Estudo do comportamento do fluxo de golfadas durante a produção de petróleo offshore

Imagem de Miniatura
Data
2022-07-27
Autores
Martins, Suellen Silva [UNIFESP]
Orientadores
Rotava, Elói [UNIFESP]
Tipo
Trabalho de conclusão de curso de graduação
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Resumo
Com a crescente demanda global por petróleo, as empresas estão cada vez mais explorando grandes profundidades oceânicas. Nas últimas décadas, o Brasil tem se destacado neste setor em razão dos sucessivos avanços tecnológicos obtidos na área. Contudo, com a expansão do segmento offshore em águas profundas e ultra profundas, grandes desafios são enfrentados durante a produção, como o rompimento dos risers, danos nos equipamentos por fadiga e instabilidades de fluxo. O fenômeno do fluxo de golfadas é oriundo do escoamento multifásico de óleo, gás e água, transportado dos reservatórios até a plataforma de produção, sendo caracterizado pela mudança periódica de pressão e fluxo de gás-líquido provocando flutuações na pressão interna da tubulação. Vários métodos são aplicados para atenuar essas adversidades, fazendo com que haja grandes investimentos no desenvolvimento de novas tecnologias para a otimização e mitigação dos problemas que envolvem as atividades de E&P. Ferramentas computacionais para simulação de escoamento multifásico em oleodutos são de grande importância para a determinação da viabilidade técnica da produção em campos petrolíferos. Portanto, neste estudo é proposto a inferência do fluxo de golfadas terrenas através da interpretação da Análise de Sensibilidade do gráfico da vazão sendo possível indicar a evidência da ocorrência de golfadas no escoamento da produção, com o objetivo de atenuar o problema através da otimização da válvula choke no topo do riser, fazendo uso de um simulador numérico de garantia de escoamento. Dessa forma, o estudo proposto de viabilidade concluiu que a inserção da válvula choke é uma maneira adequada e eficiente para mitigar o escoamento em golfadas quando operada na abertura de 77,5%.
With the growing global demand for oil, companies are increasingly exploring great ocean depths. In recent decades, Brazil has stood out in this sector due to successive technological advances obtained in the area. However, with the expansion of the offshore segment in deep and ultra-deep waters, major challenges are faced during production, such as disruption of risers, equipment damage due to fatigue and flow instabilities. The phenomenon of slug flow comes from the multiphase flow of oil, gas, and water, transported from the reservoirs to the production platform, and is characterized by the periodic change in pressure and gas-liquid flow causing fluctuations in the pipe's internal pressure. Several methods are applied to mitigate these adversities, leading to large investments in the development of new technologies for the optimization and mitigation of problems involving E&P activities. Computational tools for simulating multiphase flow in pipelines are of great importance to determine the technical feasibility of production in oil fields. Therefore, in this study, the deduction of the terrain slugging flow is proposed through the interpretation of the Sensitivity Analysis of the flow graph, making it possible to indicate the evidence of the occurrence of slugs in the production flow, in order to alleviate the problem by optimizing the valve choke, making use of a numerical flow assurance simulator. In this way, it will be possible to identify which opening percentage of this valve enabled the mitigation of the phenomenon.
Descrição
Citação
MARTINS, Suellen Silva. Estudo do comportamento do fluxo de golfadas durante a produção de petróleo offshore. 2022. 54 f. Trabalho de conclusão de curso (Graduação em Engenharia de Petróleo) - Instituto do Mar, Universidade Federal de São Paulo, Santos, 2022.