A importancia de fenomenos de transporte para engenharia de petroleo

CENTRO UNIVERSITÁRIO TIRADENTES[pic 1]

ENGENHARIA DE PETRÓLEO

 A IMPORTÂNCIA DAS PROPRIEDADES DOS FENÔMENOS DE TRANSPORTE NA ENGENHARIA DE PETRÓLEO

Maceió – Al

2017

A IMPORTÂNCIA DAS PROPRIEDADES DOS FENÔMENOS DE TRANSPORTE NA ENGENHARIA DE PETRÓLEO

[pic 2]

Maceió – Al

2017

SUMÁRIO

1 INTRODUÇÃO 4

2 OBJETIVOS5

   2.1 Objetivo Geral5

3 MECÂNICA DOS FLUIDOS6

   3.1 - Fluidos7

   3.1.1 Fluidos newtonianos9

   3.1.2 Fluidos Não-Newtonianos9

4 ESCOAMENTO DE FLUIDOS10

   4.1 Escoamento Multifásico 10

5 ESCOAMENTO DO FLUIDO DE PERFURAÇÃO NO INTERIOR DE TUBOS E ANULAR11

   5.1 Escoamento no Interior de Tubos 11

   5.2 Escoamento no Anular11

6 CONCLUSÃO 12

7 REFERÊNCIAS.......................................................................................................13

1 INTRODUÇÃO

Fenômenos de Transportes é uma área da física aplicada, que consiste no estudo da mecânica dos fluídos, transferência de calor e transferência de matéria (CANEDO, 2010).

Na atividade de produção de petróleo, faz-se necessário o conhecimento das propriedades físico-químicas dos fluidos, desde: densidade, viscosidade, compressibilidade, parâmetros reológicos, teor de sólidos e, as propriedades do fluxo dos fluidos.

O fluido é a substância que se deforma continuamente sob a ação de uma tensão cisalhante (tangencial), por menor que seja a tensão de cisalhamento aplicada. Do ponto de vista mecânico, podem-se classificar os fluidos em gases (fluidos muito compressíveis) e líquidos (pouco compressíveis, ou aproximadamente incompressíveis) (CANEDO, 2015).

O fluxo ou escoamento dos fluidos ocorrem desde o reservatório (meio poroso), até as facilidades de produção (separadores, tratadores e tanques), passando pela coluna de produção, risers e linhas de transferências, sendo que a elevação dos fluidos utiliza a energia natural do reservatório ou energia suplementar (métodos artificiais) (THOMAS, 2004).

O escoamento bifásico sólido-líquido é de suma importância na indústria do petróleo, principalmente, na atividade de perfuração e estimulação de poços de petróleo. Nestas atividades, normalmente, utilizam-se de fluidos Newtonianos e não-Newtonianos como agentes carregadores de partículas solidas.

No presente trabalho foram abordadas algumas propriedades relacionadas a fenômenos de transporte na indústria petrolífera, dentre as quais: Mecânica dos fluidos e escoamento dos fluidos. Em suma, faz-se necessário o conhecimento dessas propriedades para um bom desenvolvimento durante a produção, escoamento e transporte dos mesmos.

2 OBJETIVO

Compreender os conceitos fundamentais relacionados à mecânica dos fluidos e, o escoamento de fluidos, aplicados na Engenharia de Petróleo, no tocante ao transporte de fluidos nas tubulações, seja na perfuração ou produção de petróleo. Foi possível perceber quão importante se faz o entendimento sobre os fluidos

3 MECÂNICA DOS FLUIDOS

É a ciência que trata do comportamento dos fluidos em repouso e em movimento, e do transporte de quantidade de movimento dos fluidos. Suas propriedades são aplicadas na engenharia em diversos ramos, tais como:

• Redes de distribuição de fluidos - água, combustíveis (gás natural, gases de petróleo liquefeito, petróleo), de vapor de água (em fábricas);

• Ventilação em edifícios urbanos e industriais, túneis e outras infraestruturas;

• Máquinas de conversão de energia (turbinas hidráulicas, turbinas eólicas, turbinas a vapor e gás;

• Máquinas de conversão de energia (turbina hidráulica, turbinas eólicas, turbina a vapor e gás, compressores, ventiladores e bombas hidráulicas);

• Transferência de calor e massa em equipamentos térmicos (caldeiras, trocadores de calor, fornalhas, queimadores, motores de combustão interna);

• Transporte de veículos (resistência ao avanço, sustentação de aeronaves, propulsão de aeronaves e de navios, segurança aerodinâmica e conforto - controle de ruído e circulação de ar no interior de veículos);

• Vibrações e esforços de origem aerodinâmica em estruturas; (edifícios, chaminés, estádios, aeroportos). Estudos de qualidade de água e de qualidade de ar (poluição atmosférica).

São áreas de atuação da mecânica dos fluidos a ação de fluidos sobre superfícies submersas, equilíbrio de corpos flutuantes, ação do vento sobre construções civis, estudos de lubrificação transporte de sólidos por via pneumática ou hidráulica, cálculo de instalações hidráulicas, cálculo de máquinas hidráulicas, Instalações de vapor, ação de fluidos sobre veículos – Aerodinâmica.

3.1 Fluido

Um fluido é uma substância que se deforma continuamente quando submetida a uma tensão de cisalhamento, não importando quão pequena que seja essa força.

O conceito de fluidos envolve líquidos e gases, logo, é necessário distinguir estas duas classes: “Líquidos é aquela substância que adquire a forma do recipiente que a contém possuindo volume definido e, é praticamente, incompressível. Já o gás é uma substância que ao preencher o recipiente não formar superfície livre e não tem volume definido, além de serem compressíveis.                                  

Para abordar os estudos de fluidos é necessária a compreensão total dos mesmos, tendo em vista todas as suas propriedades, que são:

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