação contempla o melhoramento do desempenho energético de uma plataforma de processamento de óleo e gás por meio da incorporação hipotética de um ciclo Rankine orgânico (ORC). Esse ciclo termodinâmico recuperaria parte do calor residual associado aos gases de exaustão das turbinas na planta, para geração de potência adicional, permitindo um decréscimo na carga das mesmas e, portanto no consumo de combustível. O modelamento do processo foi desenvolvido com o propósito de caracterizar a operação normal da plataforma e assim estabelecer as condições de referência para comparar o desempenho energético da mesma. A partir da informação obtida do modelo, uma análise exergética permitiu identificar as operações com maior irreversibilidade e também com potencial para recuperação da exergia perdida. Além disso demonstrou diferenças significativas na ordem de grandeza entre os fluxos de exergia associados às correntes de óleo e gás produzidos e as demais correntes relacionadas com o seu processamento. Considerando isto, foram considerados três indicadores de eficiência, dois relacionados com os fluxos de exergia e um relacionado com o gasto energético. De outro lado, o sistema ORC foi definido tendo em conta os resultados de estudos recentes focados na seleção do fluido de trabalho e na configuração do ciclo, visando as melhores condições de operação do ciclo enquadrado dentro das restrições impostas pelo processo. Considerando a grande variabilidade dos parâmetros de produção deste tipo de instalação, a comparação dos resultados do modelo incluindo o ORC integrado com o processo foi feita ao longo de um perfil de produção que contempla a variação de cinco parâmetros de maneira independente: (i) vazão de óleo, (ii) vazão de água de produção, (iii) pressão de poço, (iv) vazão de gás injetado e (v) vazão de água injetada. Os resultados mostraram que a implementação do ciclo traz um melhoramento dos indicadores de eficiência energética propostos, independentemente da variação nos parâmetros de produção, com um melhoramento dos indicadores relativamente uniforme ao longo do perfil analisado. Os parâmetros de produção com maior impacto sobre a potência gerada pelo ORC correspondem às vazões de gás e de água injetadas no reservatório, sendo essas as operações que demandam maior potência e portanto uma maior produção de gases de exaustão nas turbinas. Em geral, a metodologia adotada pretende avaliar o impacto de uma tecnologia para o melhoramento da eficiência energética (nesse caso o ORC) em um processo industrial existente, considerando a caracterização detalhada do processo em questão e a variação dos parâmetros mais relevantes de produção, de tal forma que os resultados ofereçam um panorama mais amplo na hora de aplicar este tipo de sistema.<br> / The present dissertation contemplates the energy performance enhancementof an oil and gas processing platform by means of the hypotheticalincorporation of an Organic Rankine Cycle (ORC). This thermodynamiccycle would recover part of the waste heat associated with exhaustgases coming from gas turbines in order to produce additional power,allowing a decrease in their load and consequently in their fuel consumption.The process modeling was developed with the aim of characterizingthe plant normal operation and thereby establish the referenceconditions for comparing its energy eciency. With the informationobtained from the model, a detailed exergy analysis enabled the identi-cation of the operations with greatest irreversibility and with potentialfor the exergy losses recovering. In addition, it showed a great dierencebetween the exergy uxes associated with produced oil and gasstreams when compared with the other streams associated with theirprocessing. Considering that, the use of three energy eciency indicatorswas analyzed, two of these indicators are related to the exergyuxes and the other with the energetic expense. On the other side, theORC system was dened taking into account the results of recent studiesfocused on the selection of the ORC working uid and the ORCconguration, aiming the best operating conditions framed into processconstraints. Considering the great variability of the productionparameters in this kind of installations, the comparison of the modelresults with the ORC integrated was made along a production prolethat comprises the variation of ve parameters independently: (i) oilow, (ii) production water ow, (iii) well pressure, (iv) injected gas owand (v) injected water ow. The results demonstrated that the implementationof the ORC improves the proposed indicators, independentlyof the variation of the chosen production parameters. The energy improvementwas found relatively uniform along the production prole.The production parameters with a greater impact over the ORC outputcorrespond to the gas and water ows injected back into the reservoir.These operations demand the highest amount of power and thus thegreatest production of exhaust gases at gas turbines. This procedurepretends to evaluate the eect of an energy enhancement technology(in this case the ORC) in an existing process, characterizing its behaviorunder variable production conditions. In this way, the results cangive a wider panorama when applying this kind of systems for energyperformance improvement.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2015-09-01T04:08:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 333915.pdf: 4133920 bytes, checksum: 1b34cf9df89bff0c5aae2af3eebd3b68 (MD5) Previous issue date: 2015 / As obras de construção de tubulações e dutovias para o transporte de matéria, principalmente na indústria do petróleo e gás, apresentam na atualidade constante crescimento, causando relevantes impactos econômicos e produtivos para o desenvolvimento do país. Neste tipo de obra, as etapas de soldagem são um fator determinante para melhores produtividades, em relevância, o passe de raiz. Atualmente, a soldagem manual com Eletrodo Revestido e TIG ainda são predominantes, porém este cenário vem mudando à medida que equipamentos e procedimentos automatizados são desenvolvidos. Dentre as tecnologias presentes, a soldagem TIG orbital mecanizada tem se apresentado como uma boa solução para os passes de raiz e preenchimento, principalmente na soldagem de ligas especiais. Contudo, o Brasil ainda não detém a tecnologia de fabricação de equipamentos desta natureza e tampouco existem metodologias e banco de informações referentes a procedimentos de soldagem para estas aplicações. A fim de contribuir para o desenvolvimento científico-tecnológico, o presente trabalho abrange as duas carências citadas. Primeiramente, buscou-se a otimização do sistema orbital (cabeçote e fonte de soldagem) a partir de melhorias no sistema AVC (Arc Voltage Control), programa da fonte de soldagem, dispositivos mecânicos do cabeçote, etc., capacitando o equipamento protótipo às operações orbitais. A segunda parte do trabalho concerne aos ensaios de bancada. Estes foram realizados sobre juntas chanfradas de tubulações de aço baixa liga com 406,4 mm (16") de diâmetro e parede de 12,7 mm (1/2"). O estudo abrange desde as etapas de fabricação dos corpos de prova à levantamento de procedimento em 360°. Foram analisadas questões quanto à geometria do cordão nas diferentes posições de soldagem, técnica de alimentação de arame, descontinuidades, geometria do bisel, entre outras. Para isto, alguns equipamentos foram utilizados tais como câmera filmadora, sistema de aquisição de dados e software para edição de imagens e modelagem 3D. Os resultados obtidos mostraram competência do equipamento, bem como o levantamento e compreensão da problemática e de fatores determinantes e influentes na soldagem TIG orbital.<br> / Abstract: The construction of pipelines for matter transportation, mainly in the Oil & Gas industry, has shown constant growth, causing significant economics and productive impacts on the country's development. In this kind of building, the determining factors for best yields are welding stages, in relevance, the root pass. Currently, manual welding with Stick Welding or TIG are still prevalent, but this scene is changing as automated equipment and procedures are developed. Among these technologies, mechanized orbital TIG welding has emerged as a good solution for the root pass and filling passes, especially for the welding of special alloys. However, Brazil still does not have the manufacturing technology of these equipments, nor are methodologies and knowhow for welding procedures for these applications. In order to contribute to the scientific and technological development, this paper covers the two aforementioned shortcomings. First, the optimization of orbital system (head and welding source) from improvements in AVC (Arc Voltage Control), power source program, mechanical devices, weldhead, etc., enabling the prototype equipment for orbital operations. The second part concerns the welding tests. These were carried out on beveled joints of low alloy steel pipes with 406.4 mm (16 ") in diameter and 12.7 mm wall (1/2"). The study covers from the manufacturing stages of the specimens to the specification of a 360° root pass procedure. Questions regarding the bead geometry in the different welding positions, wire feeding technique, discontinuities, bevel geometry, among other factors were analyzed. For this purpose, some devices have been used such as camcorder, data acquisition system and software for image editing and 3D modeling. The results showed the reliability of the equipment, technical and operational knowhow of orbital TIG welding.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnologico / Made available in DSpace on 2016-01-08T21:17:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 103708.pdf: 3271892 bytes, checksum: 5c0a7dd21891c01aa8655b075909b0f8 (MD5) Previous issue date: 1996 / O trabalho descreve uma metodologia para o desenvolvimento de um simulador tridimensional de reservatórios de petróleo empregando coordenadas curvilíneas não-ortogonais. As equações de balanço são escritas na formulação em frações mássicas para escoamentos multifásicos a multicomponentes, posteriormente sendo simplificadas e aplicadas ao modelo black-oil trifásico (água, óleo e gás). O método dos volumes finitos é empregado para integração das equações diferenciais e obtenção das equações aproximandas. O método de Newton é utilizado para linearização do conjunto de equações algébricas (aproximadas) não-lineares. Resultados bi e tridimensionais são apresentados e comparados com outros da literatura.