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Efeito da fração de água na eficiência de "gas-lift"aplicado à elevação de óleo de moderada viscosidade

Processo: 12/04557-7
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
Vigência (Início): 01 de junho de 2012
Vigência (Término): 31 de maio de 2013
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Mecânica - Fenômenos de Transportes
Pesquisador responsável:Oscar Mauricio Hernandez Rodriguez
Beneficiário:Alex Roger Almeida Colmanetti
Instituição-sede: Escola de Engenharia de São Carlos (EESC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
Assunto(s):Mecânica dos fluidos   Escoamento multifásico   Gas-lift

Resumo

A maioria dos poços de petróleo "offshore" explorados no Brasil utiliza a técnica de elevação artificial de petróleo conhecida como "gas-lift". Mais importante, há previsão de uso intensivo dessa técnica nos poços do pré-sal, sob pressões extremas e condições operacionais ainda não compreendidas completamente. O efeito de injetar gás em um escoamento em tubo vertical é o decréscimo do componente gravitacional do gradiente de pressão total, sendo esse o princípio por trás da técnica "gas-lift". O gradiente de pressão total é reduzido em escoamento ar-água ou de óleo pouco viscoso e gás, pois esses são dominados pela gravidade. Entretanto, em escoamento de óleo viscoso o componente friccional pode ser da mesma ordem do componente gravitacional, quando não maior. Percebe-se, portanto, que deve existir, para cada condição de escoamento específica, uma viscosidade limite do fluido que se pretende escoar, acima da qual a técnica "gas-lift" torna-se ineficiente, quando não inútil. Outra questão é o escoamento trifásico gás-óleo-água. Na região de inversão de fase a injeção de gás tende a incrementar significativamente o gradiente de pressão por fricção, tornando, novamente, a técnica gas-lift ineficiente. O presente projeto se propõe a prospectar essa problemática e a avaliar essas questões através da realização de testes de laboratório, utilizando misturas de um óleo de moderada viscosidade (300 mPa.s) e água, onde serão quantificados os ganhos oferecidos pela injeção de gás, no caso ar, em termos de fatores de redução de queda de pressão. Através de modelagem fenomenológica serão simulados os ganhos citados em função da viscosidade efetiva da mistura água-óleo. O objetivo final é verificar a confiabilidade das previsões do modelo através de comparação com os dados experimentais levantados na instalação "Poço Invertido" do NETeF, a qual encontra-se em estado operacional.

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