Tese: Simulação numérica unidimensional do escoamento horizontal trifásico no padrão de golfadas com dispersões incluindo modelo de escorregamento
Aluno(a) : João Paulo Oliveira de MoraesOrientador(a): Angela Nieckele e João Carneiro
Área de Concentração: Petróleo e Energia
Data: 11/12/2020
Link para tese/dissertação: http://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.51348
Resumo: O escoamento trifásico na indústria do petróleo é caracterizado pela presença das fases gás, óleo e água. A presença da terceira fase (água) traz complexidade a esse processo, visto que pode provocar a formação de diversos novos padrões de escoamento, além dos já conhecidos para escoamento bifásico. Adicionalmente, a presença de uma fase líquida dispersa na outra pode formar uma emulsão, alterando significativamente a viscosidade e, assim, influenciando diretamente na perda de carga. O foco do presente trabalho é na previsão do padrão de golfadas com dispersões de água e óleo utilizando um modelo transiente unidimensional de Dois Fluidos. A presença da água é modelada através da solução da equação de conservação de massa para a fase água. Visando prever com precisão a queda de pressão, assim como a distribuição das frações volumétricas de cada fase ao longo do domínio, desenvolveu-se um modelo de fechamento algébrico para avaliar o escorregamento entre as fases líquidas. Com o modelo proposto, os resultados obtidos para a velocidade de deslizamento no escoamento água/óleo foram comparados com dados experimentais e de outros modelos disponíveis na literaturaa, apresentando um excelente desempenho. O modelo foi então utilizado para analisar o escoamento trifásico no padrão de golfadas. As previsões para a queda de pressão e características das golfadas (comprimento, frequência e velocidade de translação) foram comparados com dados experimentais da literatura e os resultados são promissores.