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Type: TESE DIGITAL
Title: Flow assurance of waxy crude oil = physical and chemical characterization, critical temperatures and rheological behavior for the restart problem -experimental study = Garantia de escoamento de óleos parafínicos: caracterização físico-química, temperaturas críticas e comportamento reológico em problemas de repartida - estudo experimental
Title Alternative: Garantia de escoamento de óleos parafínicos : caracterização físico-química, temperaturas críticas e comportamento reológico em problemas de repartida - estudo experimental
Author: Anaya Jaimes, Yurley Karina, 1988-
Advisor: Bannwart, Antonio Carlos, 1955-
Abstract: Resumo: Neste estudo foram determinadas as características físico-químicas de um óleo parafínico do Brasil, usando normas técnicas AST para cada característica avaliada. A caracterização físico-química é importante já que os compostos mais pesados, como parafinas, resinas e asfaltenos estão associados com a formação de depósitos sólidos devido ao seu elevado peso molecular. Não obstante o conteúdo de resinas foi suficientemente grande para estabilizar os asfaltenos no óleo. Assim o problema de garantia de escoamento do óleo estudado, em sistemas de produção offshore corresponde à precipitação e gelificação de parafinas causando problemas de repartida de linhas gelificadas. O conteúdo de agua foi determinado de modo a assegurar que nenhuma emulsão pode se formar durante os ensaios reológicos e de repartida de linhas gelificadas. Assim verificou-se uma percentagem mínima de agua no óleo parafínico, que representa ausência de risco no desenvolvimento de ensaios e na reprodutibilidade dos seus resultados. As temperaturas críticas relacionas como o processo de gelificação de óleo s parafínicos foram identificados para o óleo estudado, a Temperatura Inicial de Aparecimento dos cristais (TIAC), a temperatura de gelificação e o ponto de fluidez. A determinação destas temperaturas foi feita com base na técnica analítica de Calorimetria Diferencial de Varredura (DSC), testes reológicos e norma técnica ASTM D5853-11, respectivamente. Ensaios reológico foram realizados com a finalidade de caracterizar o comportamento do óleo parafínico sob condições estáticas e dinâmicas, no processo de resfriamento até a temperatura do leito marinho (cerca de 5°C). O fluido mostrou um comportamento complexo a temperaturas abaixo da temperatura de gelificação. Experimentos de repartida foram realizados no laboratório em uma linha horizontal, a fim de determinar a pressão necessária para quebrar o gel formado e reiniciar o escoamento dentro da linha. Os resultados dos experimentos em escala piloto confirmaram a existência de uma tensão limite de escoamento do óleo parafínico. Com base nos resultados obtidos por medições reológicas e nos experimentos de repartida, calculou-se a pressão mínima necessária para reiniciar o escoamento na linha bloqueada como óleo parafínico gelificado

Abstract: The physicochemical characteristics of a Brazilian waxy crude oil were determined using ASTM Standards Methods for every feature evaluated. This characterization is important because heavier oil compounds like wax, asphaltenes and resins are widely associated to the solid deposit formation due to their high molecular weight. Besides, the content of resins is large enough to stabilize the asphaltenes in the crude oil. Water content in the waxy crude oil was also determined in order to ensure that no emulsion will form during the rheological and restart pipeline test. It was found a minimum percentage of water in the waxy crude oil, which represents no risk in the development of experiments and the reproducibility of their results. Critical temperatures related to the gelation process of waxy crude oils such as the Wax Appearance Temperature (WAT), the gelation temperature and the pour point temperature were identified for the oil under study. Determination of these temperatures was made based on analytical technique (DSC), rheological tests and ASTM standard method, respectively. Rheological tests were performed with the purpose to characterize the waxy oil behavior under static and dynamic conditions, through the cooling process and seabed conditions (around 4°C). The fluid showed a complex behavior at temperatures below the gelation temperatures, exhibiting a yield stress-like behavior. Start-up experiments were performed in laboratory model in order to determine the pressure required to break the gel formed. Results of these experiments confirmed the yield stress-like behavior of the waxy crude oil. Based on the results obtained by rheological measurements and by the start-up experiments, it was calculated the minimum differential pressure required to restart the flow in a line blocked with gelled waxy crude oil
Subject: Oleo
Escoamento
Reologia
Parafinas
Language: Inglês
Editor: [s.n.]
Date Issue: 2016
Appears in Collections:FEM - Tese e Dissertação

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