Flujo vertical en tp
Páginas: 7 (1672 palabras)
Publicado: 16 de agosto de 2010
INTRODUCCIÓN
El flujo multifásico es definido como el flujo simultáneo de numerosas fases, siendo el flujo bifásico el caso más simple. Las variables mas importantes manejadas en este estudio son: flujo volumétrico de gas y líquido, propiedades físicas de las fases, diámetro e inclinación de la tubería, presión de operación, hold-up, caída de presión y régimen de flujo. Este último ha sido lavariable mas importante de estudio, debido a que ésta afecta directamente los valores de hold-up y caída de presión.
El hold-up se define como la relación de volumen ocupado por un gas en un segmento de tubería y el volumen total del segmento de la misma. El uso, medida y cálculo del hold-up ha tenido profundos cambios durante el tiempo. De todos los métodos que existen el mas usado, simple ypreciso, ha sido el método de cierre rápido de válvula de bola. Varios autores lo han usado para obtener correlaciones empíricas para el cálculo del hold-up, como las correlaciones de Beggs and Brill, quienes trabajaron con tuberías de 1 a 11/2 pulgadas y 90 pies de longitud, variando el ángulo de inclinación de la mismas desde –90º hasta +90º, para el sistema aire-agua (Beggs and Brill, 1991).Hasta ahora la técnica de visualización de flujo se ha utilizado para la caracterización, el estudio del comportamiento de los patrones de flujo y el cálculo del hold-up.
A la configuración geométrica de las fases al fluir de acuerdo a las condiciones de presión y temperatura prevalecientes en un punto o tramo se le conoce como patrón de flujo.
En el flujo multifásico vertical se considerancuatro patrones de flujo denominados:
* Burbuja (bubble) ,
* Bache (slug). ,
* Anular (annular).
* y niebla o rocío (mist or spray).
FLUJO BURBUJA (BUBBLE).
En el flujo hacia la superficie de aceite que contiene gas en solución, a medida que la presión se reduce constantemente, provoca la liberación del gas disuelto formando burbujas pequeñas. A este flujo sele denomina "flujo burbuja" (bubble); la fase líquida es continua y el gas existe disperso en burbujas pequeñas.
FLUJO EN BACHES (SLUG).
La presión continúa decayendo y la proporción de gas aumenta; como consecuencia, las burbujas de gas crecen y son más numerosas. A continuación se agrupan hasta alcanzar una etapa en la cual se extienden ocupando casi toda la sección transversal de latubería, obteniéndose el " flujo en baches " (slug) de gas y que alternan con baches de líquido.
FLUJO ANULAR O TRANSICIÓN (ANNULAR).
Los baches de gas siguen aumentando en volumen hasta que el gas forma una fase continua en el centro de la tubería. A lo largo de las paredes de la tubería existe una película de aceite con un movimiento ascendente relativamente bajo. Esta condición es conocidacomo " flujo anular”.
FLUJO EN NIEBLA O ROCÍO (MIST OR SPRAY).
Continua decreciendo la, presión y corno resultado, se incrementa el volumen de gas y la película de aceite es cada vez más y más delgada, hasta que finalmente desaparece, formándose gotas de aceite, las cuales viajan en la fase continua de gas, para lograrse el " flujo en niebla o rocío " (mist or spray).
Al pasar losfluidos del yacimiento a través de la tubería de producción, se consume la mayor parte de presión disponible para llevarlos del yacimiento a las baterías de separación, cómo se puede ver en la tabla 7.1, por lo que es de suma importancia realizar una evaluación precisa de la distribución de la presión a lo largo de dichas tuberías. Al hacerlo conjuntamente con un análisis integral del sistema deproducción, es posible:
a) Diseñar las tuberías de producción y líneas de descarga.
b) Proyectar aparejos de producción artificial (neumático, mecánico, eléctrico).
e) Obtener la presión de fondo fluyendo, sin intervenir los pozos.
d) Calcular el efecto de los estranguladores sobre el gasto.
e) Determinar la vida fluyente de los pozos.
f) Corroborar los datos obtenidos con las correlaciones...
El flujo multifásico es definido como el flujo simultáneo de numerosas fases, siendo el flujo bifásico el caso más simple. Las variables mas importantes manejadas en este estudio son: flujo volumétrico de gas y líquido, propiedades físicas de las fases, diámetro e inclinación de la tubería, presión de operación, hold-up, caída de presión y régimen de flujo. Este último ha sido lavariable mas importante de estudio, debido a que ésta afecta directamente los valores de hold-up y caída de presión.
El hold-up se define como la relación de volumen ocupado por un gas en un segmento de tubería y el volumen total del segmento de la misma. El uso, medida y cálculo del hold-up ha tenido profundos cambios durante el tiempo. De todos los métodos que existen el mas usado, simple ypreciso, ha sido el método de cierre rápido de válvula de bola. Varios autores lo han usado para obtener correlaciones empíricas para el cálculo del hold-up, como las correlaciones de Beggs and Brill, quienes trabajaron con tuberías de 1 a 11/2 pulgadas y 90 pies de longitud, variando el ángulo de inclinación de la mismas desde –90º hasta +90º, para el sistema aire-agua (Beggs and Brill, 1991).Hasta ahora la técnica de visualización de flujo se ha utilizado para la caracterización, el estudio del comportamiento de los patrones de flujo y el cálculo del hold-up.
A la configuración geométrica de las fases al fluir de acuerdo a las condiciones de presión y temperatura prevalecientes en un punto o tramo se le conoce como patrón de flujo.
En el flujo multifásico vertical se considerancuatro patrones de flujo denominados:
* Burbuja (bubble) ,
* Bache (slug). ,
* Anular (annular).
* y niebla o rocío (mist or spray).
FLUJO BURBUJA (BUBBLE).
En el flujo hacia la superficie de aceite que contiene gas en solución, a medida que la presión se reduce constantemente, provoca la liberación del gas disuelto formando burbujas pequeñas. A este flujo sele denomina "flujo burbuja" (bubble); la fase líquida es continua y el gas existe disperso en burbujas pequeñas.
FLUJO EN BACHES (SLUG).
La presión continúa decayendo y la proporción de gas aumenta; como consecuencia, las burbujas de gas crecen y son más numerosas. A continuación se agrupan hasta alcanzar una etapa en la cual se extienden ocupando casi toda la sección transversal de latubería, obteniéndose el " flujo en baches " (slug) de gas y que alternan con baches de líquido.
FLUJO ANULAR O TRANSICIÓN (ANNULAR).
Los baches de gas siguen aumentando en volumen hasta que el gas forma una fase continua en el centro de la tubería. A lo largo de las paredes de la tubería existe una película de aceite con un movimiento ascendente relativamente bajo. Esta condición es conocidacomo " flujo anular”.
FLUJO EN NIEBLA O ROCÍO (MIST OR SPRAY).
Continua decreciendo la, presión y corno resultado, se incrementa el volumen de gas y la película de aceite es cada vez más y más delgada, hasta que finalmente desaparece, formándose gotas de aceite, las cuales viajan en la fase continua de gas, para lograrse el " flujo en niebla o rocío " (mist or spray).
Al pasar losfluidos del yacimiento a través de la tubería de producción, se consume la mayor parte de presión disponible para llevarlos del yacimiento a las baterías de separación, cómo se puede ver en la tabla 7.1, por lo que es de suma importancia realizar una evaluación precisa de la distribución de la presión a lo largo de dichas tuberías. Al hacerlo conjuntamente con un análisis integral del sistema deproducción, es posible:
a) Diseñar las tuberías de producción y líneas de descarga.
b) Proyectar aparejos de producción artificial (neumático, mecánico, eléctrico).
e) Obtener la presión de fondo fluyendo, sin intervenir los pozos.
d) Calcular el efecto de los estranguladores sobre el gasto.
e) Determinar la vida fluyente de los pozos.
f) Corroborar los datos obtenidos con las correlaciones...
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