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Estudo experimental e modelagem do escoamento de emulsão inversa em tubulações

Processo: 10/08688-3
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Doutorado
Vigência (Início): 01 de agosto de 2010
Vigência (Término): 31 de maio de 2014
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Mecânica - Fenômenos de Transportes
Pesquisador responsável:Paulo Seleghim Júnior
Beneficiário:Iara Hernandez Rodriguez
Instituição-sede: Escola de Engenharia de São Carlos (EESC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
Assunto(s):Experimentação   Mecânica dos fluidos   Escoamento bifásico   Modelos matemáticos

Resumo

Na produção de petróleo, uma das grandes preocupações é a grande perda de carga envolvida no deslocamento de fluidos multifásicos ao longo de grandes distancias e os altos custos associados, especialmente em condições de produção offshore. A alta demanda tecnológica no atual cenário petrolífero mundial e, no âmbito nacional, os desafios colocados pelo pré-sal, consideram a preocupação por minimizar as perdas nas linhas. Apesar da sua ocorrência comum e importância, escoamentos líquido-líquido nãotêm sido estudados com a mesma intensidade do que escoamentos gás-líquido. Uma redução de atrito em escoamento disperso de óleo em água em regime turbulento sem adição de qualquer tipo de substancia redutora de atrito tem sido reportada por alguns investigadores e tem sido alvo recente de atenção na área, pelo fato de não haver aindaum entendimento satisfatório, muito menos formalizado, a respeito da física por trás desse fenômeno. Um comportamento não-Newtoniano da dispersão turbulenta é uma das teorias adotadas, a qual implica no escoamento de uma mistura homogênea. Entretanto, essa teoria não explica a razão de velocidades médias das fases não-nulareportada na literatura. Além disso, uma distribuição de gotículas não-uniforme naseção transversal também tem sido reportada. Recentemente, sugeriu-se que efeitos de molhabilidade poderiam ser preponderantes na redução de atrito em linhas hidrofílicas oleofóbicas, quando a água é a fase dominante. Entretanto, essa teoria carece de comprovação experimental. Esta pesquisa pretende estudar e quantificar o papel da molhabilidade no fenômeno de redução de atrito. O foco estará sobre escoamentos de óleo e água em tubulações hidrofílica-oleofóbica e hidrofóbica-oleofílica. Do ponto de vista prático, a compreensão do fenômeno bifásico de redução de atrito e subseqüente modelagem possibilitarão o desenvolvimento de uma metodologia para o projetootimizado de poços direcionais onde se verifique a ocorrência de emulsão inversa. Os experimentos serão conduzidos nas instalações do Laboratório de Engenharia Térmica e Fluidos (NETeF) do Departamento de Engenharia Mecânica da Escola de Engenharia de São Carlos da Universidade de São Paulo (USP). (AU)

Publicações científicas
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
RODRIGUEZ, OSCAR M. H.; RODRIGUEZ, IARA H.; ANSONI, JONAS L. An experimental and numerical study on the wall lubrication force in dispersed liquid-liquid flow. INTERNATIONAL JOURNAL OF MULTIPHASE FLOW, v. 120, NOV 2019. Citações Web of Science: 0.
RIANO, ADRIANA BONILLA; RODRIGUEZ, IARA H.; BANNWART, ANTONIO C.; RODRIGUEZ, OSCAR M. H. Film thickness measurement in oil-water pipe flow using image processing technique. EXPERIMENTAL THERMAL AND FLUID SCIENCE, v. 68, p. 330-338, NOV 2015. Citações Web of Science: 9.
RODRIGUEZ, I. H.; VELASCO PENA, H. F.; BONILLA RIANO, A.; HENKES, R. A. W. M.; RODRIGUEZ, O. M. H. Experiments with a Wire-Mesh Sensor for stratified and dispersed oil-brine pipe flow. INTERNATIONAL JOURNAL OF MULTIPHASE FLOW, v. 70, p. 113-125, APR 2015. Citações Web of Science: 5.
Publicações acadêmicas
(Referências obtidas automaticamente das Instituições de Ensino e Pesquisa do Estado de São Paulo)
RODRIGUEZ, Iara Hernandez. Estudo experimental e modelagem do escoamento de emulsão inversa em tubulações. 2014. Tese de Doutorado - Universidade de São Paulo (USP). Escola de Engenharia de São Carlos São Carlos.

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