Tese: Estudo sobre a Influência da Contração do Petróleo ao Gelificar no Reinício do Escoamento
Aluno(a) : Juliana Karla Paiva AlvesOrientador(a): Paulo R. de Souza Mendes
Área de Concentração: Termociências
Data: 24/04/2017
Link para tese/dissertação: http://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.30918
Resumo: O petróleo, por se tratar de uma mistura complexa de hidrocarbonetos, pode conter em sua composição compostos parafínicos que, quando submetidos a baixas temperaturas ao longo do escoamento, podem depositar na parede das tubulações dando origem a uma estrutura resistente e com aparência gelificada. O estudo do comportamento do petróleo nesta condição particular e crítica é de elevada importância para a indústria uma vez que, a depender das condições reológicas do fluido, o reinício da produção dos poços ou até mesmo o escoamento do petróleo através de dutos de transferência poderá demandar a adição de energia ao sistema através da instalação de bombas, cujos dimensionamentos são fundamentais e envolvem aspectos econômicos. Os valores de pressão de reinício de escoamento do petróleo gelificado encontrados a partir de testes em laboratório mostram com frequência uma diferença significativa em relação aos valores reais encontrados no campo. Com o intuito de se comparar a Tensão Limite de Escoamento e a tensão efetiva de escoamento, o presente trabalho simulou o processo de reinício de escoamento através de uma bancada experimental objetivando reproduzir o resfriamento estático sofrido pelo petróleo parafínico em um duto submarino. Além disso, são apresentados dois métodos para cálculo do encolhimento térmico sofrido durante o resfriamento e gelificação dos óleos parafínicos, objetivando verificar se existe uma relação entre o encolhimento sofrido pelo fluido e a diferença entre a Tensão Limite de Escoamento e a tensão efetiva para iniciar o seu escoamento em um duto. O primeiro método proposto é o método da Pipeta, que consiste na utilização de uma pipeta com precisão de 0,01 mL, acoplado a um recipiente com controle de temperatura, para medição do volume de líquido. Já o segundo método proposto é o método da célula PVT, que consiste na utilização de um sistema fechado de volume conhecido em que a medição da variação do volume de líquido é estimada pela variação do volume do gás à baixa pressão com a adoção da hipótese de gás ideal. Os fluidos selecionados para os estudos, visando representar o petróleo parafínico, foram fluidos sintetizados em laboratório com diferentes concentrações de parafina, óleo mineral e querosene, e foram caracterizados reologicamente através de testes de rampa de tensão e tensão constante para a determinação do valor de Tensão Limite de Escoamento. Os resultados mostraram que o encolhimento térmico é uma grandeza de difícil medição, o que lhe confere consequentemente um alto grau de incerteza, mas que é possível estimar ordem de grandeza do encolhimento térmico para os fluidos estudados