Título: | INICIO DE ESCOAMENTO DE ÓLEOS GELIFICADOS EM OLEODUTOS: OS EFEITOS DO ENCOLHIMENTO E DA DEPENDÊNCIA TEMPORAL IRREVERSÍVEL | ||||||||||||
Autor: |
BEHBOOD ABEDI |
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Colaborador(es): |
PAULO ROBERTO DE SOUZA MENDES - Orientador |
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Catalogação: | 09/NOV/2020 | Língua(s): | INGLÊS - ESTADOS UNIDOS |
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Tipo: | TEXTO | Subtipo: | TESE | ||||||||||
Notas: |
[pt] Todos os dados constantes dos documentos são de inteira responsabilidade de seus autores. Os dados utilizados nas descrições dos documentos estão em conformidade com os sistemas da administração da PUC-Rio. [en] All data contained in the documents are the sole responsibility of the authors. The data used in the descriptions of the documents are in conformity with the systems of the administration of PUC-Rio. |
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Referência(s): |
[pt] https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/projetosEspeciais/ETDs/consultas/conteudo.php?strSecao=resultado&nrSeq=50268&idi=1 [en] https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/projetosEspeciais/ETDs/consultas/conteudo.php?strSecao=resultado&nrSeq=50268&idi=2 |
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DOI: | https://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.50268 | ||||||||||||
Resumo: | |||||||||||||
Durante a gelificação por parafina, a rede de cristais de parafina
modifica o comportamento do óleo cru. Ele muda de um material newtoniano
de baixa viscosidade para um material com dependência temporal e de
alta viscosidade com tensão limite do escoamento. Com isto, é totalmente
desafiador descobrir a pressão minima de início do fluxo de petróleo gelificado
com uma microestrutura tão complexa. Através da minha dissertação de
mestrado, investigamos dois materiais viscoplásticos: um gel de cabelo com
uma tixotropia desprezível e uma suspensão aquosa tixotrópica 2 por cento de
laponita para imitar o início de fluxo de óleos gelificados. Para ambos os
materiais, o gradiente de pressão axial mínimo necessário para o início do
fluxo foi medido e os valores medidos estavam de acordo com a previsão do
balanço de força convencional. Por outro lado, os casos da indústria exibiram
que o balanço de força mencionado acima leva a uma superestimação da
pressão mínima inicial. Em alguns estudos, uma explicação elicitada é o
comportamento tixotrópico do petróleo gelificado, mas nossos resultados acima
mencionados serviram para refutá-lo. Durante a primeira parte da minha tese
de doutorado, buscamos verificar por laboratório porque o balanço de força
não se aplica ao petróleo gelificado, em seguida, buscamos uma explicação
fisicamente adequada para essa discrepância e também uma maneira confiável
de prever a pressão mínima de início do escoamento. Nesta linha, mostramos
o efeito do encolhimento do petróleo gelificado na discordância entre a tensão
limite estática de escoamento e o gradiente de pressão mínimo necessário
para iniciar o fluxo, através da reometria e do fluxo de fluido em um tubo.
Em seguida, introduzimos uma equação de balanço de força modificada com
o efeito de encolhimento incluído para obter o melhor estimação da pressão
minima de início de escoamento. Outro elemento essencial sobre o início
de escoamento de petróleo gelificado é descobrir uma estratégia confiável
para modelar matematicamente a reologia do material. Na maioria dos
modelos que visam prever o comportamento reológico de petróleo gelificado,
as mudanças da microestrutura durante o fluxo são consideradas tixotrópicas;
dependência temporal reversível. Porém, observamos em nossos experimentos
com histórias de fluxo e térmicas bem controladas que o caráter irreversível
da dependência temporal é bastante evidente. Assim, na segunda parte da
tese, propomos um modelo baseado no desenvolvimentos anteriores de Souza
Mendes e colaboradores que considera a dependência temporal irreversível
observada experimentalmente para petróleo gelificado. A capacidade preditiva
do modelo proposto é então avaliada através de comparações com dados
experimentais.
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