Tuberias

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INTRODUCCION

El método más común para transportar fluidos de un punto a otro es impulsarlo a través de un sistema de tuberías. Las tuberías de sección circular son las más frecuentes, ya que esta forma ofrece no sólo mayor resistencia estructural sino también mayor sección transversal para el mismo perímetro exterior que cualquier otra forma.

El manejo de los fluidos en superficieprovenientes de un yacimiento de petróleo o gas, requieren de la aplicación de conceptos básicos relacionado con el flujo de fluidos en tuberías en sistemas sencillos y en red de tuberías, el uso de válvulas accesorios y las técnicas necesarias para diseñar y especificar equipos utilizados en operaciones de superficie.

Los fluidos de un yacimiento de petróleo son transportados a losseparadores, donde se separan las fases líquidas y gaseosas. El gas debe ser comprimido y tratado para su uso posterior y el líquido formado por petróleo agua y emulsiones debe ser tratado para remover el agua y luego ser bombeado para transportarlo a su destino.

El propósito de este capitulo es proporcionar la conceptos básicos para el entendimiento del sistema de gas lift utilizado en el campo Ancón,así como para el diseño y rediseño de las facilidades en superficie del sistema.

OBJETIVOS

• Identificar los diferentes sistemas de tuberías (serie - paralelo), analizar los sistemas de tuberías empleando EL METODO HARDY CROSS

MARCO TEORICO

REGÍMENES DE FLUJO DE FLUIDOS EN TUBERÍAS

Hay dos tipos diferentes de flujo de fluidos en tuberías:

Flujo laminar.- Existe a velocidadesmás bajas que la critica, se caracteriza por el deslizamiento de capas cilíndricas concéntricas una sobre otras de manera ordenada. se determina que hay flujo laminar cuando el numero de Re ( Reynolds ) es menor de 2000. Fig. 1.15.

Flujo transicional. - también llamado flujo critico, existe cuando el caudal se incrementa después de estar en flujo laminar hasta que las laminas comienzan aondularse y romperse en forma brusca y difusa. Se determina cuando el numero de Re tiene valores entre 2000 y 4000. Fig. 1.16.

Flujo turbulento.- existe a velocidades mayores que la critica, cuando hay un movimiento irregular e indeterminado de las partículas del fluido en direcciones transversales a la dirección principal de flujo. Es determinado cuando el numero de Re tiene valores mayores a 4000.Fig. 1.17.
Numero de Reynolds.

Relaciona la fuerza de inercia y fuerza de viscosidad. Para calcular el numero de Re tenemos la siguiente ecuación:
Donde:
Re = numero de Reynolds.
( = densidad ( lb/ pie3 )
D = diámetro ID, ft.
V = velocidad de flujo ( pie / seg ).
( = viscosidad ( lb / ft-seg).
Para gases se utiliza:
Donde:
SG = gravedad especifica del gas a condiciones standard (aire = 1)
d = diámetro interior de tubería, in ( pulgadas)
( = viscosidad del gas, cp
Qg = flujo de gas, en MMSCF ( millones de pies cúbicos standard).
TUBERIAS EQUIVALENTES.
Se dice que dos sistemas de tuberías son equivalentes si la misma perdida de carga produce igual flujo de descarga en ambos sistemas.
DISTRIBUCION DE FLUJO DE FLUIDOS EN TUBERIAS EN SERIE Y EN PARALELO.
En la soluciónde problemas de flujo de fluidos en tuberías, se dispone de sistemas que constan de mas de una tubería de diámetros diferentes ó de diámetros iguales y rugosidad diferentes arregladas en serie y/o en paralelo.
Sistemas de tuberías en serie.
Cuando dos tuberías de diámetro o rugosidad diferentes conectan de modo que el fluido fluya por la tubería y luego por la otra, se dice que están conectadasen serie.
La Fig. 1.20 ilustra un sistema típico de tuberías en serie, donde fluye un fluido de A a B, se ha simplificado a un sistema horizontal donde se desprecian las perdidas secundarias.

Para tuberías en serie se cumple:
Para solución de tuberías en serie se sugiere convertir en sistema de “N” tuberías en
Una sola tubería equivalente a un diámetro especificado, para esto se calcula...
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