Separação gravitacional de gás em um duto anular inclinado: estudo experimental e modelagem fenomenológica (2010)
- Authors:
- Autor USP: VIDAL, LUIS ENRIQUE ORTIZ - EESC
- Unidade: EESC
- Sigla do Departamento: SEM
- Subjects: ESCOAMENTO BIFÁSICO; DUTOS; SEPARAÇÃO GÁS-LÍQUIDO
- Language: Português
- Abstract: O presente trabalho apresenta um estudo associado à separação de gás para escoamento gás-líquido em um duto anular inclinado. Esse tipo de escoamento e geometria são encontrados em separadores de gás do tipo shroud invertido na indústria de petróleo quando utilizadas técnicas de bombeamento para a exploração de poços. A presença de gás livre a montante da bomba é uma das maiores limitações dos sistemas de bombeamento, por acarretar cavitação e falhas dinâmicas nos equipamentos. O presente estudo tem por objetivo garantir a separação total de gás livre a montante da bomba através da proposição de um separador do tipo shroud invertido em tubulação inclinada para aplicação na exploração de petróleo em poços direcionais. Um estudo experimental com ar e água como fluidos de trabalho a pressão quase atmosférica foi desenvolvido visando a compreensão da fenomenologia do separador shroud invertido. Foram observados escoamentos em duto anular do tipo: bifásico gás-líquido ascendente, monofásico em canal livre e bifásico gás-líquido descendente devido ao fenômeno de aeração; foram coletados também dados de eficiência de separação em função do ângulo de inclinação, vazão do líquido e queda de pressão entre o shroud e a saída do tubo de produção. Encontrou-se uma variável de extrema importância no fenômeno de separação até agora não reportada na literatura: o nível do anular interno do shroud (NAI). Um modelo fenomenológico que prevê a separação total do gás foi desenvolvido a partir da interpretação dos fenômenos físicos observados experimentalmente. Uma correlação inédita para a modelagem do fenômeno de dissipação de energia cinética turbulenta vinculado à separação do gás é proposta. O modelo foi validado qualitativamente com dados da literatura e ajustado com os dados coletados neste trabalho, mostrando boaconcordância
- Imprenta:
- Publisher place: São Carlos
- Date published: 2010
- Data da defesa: 22.04.2010
-
ABNT
VIDAL, Luis Enrique Ortiz. Separação gravitacional de gás em um duto anular inclinado: estudo experimental e modelagem fenomenológica. 2010. Dissertação (Mestrado) – Universidade de São Paulo, São Carlos, 2010. Disponível em: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18147/tde-08062010-143118/. Acesso em: 04 dez. 2025. -
APA
Vidal, L. E. O. (2010). Separação gravitacional de gás em um duto anular inclinado: estudo experimental e modelagem fenomenológica (Dissertação (Mestrado). Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18147/tde-08062010-143118/ -
NLM
Vidal LEO. Separação gravitacional de gás em um duto anular inclinado: estudo experimental e modelagem fenomenológica [Internet]. 2010 ;[citado 2025 dez. 04 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18147/tde-08062010-143118/ -
Vancouver
Vidal LEO. Separação gravitacional de gás em um duto anular inclinado: estudo experimental e modelagem fenomenológica [Internet]. 2010 ;[citado 2025 dez. 04 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18147/tde-08062010-143118/ - Método inverso baseado em sinais de vibração estrutural para a determinação de velocidade da mistura, fração de vazio homogênea e padrões de escoamento bifásico em tubulações
- Friction factor in two-phase gas-liquid pipe flow
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