Análisis del Comportamiento del Flujo Anular Central de Agua Lubricada en el Transporte de Petróleo Crudo Pesado
Autores: Jadidi, Salim Al; Moolya, Shivananda; Satheesh, Anbalagan
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Análisis del Comportamiento del Flujo Anular Central de Agua Lubricada en el Transporte de Petróleo Crudo Pesado
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Transporte de fluidos
Petróleo pesado
Flujo anular central
Tuberías horizontales
Flujo turbulento
Caída de presión
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Un método posible para el transporte de fluidos de petróleo pesado a través de tuberías horizontales es el flujo anular central (CAF), que está lubricado con agua. En este estudio, se utiliza una simulación de grandes remolinos (LES) y un modelo de escala submétrica (SGS) para examinar el CAF. Se investiga numéricamente el comportamiento del flujo de petróleo pesado a través del CAF turbulento en tuberías horizontales. Se utiliza el modelo de Smagorinsky para capturar flujos turbulentos inestables a pequeña escala. El flujo transitorio de petróleo y agua se separa primero bajo el comportamiento del fluido central. Se consideran dos condiciones diferentes de las tuberías horizontales, una con expansión súbita y la otra con contracción súbita, en la geometría para investigar los efectos de diferentes velocidades de petróleo y agua sobre la distribución de velocidad, la caída de presión y la fracción de volumen. El modelo fue creado para predecir las pérdidas que ocurren debido a la contaminación y la fricción en las paredes. Según el modelo, aumentar el flujo de agua puede reducir la contaminación. Además, la fase de agua tuvo un impacto en el comportamiento del CAF y la caída de presión. También, la mayor estabilidad en el CAF reduce la caída de presión a un nivel comparable al flujo de agua. Este estudio demostró que un fluido muy viscoso puede ser transportado de manera eficiente utilizando el método CAF.
Descripción
Un método posible para el transporte de fluidos de petróleo pesado a través de tuberías horizontales es el flujo anular central (CAF), que está lubricado con agua. En este estudio, se utiliza una simulación de grandes remolinos (LES) y un modelo de escala submétrica (SGS) para examinar el CAF. Se investiga numéricamente el comportamiento del flujo de petróleo pesado a través del CAF turbulento en tuberías horizontales. Se utiliza el modelo de Smagorinsky para capturar flujos turbulentos inestables a pequeña escala. El flujo transitorio de petróleo y agua se separa primero bajo el comportamiento del fluido central. Se consideran dos condiciones diferentes de las tuberías horizontales, una con expansión súbita y la otra con contracción súbita, en la geometría para investigar los efectos de diferentes velocidades de petróleo y agua sobre la distribución de velocidad, la caída de presión y la fracción de volumen. El modelo fue creado para predecir las pérdidas que ocurren debido a la contaminación y la fricción en las paredes. Según el modelo, aumentar el flujo de agua puede reducir la contaminación. Además, la fase de agua tuvo un impacto en el comportamiento del CAF y la caída de presión. También, la mayor estabilidad en el CAF reduce la caída de presión a un nivel comparable al flujo de agua. Este estudio demostró que un fluido muy viscoso puede ser transportado de manera eficiente utilizando el método CAF.