[pt] A presença de emulsões durante a produção de óleo causa
vários problemas e
traz desafios tecnológicos a serem vencidos, já que afeta
a
produtividade dos
poços, a elevação artificial, o tempo de vida dos
equipamentos e o processo
de separação do óleo produzido.
Existe incerteza em relação à origem das emulsões
geradas
durante a
produção de petróleo, podendo resultar do escoamento no
meio poroso,
do fluxo turbulento no fundo do poço, nas bombas, ou nas
instalações de
superfície. Este trabalho é focado na geração de
emulsões
no meio poroso e
em alguns aspectos das emulsões produzidas em
escoamentos
turbulentos.
Emulsões podem ser formadas no escoamento bifásico em um
meio poroso
através de diversos mecanismos. A quebra de gotas da
fase
não molhante
durante a passagem por uma garganta é um dos mecanismos
mais importantes.
Este fenômeno foi estudado em detalhe através da
visualização do
escoamento de grandes gotas de óleo suspensas em água
através de uma garganta
de poro. Foi obtido o mapeamento numa única curva das
condições
que levam à quebra de gota dentro de um capilar com
garganta. Os resultados
obtidos determinam as condições nas quais o processo de
emulsificação
ocorre em um meio poroso.
O estudo de geração de emulsões no escoamento turbulento
foi focado
no estudo do tipo de emulsão (distribuição de tamanho de
gotas e fase
externa) obtida através de mistura de óleo e água em um
misturador, em
função da concentração e propriedades das fases.
Especial
atenção é dada
às condições necessárias para a inversão da fase externa
e
formação de água
livre. Os resultados obtidos permitem conhecer a
influência das propriedades
e concentração das fases no tipo de emulsão produzida,
alem de proporcionar
ferramentas que permitem o monitoramento remoto da
morfologia das
emulsões que escoam em algum ponto específico dos
processos de produção,
desde o fundo de poço até as instalações de superfície. / [en] Emulsion formation during oil production may take place in
the flow inside
the reservoir or in the two-phase flow down hole in
production wells, and
through pipelines and valves in surface facilities.
Emulsions can cause a
number of operational problems such as tripping of
equipment in gas-oil
separations plants and high pressure drops in flow lines.
Flow conditions responsible for generation of emulsions
present at the
surface, going from porous media, turbulence down hole,
through pumps, or
in surface facilities, are uncertain, and their effects on
the drop size, are not
well understood. The present work is focused on emulsion
generation inside
reservoirs and in some aspects of the produced emulsions
in turbulent flow.
Emulsions can be formed in the two-phase flow inside a
porous media
by different mechanism. Snap-off of the non-wetting phase
drops as there
flow through pore throats is one of these mechanisms. This
phenomenon is
analyzed in this work by visualizing the flow of large oil
drops suspended
in water through a glass micro-capillary with a
constriction. The conditions
at which the snap-off occurs were mapped as a function of
the operating
parameters. The results define the conditions at which
emulsification by
snap-off occurs inside a porous media.
Study of emulsion formation in a turbulent flow was
focused on the characteristics
of the produced emulsion (external phase and diameter size
distribution)
as a function of the phase concentration and properties.
Conditions
for emulsion inversion were analyzed as a function of the
phases properties
and concentration. The results can be used to estimate the
state of emulsification as a function of process
conditions at different locations, from the
reservoir to the surface facilities.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:puc-rio.br/oai:MAXWELL.puc-rio.br:11322 |
| Date | 14 February 2008 |
| Creators | TERESA JULIET PENA BASTIDAS |
| Contributors | MARCIO DA SILVEIRA CARVALHO |
| Publisher | MAXWELL |
| Source Sets | PUC Rio |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | TEXTO |
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