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Dissertação

{pt_PT=Simulação Numérica da deposição de ceras em poços e pipelines} {} EVALUATED

Detalhes: {pt=A deposição de ceras parafínicas constitui um desafio na área do Flow Assurance, por causar problemas operacionais na indústria petrolífera. À medida que o crude se escoa nas infraestruturas de produção ou de transporte vai perdendo calor para o meio envolvente. Se a temperatura do crude parafínico for inferior à temperatura inicial de aparecimento de ceras (TIAC), os cristais de ceras precipitam-se da solução. Neste caso, a cera tende a fixar-se junto das paredes da infraestrutura, levando à diminuição da secção útil e condicionando o escoamento. Este bloqueio pode conduzir à diminuição ou até à paragem da produção, o que resulta em perdas financeiras avultadas. Para prevenir este fenómeno é necessário entender todos os parâmetros que nele estão envolvidos. Na presente dissertação foram realizados estudos com o programa CurveExpert Professional para ajustar funções teóricas aos dados experimentais, bem como simulações com o programa HYSYS e modelos numéricos em ambiente MATLAB para prever a deposição de ceras. Concluiu-se que, tanto com o programa HYSYS como com os modelos em MATLAB se consegue estimar a espessura do depósito com erros toleráveis em Engenharia, contudo ambos precisam dos parâmetros termodinâmicos como dados de entrada, nomeadamente: curva de precipitação de ceras e TIAC. Estes parâmetros foram obtidos através de ensaios de viscosidade e DSC. Por fim, considerando dois poços verticais reais, com evidentes problemas de deposição, estudaram‑se soluções de prevenção de deposição, tendo-se particularizado uma solução de aquecimento, que garante que a temperatura do crude é sempre superior à TIAC, utilizando um sistema solar-térmico., en=Wax deposition is a flow assurance challenge, causing operational problems in the petroleum industry. Flowing through the production and transport infrastructures, crude oil is prone to cooling effects to the surrounding areas. If the temperature of a waxy crude oil drops below the wax appearance temperature (WAT), solid paraffin crystals will start to precipitate out of the solution. In this case, paraffin waxes will settle on the pipe wall, resulting in an unwanted wax deposit that will cause flow constraints due to the reduction of the effective area. This blockage can lead to a production decline or even to its breakdown. Substantial financial losses are to be expected. To prevent such phenomena it is necessary to understand all the parameters involved. In the current thesis, several studies were performed using CurveExpert Professional to obtain theoretical functions which fit the experimental data, as well as HYSYS (commercial software) and MATLAB (numerical simulation environment for modelling) to predict wax deposition. It was found that both with HYSYS and MATLAB one could approximately forecast the wax deposit thickness, however both of them need thermodynamic parameters as input, like wax precipitation curve and WAT. These parameters were experimentally obtained by viscosimetry and DSC tests. The former findings were also employed in studying wax deposition prevention and mitigation practical solutions. For such an end real vertical wells data was used and a heating technique using solar-thermal technology was designed in order to keep the oil flow temperature above WAT.}
Keywords: {pt=Deposição de ceras parafínicas, HYSYS, TIAC, en=Wax deposition, HYSYS, WAT}

Discussão: novembro 23, 2016, 14:0