Modelagem e simulação da solubilização da parafina em tubos e poços e da deposição da parafina em tubos em regime laminar e turbulento

• Ano de defesa: 2018
• Autor(a) principal: Oliveira, Erika Cristina Lourenço de
• Orientador(a): Barros Neto, Eduardo Lins de
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Programa de Pós-Graduação: PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA QUÍMICA
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Solubilização; Deposição; Parafina; Equilíbrio sólido-líquido; Modelagem; Simulação
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA
• Link de acesso: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/25227

Nas condições de reservatório, os compostos mais pesados do óleo bruto encontram-se totalmente solubilizados. A medida que o fluido é explotado, devido à quebra do equilíbrio termodinâmico ocorrido pelo resfriamento e a despressurização, começa a surgir os cristais sólidos. Esses cristais são formados em sua grande maioria por parafinas e acabam por limitar a área de fluxo. O controle do processo de deposição resume-se a métodos consolidados. Dentre esses métodos, podemos dizer que o solvente químico ou fórmulas solubilizantes é bastante versátil, pois pode ser utilizado em conjunto com outros métodos seja ele preventivo ou corretivo, ou simplesmente de forma isolada, em tubulações de diâmetro e comprimento que causa a inviabilidade do uso de método por remoção mecânica e em poços de petróleo. Este trabalho objetivou a criação de um simulador de processo SIMSOLUDEP, onde fez uso de modelos matemáticos, baseado nos existentes na literatura para o processo de deposição. Esses modelos foram implementados em um ambiente de desenvolvimento, VBA (Visual Basic) for Excel® e uma interface gráfica foi criada para uma melhor interação usuário/programa. As rotinas implementadas no simulador foram testadas através de comparação com simuladores comerciais e dados experimentais. A fração molar obtida através do SIMSOLUDEP foi comparado Aos dados de Barbosa jr.et al (2007) e obteve uma boa concordância, O coeficiente de atividade obtido através do SIMSOLUDEP, quando comparado com o simulador de Bruce and Danny obteve um desvio padrão de 0,000107. Os dados obtidos através das rotinas de temperatura tanto em tubulação quanto em poço foram comparados aos resultados obtidos pelo Hysys V 3.0.1 (Build 4602, Hyprotech Ltd) e os resultados tiveram boas concordâncias estando a maior diferença do valor obtido com o valor calculado no escoamento em poço, 3,5% e a menor no escoamento turbulento em tubulação, 0,2%. Simulações para o processo de deposição e solubilização em tubulação e solubilização em poços foram realizadas e estão sendo apresentados nos capítulos 5, 6, 7 e 8. Os resultados apresentados foram bastantes satisfatórios, onde no processo de deposição do SIMSOLUDEP conseguiu representar os dados experimentais com erro máximo de 3% em fluxo laminar e de 10% em fluxo turbulento, estando os fluxos com o erro médio na ordem de 1,5%. Nas simulações relacionadas a solubilização, os resultados conseguiram representar de forma satisfatória o esperado, tanto com relação ao perfil de temperatura, quanto ao perfil da espessura da parafina, onde conseguiu-se verificar que fluxo de menor cadeia carbônica, maior velocidade de fluxo, temperaturas de entrada mais elevada proporciona uma maior solubilização do depósito EXISTENTE. A elevada temperatura externa também favorece no processo de solubilização.