Levantamento de dados e modelagem da separação de gás em um separador gravitacional do tipo shroud invertido (2018)
- Authors:
- Autor USP: LUGO, PEDRO JOSÉ MIRANDA - EESC
- Unidade: EESC
- Sigla do Departamento: SEM
- Subjects: PETRÓLEO; REFRIGERAÇÃO; SEPARAÇÃO GÁS-LÍQUIDO
- Keywords: Eficiência de separação; Separador gravitacional; Shroud invertido; Diâmetro de bolha
- Agências de fomento:
- Language: Português
- Abstract: Para reduzir a quantidade de gás na sucção da bomba, separadores gás-líquido são empregados a montante do sistema de bombeamento, destacam-se os separadores centrífugos, helicoidais e gravitacionais. Estudos desenvolvidos em um separados gravitacional do tipo Shroud-Invertido (IS) indicam que é possível alcançar a separação total de gás, i.e., eficiências maiores que 97%. Um modelo semi-analítico do separador em posição inclinada foi desenvolvido para prever a região de separação total. Contudo, resultados experimentais sugerem que o modelo superestima a fronteira dessa região e não incorpora adequadamente os efeitos da dissipação de energia cinética turbulenta no interior do separador. Neste trabalho se avaliou experimentalmente a eficiência de separação de gás em um separador-IS, tanto em posição inclinada quanto na vertical. Além disso, estudou-se a distribuição estatística do diâmetro das bolhas produzidas pelo choque entre um líquido escoando em superfícia livre descendente e uma interface gás-líquidp em uma região anular. Técnicas visuais foram utilizadas no intuito de estudar os fenômenos de estranhamento de ar, quebra de bolhas e dissipação de energia cinética turbulenta no interior do separador. Os resultados mostraram maiores eficiências de separação de gás para o separador IS na posição β=45º, seguido pelo separador na vertical e inclinadoβ=15º, respectivamente. Mapas adimensionais de eficiência de separação foram levantados para as três posições testadas. Para o separador inclinado, foi desenvolvida uma expressão para determinar o comprimento de dissipação de energia cinética turbulenta, a qual ajustou o modelo semi-analítico para prever o comprimento mínimo do nível anular interno que garante a separação total de gás e o diâmetro de bolha no interior do separador. A correlação porposta apresentou resultados satisfatórios para todas as condições experimentais testadas neste trabalho. No cado so separador na vertical, foi proposta uma correlação empírica que prevê a eficiência de separação de gás, uma vez conhecida a vazão de líquido e o diferencial de pressão dado entre as pressões do casing/revestimento e da atmosfera. Ain da, esta correlação fornece as condições operacionais ótimas dada uma eficiência de separação específica e, acredita-se que possui fundamentos teóricos e potencial de servir para o escalonamento do Shround-Invertido em condições de campo com óleos de baixa viscosidade.
- Imprenta:
- Publisher place: São Carlos
- Date published: 2018
- Data da defesa: 01.11.2018
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ABNT
LUGO, Pedro José Miranda. Levantamento de dados e modelagem da separação de gás em um separador gravitacional do tipo shroud invertido. 2018. Dissertação (Mestrado) – Universidade de São Paulo, São Carlos, 2018. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18147/tde-29102019-155931/. Acesso em: 27 dez. 2025. -
APA
Lugo, P. J. M. (2018). Levantamento de dados e modelagem da separação de gás em um separador gravitacional do tipo shroud invertido (Dissertação (Mestrado). Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18147/tde-29102019-155931/ -
NLM
Lugo PJM. Levantamento de dados e modelagem da separação de gás em um separador gravitacional do tipo shroud invertido [Internet]. 2018 ;[citado 2025 dez. 27 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18147/tde-29102019-155931/ -
Vancouver
Lugo PJM. Levantamento de dados e modelagem da separação de gás em um separador gravitacional do tipo shroud invertido [Internet]. 2018 ;[citado 2025 dez. 27 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18147/tde-29102019-155931/ - Plateau-rayleigh instability in low-viscosity ratio stratified liquid-liquid flow
- Plateau–Rayleigh instability in low-viscosity ratio stratified liquid–liquid flow
- A gas separation model for a downhole gravitational separator
- Identificação de estruturas turbulhonares a jusante de um modelo simplificado de válvula cardíaca do tipo "Valsalva sinuses" através da técnica de velocimetria por imagem de partículas (PIV)
- Experimental study of penetration depth produced by a plunging jet system
- Identificação de estruturas turbilhonares a jusante de um modelo simplificado de válvula cardíaca do tipo valsalva sinuses através da técnica de velocimetria por imagem de partículas (PIV)
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