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[en] DROPLET BREAK-UP IN A FLOW THROUGH AN ORIFICE / [pt] QUEBRA DE GOTA NO ESCOAMENTO ATRAVÉS DE UM ORIFÍCIO

[pt] Na indústria do petróleo, durante a produção de um campo, é muito utilizada
a injeção da água do mar para manutenção da pressão do reservatório. Com a
injeção, há o aumento da fração de água no fluido produzido formando assim uma
emulsão com uma determinada distribuição do tamanho de gotas. No sistema de
produção, esta mistura sofre variações de pressão e temperatura que impactam na
distribuição do tamanho de gotas da emulsão. As mudanças mais significativas
nestes parâmetros ocorrem nos chokes instalados na chegada à planta de processo.
O conhecimento desta distribuição é importante, pois influencia diretamente no
dimensionamento dos separadores que serão instalados na plataforma, no caso
offshore. O parâmetro considerado como o que melhor descrevia o processo de
quebra de gotas era a potência dissipada no orifício. Nos experimentos
desenvolvidos para avaliar a quebra de gotas nos chokes, foi observado que este
termo possuía algumas limitações e um novo ajuste foi proposto para atender aos
valores medidos. Nos testes foram utilizados dois tipos de óleos e diferentes
orifícios que geraram os dados necessários para elaborar uma nova abordagem,
onde a queda de pressão medida apresentou a melhor relação com os diâmetros
das gotas após o orifício. Posteriormente, o efeito da viscosidade foi adicionado
para que houvesse uma relação válida para ambos os óleos utilizados, tornando
assim o modelo de quebra mais abrangente. / [en] In the oil industry, during an oilfield development, the sea water injection is
largely used to maintain the reservoir pressure. As a result of this injection, there
is the increase of the water fraction in the produced fluid, forming an emulsion
with a determined droplet size distribution. In the production system, this mixture
flows under different conditions of pressure and temperature that impact the
emulsion droplet size distribution. The most meaningful changes of these
conditions occur in the chokes that are installed at the process plant arrival. The
knowledge of the droplet size distribution is important, because it impacts the
sizing of the separators that will be installed at the platform, in an offshore
scenario. The parameter that was considered as the most appropriate to describe
the droplet break-up process was the energy dissipation rate. During the
experiments performed to evaluate the droplet break-up in the chokes, it was
observed that this parameter had some limitations and a new adjustment was
proposed to fit with the measured values. In the tests, two oils with different
viscosities were used while varying orifices characteristics to obtain the needed
data to elaborate a new approach. Thus, it was found that the measured pressure
drop through the restriction presented the best relation with the droplets diameters
measured downstream the orifice. After this, the effect of the oil viscosity was
also added to the model so to create a correlation valid for both tested oils. In this
way, the break-up model proposed would be more complete and useful for
different conditions.

Identiferoai:union.ndltd.org:puc-rio.br/oai:MAXWELL.puc-rio.br:24278
Date13 March 2015
CreatorsSERGIO PAULO GOMES PINHO
ContributorsMARCIO DA SILVEIRA CARVALHO
PublisherMAXWELL
Source SetsPUC Rio
LanguagePortuguese
Detected LanguageEnglish
TypeTEXTO

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