Flujo Multifásico En Tuberias

FLUJO MULTIFÁSICO EN TUBERIAS
El conocimiento de la velocidad y de las propiedades de los fluidos tales como densidad, viscosidad y en algunos casos, tensión superficial son requeridos para los cálculos de gradientes depresión. Cuando estas variables son calculadas para flujo bifásico, se utilizan ciertas reglas de mezclas y definiciones únicas a estas aplicaciones. A continuación se presentanlas definiciones básicas para flujo bifásico y la forma de calcular estos parámetros.
El estudio del flujo multifásico en tuberías permite estimar la presión requerida en el fondo del pozo para transportar un determinado caudal de producción hasta la estación de flujo en la superficie y determinar, mediante correlaciones de flujo multifásico en tuberías (FMT), la habilidad que tiene un pozo paraextraer fluidos del yacimiento.
El flujo simultáneo de gas y líquido en una tubería es muy importante en las operaciones modernas. Para muchas instalaciones el uso de tuberías que manejan flujos multifásicos es la solución más económica, ya que disminuye el costo 20 a 25% con respecto a utilizar dos tuberías para manejar fluidos en una sola fase.
Flujo multifásico en tubería.
El flujomultifásico en tuberías es definido como el movimiento concurrente de gas libre y liquido en las tuberías. Este flujo puede desplazarse en cualquier dirección. El gas y el liquido pueden encontrarse en una mezcla homogénea o, también, el liquido presentarse en tapones, con el gas empujándolo desde atrás.
El estudio del flujo multifásico en tuberías permite estimar la presión requerida en el fondo del pozopara transportar un determinado caudal de producción hasta la estación de flujo en la superficie. El objetivo del presente del capitulo es determinar, mediante correlaciones de flujo multifásico en tuberías (FMT), la habilidad que tiene un pozo para extraer fluidos del yacimiento.
El conocimiento de la velocidad y de las propiedades de los fluidos tales como densidad, viscosidad y en algunoscasos, tensión superficial son requeridos para los cálculos de gradientes de presión. Cuando estas variables son calculadas para flujo bifásico, se utilizan ciertas reglas de mezclas y definiciones únicas a estas aplicaciones.
Las diferencias fundamentales entre flujo bifásico y el de una sola fase son:

• Para flujo monofásico, la caída de presión depende del flujo, las propiedades físicas delfluido y la geometría del sistema.

• Para flujo bifásico, además de las consideraciones expuestas en el punto anterior, la caída de presión también depende del grado de vaporización.

• Para flujo bifásico, se presentan diferentes regímenes, dependiendo del grado de vaporización presente.

• Para flujo bifásico, la mayoría de los datos disponibles están basados en el sistema aire-agua.

• Elflujo bifásico no se puede considerar como una ciencia exacta.

• El patrón de flujo bifásico gas-líquido se define como la distribución espacial, Que adoptan estas dos fases al fluir simultáneamente en un conjunto cerrado.
PATRONES DE FLUJO
La diferencia básica entre flujo de una sola fase y bifásico es que en este último la fase gaseosa y líquida pueden estar distribuidas en la tubería enuna variedad de configuraciones de flujo, las cuales difieren unas de otras por la distribución especial de la interfase, resultando en características diferentes de flujo tales como los perfiles de velocidad y Hold Up.
La existencia de patrones de flujo en un sistema bifásico dado depende de las siguientes variables:
* Parámetros operacionales, es decir, tasas de flujo de gas y líquido.
*Variables geométricas incluyendo diámetro de la tubería y ángulo de inclinación
* Las propiedades físicas de las dos fases, tales como; densidades, viscosidades y tensiones superficiales del gas y del líquido.
La determinación de los patrones de flujo es un problema central en el análisis de flujo bifásico. Realmente todas las variables de diseño de flujo son frecuentemente dependientes del patrón...