Estudo numérico da movimentação da válvula de pé do sistema de bombeio mecânico com hastes
| Ano de defesa: | 2014 |
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| Orientador(a): | |
| Banca de defesa: | |
| Tipo de documento: | Dissertação |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
| Idioma: | por |
| Instituição de defesa: |
Universidade Federal do Espírito Santo
BR Mestrado em Energia UFES Programa de Pós-Graduação em Energia |
| Programa de Pós-Graduação: |
Não Informado pela instituição
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| Departamento: |
Não Informado pela instituição
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| País: |
Não Informado pela instituição
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| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | http://repositorio.ufes.br/handle/10/8468 |
Resumo: | The downhole pump of artificial lift method sucker rod pumping is a component that has the highest number of failures when working with heavy oils, due to this fact, this work employs a numerical analysis of the fluid inside this equipment. The analysis focused primarily understanding the behavior of the standing valve, one of the most important components of the pump, and its influence on the flow inside the pump. The analysis parameters are fill rate of the shirt, Pressure Drop, difficulties in closing and predict the occurrence of pump off. The study uses a typical pump system geometry, which was built using Inventor ® 3D CAD the real 3D geometric conditions. The Ansys Fluent version 14.5 software was used to solve the coupled equation system of fluid flow and motion of the standing valve, considered rigid. The final computational model allowed to judge if the type of bottom pump chosen is adequate and predict the occurrence of pump off, in order to achieve a longer service life of the downhole pump and evaluate the best performance upon various operating conditions. As a final product, was obtained a tool for the analysis of standing valves pumps background in order to avoid premature failure. |
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Estudo numérico da movimentação da válvula de pé do sistema de bombeio mecânico com hastesArtificial liftSucker rod pumpStanding valveElevação artificialBombeio mecânicoVálvula de péCFDBomba de fundo de poçoConjunto sede esferaBombas de águaVálvulasPoços artesianosEngenharia/Tecnologia/Gestão620.9The downhole pump of artificial lift method sucker rod pumping is a component that has the highest number of failures when working with heavy oils, due to this fact, this work employs a numerical analysis of the fluid inside this equipment. The analysis focused primarily understanding the behavior of the standing valve, one of the most important components of the pump, and its influence on the flow inside the pump. The analysis parameters are fill rate of the shirt, Pressure Drop, difficulties in closing and predict the occurrence of pump off. The study uses a typical pump system geometry, which was built using Inventor ® 3D CAD the real 3D geometric conditions. The Ansys Fluent version 14.5 software was used to solve the coupled equation system of fluid flow and motion of the standing valve, considered rigid. The final computational model allowed to judge if the type of bottom pump chosen is adequate and predict the occurrence of pump off, in order to achieve a longer service life of the downhole pump and evaluate the best performance upon various operating conditions. As a final product, was obtained a tool for the analysis of standing valves pumps background in order to avoid premature failure.A bomba de fundo do método de elevação artificial por Bombeio Mecânico (BM) é componente que apresenta maior número de falhas quando se trabalha com óleos pesados, devido a esse fato, este trabalho propõe uma análise fluidodinâmica no interior desse equipamento. A análise é direcionada principalmente ao entendimento da movimentação na válvula de pé, um dos componentes mais importantes da bomba, e sua influência no escoamento no interior da bomba. Essa análise é importante, pois trabalhos sobre o assunto são escassos e trará algumas informações como a velocidade de enchimento da camisa, pontos de perda de carga, dificuldades no fechamento e previsão de ocorrência de “pancada de fluido”. O estudo utiliza como base uma bomba típica de um sistema BM, a qual mediante o CAD comercial Inventor® pode ser digitalizada e construída uma geometria tridimensional que reflete fielmente as condições reais. O software Fluent versão 14.5 foi utilizado para resolver as equações governantes do escoamento do fluido e da movimentação da válvula de pé, considerada rígida, através da abordagem conhecida como interação fluidoestrutura. Com o modelo computacional construído foi possível avaliar o tipo de bomba de fundo escolhida e prever a ocorrência de “pancada de fluido”, proporcionando assim uma maior vida útil dos equipamentos de fundo e avaliando o melhor desempenho variando as condições de operação. Como produto final, obteve-se uma ferramenta para realizar a análise da válvula de pé da bomba de fundo com o objetivo de evitar falhas prematuras.Universidade Federal do Espírito SantoBRMestrado em EnergiaUFESPrograma de Pós-Graduação em EnergiaRibeiro, Daniel da CunhaRomero, Oldrich JoelSilva, César Augusto Sodré daPereira, Fabio de Assis ResselNico Filho, Gelson Heraldo2018-08-01T23:29:14Z2018-08-012018-08-01T23:29:14Z2014-12-19info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisTextapplication/pdfNICO FILHO, Gelson Heraldo. Estudo numérico da movimentação da válvula de pé do sistema de bombeio mecânico com hastes. 2014. 80 f. Dissertação (Mestrado em Energia) - Programa de Pós-Graduação em Energia, Universidade Federal do Espírito Santo, São Mateus, 2014.http://repositorio.ufes.br/handle/10/8468porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes)instname:Universidade Federal do Espírito Santo (UFES)instacron:UFES2024-07-17T16:01:30Zoai:repositorio.ufes.br:10/8468Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.ufes.br/oai/requestriufes@ufes.bropendoar:21082024-07-17T16:01:30Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes) - Universidade Federal do Espírito Santo (UFES)false |
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The downhole pump of artificial lift method sucker rod pumping is a component that has the highest number of failures when working with heavy oils, due to this fact, this work employs a numerical analysis of the fluid inside this equipment. The analysis focused primarily understanding the behavior of the standing valve, one of the most important components of the pump, and its influence on the flow inside the pump. The analysis parameters are fill rate of the shirt, Pressure Drop, difficulties in closing and predict the occurrence of pump off. The study uses a typical pump system geometry, which was built using Inventor ® 3D CAD the real 3D geometric conditions. The Ansys Fluent version 14.5 software was used to solve the coupled equation system of fluid flow and motion of the standing valve, considered rigid. The final computational model allowed to judge if the type of bottom pump chosen is adequate and predict the occurrence of pump off, in order to achieve a longer service life of the downhole pump and evaluate the best performance upon various operating conditions. As a final product, was obtained a tool for the analysis of standing valves pumps background in order to avoid premature failure. |
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