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Title: Análise da geometria do difusor em ejetores de superfície instalados em poços de petróleo
Other Titles: Geometry analysis of surface ejectors’ diffuser installed in oil wells
Authors: Varela, Neyla Karolinne Laurentino
Keywords: Ejetor;CFX;Dimensionamento;Ângulo;Difusor;Ejector;Design;Angle;Diffuser
Issue Date: 2016
Publisher: Universidade Federal do Rio Grande do Norte
Citation: VARELA, Neyla Karolinne Laurentino. Análise da geometria do difusor em ejetores de superfície instalados em poços de petróleo. 2016. 47 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia de Petróleo), Curso de Engenharia de Petróleo, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2016.
Portuguese Abstract: Ejetores são equipamentos que operam utilizando a energia cinética de um fluido motriz gerada devido a sua alta velocidade para succionar um fluido secundário. Na profundidade de alguns poços como, por exemplo, os que utilizam métodos de elevação artificial bombeados, são colocados separadores de gás que o orientam para o anular a fim reduzir os danos que o gás pode causar. A partir daí, surge um novo problema que também pode ser derivado de uma elevada razão gás-líquido (RGL), o acúmulo de gás no anular, fazendo com que exista uma pressão adicional no anular, aumentando a pressão de fluxo do reservatório e, consequentemente, diminuindo a produção do poço. Uma maneira de reduzir esse problema é acoplar o revestimento à linha através de uma válvula de retenção. Esta válvula funciona por diferencial de pressão, permitindo apenas a passagem no sentido revestimento-linha, que ocorre quando a pressão de linha for inferior à do anular. Em uma tentativa de reduzir a pressão do anular para valores mais baixos do que a pressão de linha, poderá ser conectado um ejetor à cabeça do poço, potencializando a sua produção devido a realização da sucção do gás retido no anular que provoca a redução da pressão de revestimento. O Well Head Ejector (WHE), software desenvolvido por alunos da Univesidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN) para dimensionamento de ejetores petróleo-gás, auxiliou na definição da geometria a ser utilizada nas simulações do CFX para análise do melhor ângulo de inclinação do difusor e, consequentemente, seu comprimento, sem modificação do diâmetro de saída da garganta e o diâmetro de saída do difusor. Através da análise do comportamento da fração de volumétrica de gás, das linhas de fluxo e dos gráficos de pressão e velocidade ao longo do ejetor, foi concluído que o melhor comportamento foi o do difusor com menor ângulo de divergência dentre os estudados.
Abstract: Ejectors are equipment that operate using kinetic energy of a moving fluid generated due to its high speed to pump a secondary fluid. At the depth of some wells such as, for example, those using pumped artificial elevation methods, gas separators are placed to guide them to the annulus in order to reduce the damage that gas can cause. From there, comes a new problem which can also be derived from a high gas-liquid ratio (GLR), the accumulation of gas in the annulus, increasing flow pressure of the reservoir, and consequently decreasing production of the well. One way to reduce this problem is to attach the casing to the flow line through a check valve. This valve operates through differential pressure, allowing passage only in the casing-flow line direction, which occurs when the line pressure is lower than that of the annulus. In an attempt to reduce the annular pressure to lower values than the line pressure, it is possible to connect an ejector to the wellhead, increasing their production due to realization of the trapped gas suction in the annulus that causes the reduction in casing pressure. The Well Head Ejector (WHE), software developed by students of Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN) for the design of oil-gas ejectors, assisted define the geometry to be used in the CFX simulations to analyze the best angle of diffuser inclination and, consequently, their length, without changing the diameter of the throat and of the diffuser's output diameter. By analyzing the behavior of the gas volumetric fraction, the flow lines and the pressure and velocity graphs along the ejector, it was concluded that the best behavior was the diffuser with the lowest divergence angle among the studied ones.
URI: http://monografias.ufrn.br/jspui/handle/123456789/3086
Other Identifiers: 2014083241
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