Orientador: Pedro Sergio de Souza / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matematica, Estatistica e Ciencia da Computação / Made available in DSpace on 2018-07-20T20:18:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Camponogara_Eduardo_M.pdf: 3734154 bytes, checksum: e185444091d88337e76627a9c56874eb (MD5) Previous issue date: 1995 / Resumo: A presente dissertação trata do Problema de Transporte de Derivados de Petróleo (PTDP) da Petrobrás (Companhia Brasileira de Petróleo). A empresa dispõe de um conjunto de refinarias e terminais no Estado de São Paulo, responsáveis pela produção e distribuição dos derivados de petróleo aos mercados consumidores. As bases (refinarias e terminais) não são auto-suficientes no suprimento de seus mercados locais, exigindo o transporte de derivados de uma base para outra através de dutos. Dados uma rede de transporte, uma configuração inicial e uma expectativa de produção e consumo, o problema é encontrar os fluxos de produtos nos dutos que atendam aos mercados e satisfaçam as restrições tecnológicas e temporais. Inicialmente é formalizado o Problema de Transporte de Derivados de Petróleo, envolvendo a especificação dos dados, da solução e da função objetivo. As dificuldades de incorporação de todas as restrições e de aquisição de dados levaram à. adoção de um problema mais simples, denominado Problema de Transporte de Derivados de Petróleo Simplificado (PTDPS), muito semelhante ao original. m modelo em Programação Matemática é proposto para o PTDPS. Esse modelo foi derivado do Modelo de Fluxo em Rede com Multiperíodos, cujos dutos foram subdivididos em segmentos e identificados por vértices em função de suas significativas capacidades. Variáveis binárias foram associadas aos vértices dos segmentos a fim de limitar o armazenamento a um único produto e expressar as restrições de compatibilidade de produtos em segmentos adjacentes. A característica linear do modelo levou à. aplicação da ferramenta de otimização CPLEX 3.0 na intenção de resolver o modelo de uma instância real do PTDPS. dificuldade em obter soluções para o modelo motivou o desenvolvimento de uma abordagem heurística. Com esse objetivo, foi proposta uma abordagem de decomposição do PTDPS em três subproblemas: a geração das operações de transporte (jobs)j a escolha da rota entre a base produtora e a consumidora de cada jobj e a programação das operações (escalonamento). Esses componentes foram integrados em um Time Assíncrono (A-Team), que pode ser visto como uma organização de software descentralizada para cooperação de algoritmos. Um A- Team foi implementado e os resultados obtidos mostraram a sua adequabilidade à. resolução do PTDPS. / Abstract: The present master's dissertation deals with the Prablem of Gil Transportation through Pipelines (PTDP) from the Brazilian Gil Company (Petrobrás). The company has a set of refineries and terminals all over the State of São Paulo, responsible for production and delivery of oil-derived products to consumers' markets. The bases (terminals and refineries) don't necessarily produce enough to supply their own demands. Therefore, one should ship products through a network of pipes that connect the bases. Given a network, a initial state and a planning of production and demand at each base, the goal is to find what goods should be pumped into the pipes in order to supply the markets without violating al!-y technological 01' temporal constraint. First, the Problem of Gil Transportation through Pipelines is formalized by means of describing the input data, solution and objective function. As a result of the difficulties in dealing with all the constraints and collecting the data from a real instance, a simplified version of the main problem was adopted, denominated the Simplified Problem of Gil Transportation through Pipelines (PTDPS), very similar to the original one. A Mathematical Programming Model for the PTDPS, derived from MultiPeriod Network Flow Model, was proposed. The pipes of the network were split into segments and identified in the model as nodes. Binary variables were associated to the nodes with the aim of allowing the storage of only one product at each segment. It was necessary to express the constraints of compatible products in adjacent segments. The model for an instance of the PTDPS was optimized with the CPLEX 3.0 package. The difficulty in obtaining a solution for the mo del motivated the development of an heuristical approach, which split the problem into three components: generation of shipment's operations (jobs)j selection of a route connecting source and target bases of each jobj and scheduling the jobs. The components were integrated in an Asynchronous Team (A-team), that is a decentralized software organization for cooperation among algorithms. The achieved results showed that A- Teams are adequate for the PTDPS's resolution. / Mestrado / Mestre em Ciência da Computação

Orientador: Antonio Carlos Bannwart / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-24T22:37:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 VanegasPrada_JoseWalter_M.pdf: 11097549 bytes, checksum: 699b562b48e72a0e8fb3c54193077e29 (MD5) Previous issue date: 1999 / Resumo: O aumento da importância dos óleos pesados dentro do cenário energético viabiliza a exploração de reservatórios considerados inicialmente como não rentáveis. Isto leva à procura de tecnologias que otimizem o processo de desenvolvimento de um campo deste tipo. Em vista disso, este trabalho consiste em propor uma nova alternativa na elevação dos óleos pesados: a utilização do escoamento anular óleo -água (core flow). Este tipo de escoamento é induzido pela injeção lateral de pequenas quantidades de água, com o fIm de lubrifIcar o óleo o qual escoa formando um núcleo central dentro do tubo. Para tal fIm se construiu um aparato experimental em escala de laboratório no qual se testou a tecnologia em um tubo vertical de 2,76 cm de diâmetro, para um óleo de 17,6 Pa.s com ótimos resultados. O core flow permitiu reduzir a perda de carga por atrito em mais de 1000 vezes, com relação à do escoamento monofásico de óleo, sendo da mesma ordem da encontrada no escoamento monofásico de água à vazão da mistura. A perda de carga total foi diminuída 93 vezes com respeito ao escoamento monofásico de óleo. Além disto, foi desenvolvida uma correlação para determinar o gradiente de pressão no escoamento vertical ascendente, a partir das vazões e propriedades dos líquidos e da fração volumétrica de óleo. Esta foi calculada utilizando outra correlação desenvolvida para o caso vertical. A correlação foi validada com os dados deste trabalho e comparada com os de uma outra fonte, com excelentes resultados / Abstract: The increase in importance of heavy oil in the energy scenario makes it viable the exploitation of initially unprofitable reservoirs. This leads to the search of technologies capable to improve the development of heavy oil fields. In view of this scenario the present work proposes a new technology for heavy oil lift by using the core annular flow pattem (shortly "core flow"). This flow arrangement can be induced through the lateral injection of relatively small quantities of water, in order to get a lubricated oil core in the pipe. With this objective in mind, an experimental apparatus was built and tested at a laboratory scale (1 in. vertical pipe) with an 17.6 Pa.s oil and water at room temperatures. The experiments were quite successfuL The core ¿ flow allowed to reduce the friction pressure drop by more than 1000 times with respect to single phase oil flow and is of the same order as the flow of water alone at same total flow rate. The total pressure drop was reduced 93 times with respect to single phase oil flow. Finally, a physically based correlation for friction pressure drop in upward core flow was developed and validated with our measurements. Comparison of this correlation with data from another source gave excellent results. Besides the fluid properties and flow rates, the correlation requires the volumetric fraction ofthe oil, which is determined from another correlation / Mestrado / Mestre em Engenharia de Petróleo

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:32:17Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-05-31Bitstream added on 2014-06-13T20:23:24Z : No. of bitstreams: 1 martins_pta_dr_rcla.pdf: 59107859 bytes, checksum: 3bdeb45421f52cdcd20bbbaa3a191ff7 (MD5) / Agência Nacional do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis (ANP) / Concebida como parte dos planos individuais de emergência em caso de acidentes envolvendo derramamento de óleo, a Carta de Sensibilidade Ambiental para Derrames de Óleo (Carta SAO) constitui elemento norteador ao planejamento de ações de contingência. Por não possuir uma metodologia ao mapeamento da sensibilidade, os espaços ambientais adjacentes às rodovias se destacam como importantes áreas piloto para estudos de sensibilidade a derrames de óleo em ambientes terrestres, uma vez que a rodovia é um dos modais mais utilizados atualmente para o transporte de derivados de petróleo. Neste contexto, o presente estudo tem como objetivo propor uma metodologia para a elaboração de uma carta de sensibilidade ambiental a derrames de óleo nos espaços adjacentes às rodovias, apoiada em soluções geotecnológicas, aplicando a cinco áreas piloto, localizadas na Estrada dos Tamoios (SP-099). Foram utilizadas técnicas de fotointerpretação e geoprocessamento (compartimentação fisiográfica, modelo digital do terreno, geoestatística e mapeamento da cobertura vegetal e uso do solo), saídas de campo (ajustes nos produtos cartográficos e levantamento socioeconômico) e pesquisas bibliográficas (compilação de espécies faunísticas). Três elementos foram adotados para a composição das Cartas SAO: índices de sensibilidade, recursos faunísticos e mosaico socioeconômico. Baseado no sistema de Índice de Sensibilidade Ambiental (ISA) da National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA), um sistema com dez classes foi composto, denominado Índice de Sensibilidade Terrestre (IST), observando as seguintes variáveis: declividade, textura e profundidade do perfil de alteração, profundidade do nível d'água (NA) e permeabilidade relativa. Nas Cartas SAO, foi adicionado o mapeamento da cobertura da... / Designed as part of individual emergency plans in case of accidents involving oil spills, the Environmental Sensitivity Map for Oil Spills is a key element to guide contingency planning. Because there is no sensitivity mapping method, the environmental spaces adjacent to the road are important as pilot areas for studies of oil spills in terrestrial environments, since the highway is one of the most widely used modes for carrying petroleum products. In this context, the objective of the present study was to propose a methodology for preparing an environmental sensitivity map for oil spills in areas adjacent to highways, supported by geotechnological solutions, applied in five pilot areas, located on the Tamoios Highway (SP- 099). The following were used: photointerpretation and GIS techniques (physiographic subdivision, digital terrain model, geostatistics, and mapping of land cover and land use), field trips (adjustments in social and economic survey and cartographic products) and bibliographic (compilation of animal species). Three elements were adopted for the composition of the Environmental Sensitivity Map for Oil Spills: sensitivity index, wildlife resources and social and economic mosaic. Based on the Environmental Sensitivity Index (ESI) of the National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA), a ten-class system was elaborated, called the Terrestrial Sensitivity Index (STI), with the following variables: slope, soil texture and depth, water level depth (WLD) and relative permeability. In the Environmental Sensitivity Map for Oil Spills, mapping was added of theland cover and environmental sensitivity to oil of river environments present in the pilot areas. We identified about 600 animal species, belonging to six groups (Terrestrial Invertebrates, Mammals, Reptiles, Amphibians, Birds and Fish). The social and economic mosaic identified... (Complete abstract click electronic access below)

Orientador: Jurandir F. R. Fernandes, Takaaki Ohishi / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-07-25T06:04:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_AdrianoCavalcantida_M.pdf: 7286698 bytes, checksum: 99de7d7e5d9bc158aa4a076b572a90fb (MD5) Previous issue date: 1999 / Resumo: Este trabalho aborda o problema do transporte de petróleo, extraído de poços e estocado em tanques, de forma a ser entregue em uma planta de pré-processamento. A finalidade desta planta é separar a água e o sal mesclados ao petróleo, para depois enviá-lo para as refinarias que produzem os diversos derivados do petróleo. O objetivo do presente trabalho é o de garantir uma taxa de fluxo constante, para o ponto de entrega na planta de pré-processamento, de maneira a evitar flutuações em sua capacidade, devido as implicações negativas no processo de injeção de produtos, estabilidade física e química nos processos realizados na planta. A metodologia proposta consiste de um procedimento híbrido, no qual a resolução do problema é decomposto em T subproblemas, um para cada intervalo de tempo, sendo que estes subproblemas são resolvidos seqüencialmente a partir do primeiro intervalo de tempo até o último intervalo. A primeira etapa trata somente do problema com variáveis inteiras, e a segunda etapa trata somente das variáveis contínuas. A análise da solução é proposta pela utilização de algoritmos genéticos e programação linear, baseada na modelagem matemática que permite atingir ótimos resultados com um pequeno esforço computacional. A busca no espaço de soluções combinatórias baseia-se no controle do funcionamento das bombas, com o objetivo de controlar a entrega do petróleo a planta de pre-processamento... Observação: O resumo, na íntegra, poderá ser visualizado no texto completo da tese digital / Abstract: This work treats the problem of petroleum transport, extracted from wells and stocked in containers, in order to achieve preprocessing plant. The purpose of this plant is take out the water and salt mixed within the oil, and after send the petroleum treated to refineries which produce derivative products. The goal of present work is to warranty a constant flow rate, at the inlet of the oil treatment plant, in order to avoid fluctuations on the capacity, which have implications on dosing of products, stability of physical and chemical processes that take place within the plant. The methodology proposed consist in a hybrid proceeding, in that the problem resolution is decomposed in T problem steps, one to each interval, and this steps in the problem are resolved sequentially from the first interval through the last interval of time. The first step treats only the problem with integer variables, and the second step of resolution treats only the continue variables. The solution analysis were proposed by means with Genetic Algorithms and Linear Programming, based on applied mathematical modeling, which allows to reach optimal results at a short computational effort. The combinatorial effort is focused on the solutions possibility space to control pumps functioning, with the objective to control the oil delivery from those pumps to the central treatment plant. The selection of each pump contribution is made on the basis of its container own filling regime, which in turn, depends on the wells contribution... Note: The complete abstract is available with the full electronic digital thesis or dissertations / Mestrado / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientadores: Fernando de Almeida França, Antonio Carlos Bannwart / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-14T02:29:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Camargo_RicardoMarquesdeToledo_M.pdf: 5887136 bytes, checksum: fd9e1dd9cd9994920bad3dda24244aea (MD5) Previous issue date: 1991 / Resumo: Neste trabalho é desenvolvido um modelo para o cálculo do coeficiente médio de transferência de calor para uma mistura bifásica escoando em uma tubulação horizontal. O padrão de escoamento investigado é o intermitente, por ele ser muito comumente encontrado em oleodutos. O modelo para a transferência de calor requer o conhecimento das características hidrodinâmicas do escoamento. Para a determinação de tais características, existem diversas propostas, baseadas na solução de balanços de massa e de quantidade de movimento em cada uma das regiões em que se subdivide uma unidade do escoamento intermitente. Neste trabalho, os principais modelos hidrodinâmicos conhecidos são comparados a fim de permitir a escolha do que apresenta os melhores resultados. Para o cálculo do coeficiente médio de transferência de calor, duas condições de contorno limites são analisadas: temperatura uniforme e fluxo de calor uniforme na parede interna da tubulação. Os resultados calculados através do modelo são comparados aos dados experimentais obtidos neste e em outros trabalhos publicados. Os desvios com relação aos valores experimentais, tanto para o coeficiente médio de transferência de calor, quanto para as características hidrodinâmicas do escoamento, ficaram na faixa de +30%, um resultado satisfatório considerando-se a aleatoriedade típica do padrão de escoamento intermitente / Abstract: In this work is developed a model to predict the average two-phase heat transfer coefficient for a mixture flowing in a horizontal pipe. The flow pattern investigated is the intermittent. This flow pattern is currently encountered in oil pipelines. The heat transfer model requires the knowledge of the hydrodynamic characteristics af the flow. Many models have been suggested to calculate these characteristics. A typical approach is to apply mass and momentum balances for each region of the intermittent unit. These hydrodynamic models are compared with experimental data in order to choose the one which best represents the flow characteristics. Two limiting boundary conditions for the heat transfer calculations are analysed: uniform temperature and uniform heat flux at the inner pipe wall. The results calculated using the proposed model are compared with experimental data obtained in this work, as well as others published in the literature. Results for average heat transfer coefficients and hydradynamic characteristics lie between +30% when compared to the experimental values. This is a satisfactory result considering the randomness of the intermittent flow / Mestrado / Mestre em Engenharia de Petróleo

Orientador: Antonio Carlos Bannwart / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-13T22:03:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 BorbaFilho_LuizGonzagaMiranda_M.pdf: 2870239 bytes, checksum: f62046ca346f34f39e21918dbb89efcd (MD5) Previous issue date: 1990 / Resumo: O esforço nas últimas décadas de compreender o fenômeno do escoamento bifásico gás-líquido em tubos tem levado à conclusão de que o conhecimento prévio do padrão de fluxo, o que é obtido a partir de um mapa de fluxo apropriado, é de fundamental importância. Neste trabalho, é apresentada uma adimensionalização e extensão do mapa de fluxo de Taitel et alii (1980), usando os números adimensionais de Duns & Ros (1963). Esta adimensionalização, além de permitir a comparação entre os resultados obtidos por Taitel et ali i (1980) e Duns & Ros (1963), ainda confere ao mapa de fluxo de Taitel et alii (1980) um caráter de maior generalidade. São também apresentados resultados experimentais permitindo a verificação das principais modelagens de transições encontradas na literatura. Os experimentos foram realizados com misturas ar-água em diversas proporções, escoando no interior de uma tubulação vertical com diâmetro de 5,1cm e seção de teste de comprimento 7,16m. Válvulas de fechamento rápido foram utilizadas para as medições das frações de vazios. É sugerida a adoção das fronteiras entre os padrões de fluxo em bolhas e em bolhas dispersas, e entre bolhas dispersas e golfadas, Mishima & Ishii (1984) para a transição entre os propostas por Taitel et alii (1980). Entretanto, a fluxo em golfadas e agitante é preferida à de correção na transição sugerida por Taitel et alii (1980) entre o fluxo em bolhas e em golfadas é incorporada para levar em conta o efeito "enxame" de bolhas sobre a velocidade de como proposta de padrões de Taitel. Uma escorregamento entre as fases. Uma nova modelagem de transição entre os padrões intermitente e anular, é sugerida o que torna esta fronteira mais compatível com os dados experimentais disponíveis / Abstract: The effort in the last decades to understand the phenomenon of two phase gas-liquid flow in pipes has lead to the conclusion that the precise identification of flow patterns, obtained from an appropriate flow pattern map is of fundamental importance. In this work a dimensionless form and extension of the map proposed by Taitel et aI. (1980) is presented using the dimensionless numbers suggested by Duns & Ros (1963). This new dimensionless map allows comparisons between results obtained by Taitel et al.(1980) and Duns & Ros (1963) besides confering a character of generality to Taitel et aI. flow map. Experimental results are also presented to verify flow pattern transitions found in the literature. Experiments were conducted using variable proportions of air-water mixtures in a vertical tubing of 5.1cm diameter and 7.16 meter long testing section. Quick closing valves were used for measuring liquid holdup. For the transition between bubble and dispersed bubble flow and between dispersed bubble and slug flow, it is suggested that the solutions presented by Taytel et aI. (1980) be adopted. However, for the transition between slug and churn flow the frontier proposed by Mishima & Ishii (1984) phases. A new transition between intermittent flow and mist flow is proposed which makes this frontier more compatible with is prefered. To the bubble-slug flow transition presented by Taitel et aI. a correction is added to take into account the effect of bubble concentration upon the slipage between the the available experimental data / Mestrado / Mestre em Engenharia de Petróleo

Orientador : Antonio Carlos Bannwart / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-02T07:47:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 HernandezRodriguez_OscarMauricio_D.pdf: 20515204 bytes, checksum: e8248cf9dd43eeebd494c7dfcbf81e6d (MD5) Previous issue date: 2002 / Resumo: Neste trabalho foi estudado o padrão de escoamento bifásico líquido-líquido anular vertical ascendente, visando sua aplicação para a elevação de petróleo pesado. Um dos principais problemas referentes à viabilidade econômica da movimentação deste tipo de óleo são os enormes gradientes de pressão por fricção envolvidos. A técnica estudada consiste no transporte hidráulico de fluidos altamente viscosos através da injeção de pequenas quantidades de água, de tal forma a criar uma adequada lubrificação do óleo e estabelecer um padrão de fluxo anular, conhecido por core-flow ou core-annular flow. O trabalho investigou uma série de tópicos considerados relevantes no estudo do escoamento óleo pesado- água em tubulações: padrões de fluxo, estabilidade hidrodinâmica do padrão anular, forma da interface, fração volumétrica e perda de pressão bifásica. Descreve-se as experiências realizadas em laboratório onde foram visualizados os padrões e geradas cartas de fluxo. São apresentados novos dados de fração volumétrica e propriedades das ondas interfaciais. Apresenta-se também novas medições de gradiente de pressão por fricção para o escoamento anular vertical ascendente. Foram desenvolvidas modelagens matemáticas e interpretações fisicas à luz dos resultados experimentais, que permitiram determinar uma solução para a interface óleo-água no padrão anular e propor novos critérios de transição do padrão anular para o padrão intermitente e novas correlações para a previsão da fração volumétrica do óleo e da perda de pressão bifásica. As comparações realizadas entre os dados experimentais e os resultados gerados mostrou-se excelente / Abstract: This investigation describes the upward vertical annular two-phase flow for application on heavy oil production. One of the main problems concerning the exploitation of this kind of crude is the huge friction pressure gradient involved. The technology that has been studied for the very viscous fluid transportation consists in the continuous injection of little amounts of water in such a way to create a lubrication layer and establish the flow pattern known as core-annular flow or core-flow. The aim of the research was to study the main issues related to heavy oil-water pipe flow, e.g.: flow pattern, hydrodynamic stability, interface shape, holdup and pressure drop. Laboratory experiments have been carried out where the flow patterns were visualized and flow maps generated. Holdup and interfacial properties were also obtained. Besides, pressure drop gradients were measured for upward vertical core-flow. Mathematical modeling has also been developed allowing the physical interpretation of experimental data. A solution has been obtained for the oil-water interface. New transition criteria from core-flow to intermittent flow are suggested and new correlations to predict the holdup and the two-phase pressure drop were developed. Comparisons between experimental data and the theoretical results were made with excellent agreement / Doutorado / Termica e Fluidos / Doutor em Engenharia Mecânica

Orientador: Antonio Carlos Bannwart / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica e Instituto de Geociencias / Made available in DSpace on 2018-08-12T08:12:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Karcher_Viviane_M.pdf: 1731022 bytes, checksum: 355de3e34591ff15d14ab367330328f8 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: Durante a produção de petróleo, é comum o aparecimento de água sob a forma de gotas finamente dispersas no óleo. A água pode ser oriunda de métodos de recuperação avançada e/ou do próprio reservatório (água conata). O cisalhamento turbulento produzido durante o escoamento destes fluidos através de dutos ou dispositivos, como bombas, ou até mesmo no reservatório, pode causar a formação de emulsões de água em óleo (A/O). Para os óleos pesados,estas emulsões permanecem estáveis por um período longo devido à presença de agentes emulsificantes naturais no petróleo cru. Por essa razão, a separação dessas emulsões necessita de equipamentos específicos, o que contribui para o aumento do custo do processo. O objetivo deste estudo é investigar as propriedades interfaciais de emulsões A/O compostas por água e petróleo pesado brasileiro. Para tanto, um aparato experimental foi construído com o objetivo de calcular a energia interfacial dessas emulsões. As emulsões A/O foram geradas através de um aparelho homogeneizador rotativo imerso em um vaso calorimétrico. Dois métodos foram empregados: o método calorimétrico, baseado no balanço de energia da emulsificação, e o método padrão, baseado na medida do tamanho e distribuição das gotas através da técnica de microscopia óptica. As incertezas nas medidas experimentais, em ambos os métodos, foram estudadas a fim de avaliar a viabilidade de cada um. Como principais resultados deste estudo, as magnitudes relativas dos termos do balanço de energia durante a emulsificação foram obtidas. O comportamento reológico destas emulsões também foi estudado. / Abstract: In petroleum production operations, water is commonly present within the oil phase as a finely dispersed phase. This situation originates from enhanced oil recovery methods and/or the presence of connate water inside the own reservoir. The turbulent shear associated with fluid flow during of heavy crude transportation through pipelines may cause the formation of water-in-oil emulsions (W/O). These remain stable for a long time, due the presence of naturally emulsifying agents in the crude oil phase. Therefore, emulsion separation requires specific equipments which contribute to increase the processes costs. The main purpose of this study is to investigate the interfacial properties of W/O emulsions composed by water and a Brazilian heavy crude oil. For that purpose an experimental set-up was built in order to measure the interfacial energy of the emulsions. The W/O emulsions were prepared in a calorimeter vessel by using a rotating impeller. Two methods were used, namely, the calorimetric method based on the energy balance for the emulsification and the standard method of the droplet size and distribution by means of a digital microscope. The uncertainty in experimental measurements was determined for both methods, in order to evaluate their feasibility. The main result of this research is the determination of the relative magnitudes of the different terms in the energy balance during emulsification. Results for the rheological behavior of W/O emulsions are also reported. / Mestrado / Explotação / Mestre em Ciências e Engenharia de Petróleo

Orientador: Arnaldo Vieira Moura, Cid Carvalho de Souza / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-12T08:44:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cire_AndreAugusto_M.pdf: 961770 bytes, checksum: 5fad1ce7143a7b6505cc4194ac56dc65 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: Esta dissertação de Mestrado trata de um problema real de escalonamento, no qual uma complexa rede de dutos é utilizada para distribuição de derivados de petróleo e bio-combustíveis de refinarias a mercados locais. Dutos constituem a alternativa de transporte mais vantajosa em termos econômicos e ambientais, mas trazem consigo um amplo conjunto de restrições operacionais difíceis, envolvendo seqüenciamento de produtos, capacidade de tanques, controle de taxa de vazão, controle de estoque e muitas outras. O objetivo do problema está em escalonar operações de bombeamento nos dutos de forma a satisfazer as demandas locais em cada órgão de distribuição, dentro de um horizonte de planejamento pré-definido. Para resolvê-lo, este trabalho propõe uma nova abordagem híbrida composta por duas fases. Primeiramente, uma fase de planejamento define os volumes de produto que devem ser transmitidos entre órgãos para que as demandas sejam completamente atendidas. Em seguida, uma fase de escalonamento é responsável por criar e escalonar as operações de bombeamento, de forma a garantir que os volumes definidos na fase anterior sejam efetivamente enviados. Esta disserta¸c¿ao foca na fase de escalonamento, e duas formulações em Programação por Restrições (PR) são apresentadas para modelá-la. Conforme foi verificado, a flexibilidade de PR 'e fundamental para representar e satisfazer restrição que, usualmente, são desconsideradas na literatura, mas que são essenciais para a viabilidade operacional das soluções. A estratégia completa foi implementada e produziu resultados adequados e promissoras para 5 instâncias reais fornecidas pela Petrobras. Tais instâncias cont¿em 30 dutos, mais de 30 produtos e 14 órgãos de distribuição que contemplam cerca de 200 tanques. / Abstract: This dissertation deals with a very difficult overly-constrained scheduling challenge: how to operate a large pipeline network in order to adequately transport oil derivatives and biofuels from refineries to local markets. Pipeline network systems are considered the major option for transporting these product types, in view of their many economic and environmental advantages. However, they pose serious operational difficulties related to product sequencing, flow rates and tank capacities. The challenge is how to schedule individual pumping operations, given the daily production and demand of each product, at each location in the network, over a given time horizon. In order to tackle this problem, we propose a novel hybrid approach which comprises two phases. Firstly, a planning phase decides the necessary volume transmission among depots to satisfy the given demands. Finally, a scheduling phase generates and schedules the pumping operations that guarantee the required volume transmission. This dissertation focuses on the scheduling phase, in which two new Constraint Programming (CP) models are proposed. The CP flexibility plays a key role in modeling and satisfying operational constraints that are usually overlooked in literature, but that are essential in rder to guarantee viable solutions. The full strategy was implemented and produced adequate and promising results when tested over 5 large real instances from Petrobras. These instances have a complex topology with around 30 interconnecting pipelines, over 30 different products in circulation, and about 14 distribution depots which harbor more than 200 tanks. / Mestrado / Pesquisa Operacional / Mestre em Ciência da Computação

Tesis para optar al grado de Magíster en Administración / Bernardo Echavarría [Parte I no autoriza el acceso a texto completo de su documento], Andrés Leiva [Parte II no envía autorización para el acceso a texto completo de su documento] / Nuestra propuesta consiste en suministrar gas natural licuado (GNL) para ser usado como combustible primario en camiones mineros de gran tonelaje llamados comúnmente CAEX, proporcionando los más altos estándares de seguridad y calidad en su abastecimiento. El mercado objetivo es la gran minería-camiones CAEX desde la zona geográfica de Arica hasta Atacama. El gas natural licuado es el combustible fósil más limpio en la actualidad, de amplio uso en el sector industrial y que hasta hace poco tiempo en Chile su consumo estaba limitado a clientes conectados a las redes de distribución y/o gasoductos. Mediante el modelo de negocio desarrollado, se pone a disposición el GNL a clientes conectados o no a las redes existentes, otorgando múltiples beneficios en comparación con los combustibles convencionales como es el caso del Diesel. Este modelo de negocio propone el suministro de GNL para ser usado como combustible primario por los camiones CAEX, el cual sería suministrado hasta el cliente por medio de camiones cisternas criogénicas específicamente diseñadas para el transporte de GNL, que se almacena y se deposita en los tanques de almacenamiento en el sitio del cliente y con la capacidad necesaria para cubrir las necesidades de consumo del cliente. Este modelo de negocio contempla un contrato para la compra del GNL entre la terminal de GNL Mejillones y LNGTL, así como un contrato de servicio entre LNGTL y un proveedor de logística tal como Praxair, Indura u otro proveedor de logística con experiencia en el transporte y logística, Para el éxito de este nuevo modelo de negocio es necesaria la reconversión de los camiones mineros CAEX que actualmente funcionan con Diesel a un sistema Dual-Fuel que les permita funcionar con GNL como combustible primario y otorgándole diversos beneficios, tales como el mantener la misma eficiencia, aumentar su flexibilidad en la operación al no perder la opción de Diesel, reducir los costos de mantenimiento, reducir los costos de operación y reducir los impactos a la salud, medio-ambiente y seguridad. Los componentes principales dentro de la cadena de valor de este modelo son los siguientes:  Tanque de almacenamiento de GNL con capacidad de 185.000 m³ (Terminal de GNLM).mayor búfer en el norte de Chile.  Logística de camiones cisterna criogénicos.  Tanques de almacenamiento en punto de entrega y dependiendo a las necesidades del cliente.  Convertidor Dual-Fuel para camiones CAEX.  Personal capacitado.