[pt] SIMULAÇÃO DO MODELO PURAMENTE TÉRMICO DE DEPOSIÇÃO DE PARAFINA EM DUTOS DE PETRÓLEO

[en] WAX DEPOSITION PURELY THERMAL MODEL SIMULATION IN PETROLEUM PIPELINES

[pt] CATHARINA MELO GARCIA

[pt] GARANTIA DE ESCOAMENTO

[pt] SIMULACAO NUMERICA 1D

[pt] DEPOSICAO DE PARAFINA

[en] FLOW ASSURANCE

[en] 1D NUMERICAL SIMULATION

[en] WAX DEPOSITION

[pt] A deposição de parafina é definida como um dos grandes problemas nos projetos de linhas submarinas de produção e transporte de petróleo. A previsão da formação de depósitos pode levar a inclusão de isolamentos térmicos ao longo da linha, instalação de lançadores e recebedores de pigs para limpeza das tubulações, adição de inibidores de deposição, etc. Por estes grandes impactos técnicos e financeiros, a capacidade de gerar previsões acuradas do processo de formação de depósitos é crucial na indústria do petróleo. No entanto existe grande divergência da comunidade científica com relação aos mecanismos dominantes para a previsão do fenômeno de deposição. No presente estudo, foi analisado o fenômeno de deposição a partir de simulações numéricas baseando-se no mecanismo de deposição puramente devido à transferência de calor. As propriedades de composição do fluido foram determinadas e escritas em tabelas numa etapa de pré-processamento baseadas na composição e faixas de trabalho de pressão e temperatura; e inseridas na simulação através de interpolações das tabelas termodinâmicas. Diferentes configurações disponíveis na literatura foram selecionadas para avaliar a modelagem. Foram analisadas as previsões obtidas com modelos disponíveis na literatura, visando avaliar o modelo desenvolvido no presente estudo com relação a outros modelos (puramente termodinâmico, sendo o depósito determinado considerando saturação de sólido de 2 por cento, ou considerando difusão de massa). Os resultados obtidos com os diferentes modelos foram qualitativamente semelhantes e a seleção do melhor modelo ainda continua em aberto, pois melhores dados experimentais e fluidos melhor caraterizados ainda precisam ser disponibilizados.

[en] Wax deposition is defined as one of the major problems in oil production and transportation pipelines projects. The prediction of the deposition can lead include thermal insulation along the line, installation of launchers and receivers of pigs for cleaning the pipes, addition of deposition inhibitors, etc. Due to these major technical and financial impacts, the ability to generate accurate predictions of the deposition process is crucial in the oil industry. However, there is great divergence in the scientific community regarding the dominant mechanisms for predicting the deposition phenomenon. In the present study, the deposition phenomenon was analyzed from numerical simulations based on the heat transfer mechanism. The fluid composition properties were adopted as pre-processing step based on the composition and pressure and temperature working ranges; and inserted in the simulation through thermodynamic tables. Different configurations available in the literature were selected to evaluate the modeling. The predictions obtained with models available in the literature were analyzed, aiming to evaluate the model developed in the present study in relation to other models (purely thermodynamic, being the deposit determined considering solid saturation of 2 percent, or considering mass diffusion). The results obtained with the different models were qualitatively similar and the selection of the best model is still open, as better experimental data and better characterized fluids still need to be available.

ANGELA OURIVIO NIECKELE

2023-07-14

[pt] TEXTO

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https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=63221@1

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https://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.63221