Estudo Numérico Da Influência Da Viscosidade Do Fluxo Bifásico Não-Isotérmico De Óleo Pesado E Gás Natural Em Um Duto Vertical

Abstract

RESUMO -Escoamentos bifásicos líquido-gás são comuns em diversos processos industriais. Uma vez que óleo e gás são produzidos simultaneamente nos reservatórios petrolíferos, esse tipo de escoamento ocorre também no transporte de petróleo. Atualmente, o transporte de óleos pesados é um dos principais desafios na indústria de petróleo, necessitando de muita energia para a sua locomoção, ocasionando uma grande perda de carga decorrente dos efeitos viscosos. O presente trabalho tem como objetivo realizar um estudo numérico sobre o escoamento não-isotérmico de diferentes óleos pesados em um duto vertical. As equações governantes escritas no sistema de coordenadas cilíndricas foram resolvidas pelo método dos volumes finitos. Através de uma simulação numérica, pode-se identificar e avaliar a influência da viscosidade na queda de pressão e no perfil de temperatura do óleo pesado, contribuindo para tentar minimizar os custos operacionais do transporte de óleos pesados. INTRODUÇÃOEscoamentos bifásicos líquido-gás são comuns em diversos processos industriais e é o escoamento dominante na produção de petróleo, uma vez que óleo e gás são produzidos simultaneamente nos reservatórios de petróleo (Nascimento, 2013;Souza, 2009;Silva, 2006;Thomas, 2001).Nos últimos anos, o interesse pela produção de óleos pesados tem crescido devido à grande quantidade de reserva acessível (Andrade et al., 2010). O óleo pesado é caracterizado por sua alta viscosidade e densidade em relação ao óleo convencional e seu transporte é um dos principais desafios na indústria de petróleo devido à alta perda de carga decorrente dos efeitos viscosos (Albuquerque et al., 2007 a, b;Andrade et al., 2013;Marinho, 2012;Santos et al., 2010;Pereira Filho et al., 2010). A produção e o transporte de óleos pesados em águas profundas, por exemplo, apresenta grandes dificuldades, pois a viscosidade do óleo pesado, que depende apenas da temperatura, pode ser afetada consideravelmente pela temperatura da água do mar (Barbosa, 2004 apud Marinho, 2012