ESTUDO, MODELAGEM E SIMULAÇÃO DOS PADRÕES DOS TIPOS: BOLHAS E ESTRATIFICADO, NO ESCOAMENTO HORIZONTAL BIFÁSICO EM DUTOS DE PETRÓLEO

Abstract

A predição do comportamento, do holdup e da perda de carga do escoamento de petróleo são determinantes para a operação e o dimensionamento dos equipamentos de exploração, projeto de dutos, risers, bombas submarinas e sistemas de processamento primário. Óleo e gás percorrem quilômetros sob severos gradientes de pressão, trocas térmicas com o ambiente e diversas inclinações. A análise da forma, da posição e da interação entre as interfaces líquido-gás não é simples. Assim sendo, neste projeto foram estudadas as diferentes abordagens existentes na predição do comportamento dos escoamentos bifásicos, com foco nos padrões tipo bolhas e estratificado, ambos na direção horizontal. Rotinas computacionais foram desenvolvidas para predição do padrão de escoamento, do holdup das fases envolvidas e do gradiente de pressão, primeiramente através do método de Beggs e Brill e, então o modelo de Pacheco et al. (2012) também foi empregado para se calcular o gradiente de pressão. O desempenho dos métodos adotados foi comparado com dados da literatura, utilizando escoamento óleo-gás para o padrão bolhas e água-ar para o padrão estratificado. A partir dos primeiros resultados, observou-se que o método de Beggs e Brill superestima o holdup do líquido para o padrão tipo bolhas enquanto o modelo de Pacheco et al. (2012) superestima o gradiente de pressão para o padrão estratificado. Portanto, a fim de se refinar os resultados anteriormente obtidos, foram propostas modificações na abordagem dos métodos, os quais trouxeram melhorias significativas para ambos os casos analisados, principalmente para o modelo de Pacheco et al. (2012).