Thalita Mongarde Daer
Título
ANÁLISE DO IMPACTO DA GARANTIA DE ESCOAMENTO NO DIMENSIONAMENTO DE DUTOS EM PROJETOS DE ARRANJO SUBMARINO
Resumo
A descoberta de campos offshore situados a grandes distâncias da costa e em grandes profundidades de lâminas d’água tornou a produção de petróleo e gás um desafio para o setor petrolífero. Tais desafios estão associados, entre outros fatores, à potencial formação de deposição de sólidos ao longo das linhas de escoamento, aos elevados custos inerentes às operações de exploração e à dificuldade de acesso a essas localizações.
Neste contexto, os estudos de garantia de escoamento adquiriram grande relevância, com o propósito de desenvolver estratégias de mitigação e promover a identificação precoce de potenciais complicações no sistema submarino de produção.
Entretanto, para a execução dessas análises é necessário o conhecimento da variação da pressão e temperatura ao longo das linhas de produção (perfil termo-hidráulico das linhas). Para prever a possível ocorrência de problemas de garantia de escoamento, com ênfase na formação de hidratos e parafinas, este trabalho propõe definir e avaliar o perfil termo-hidráulico de uma linha de produção, desde a cabeça do poço até a planta de processamento primário no topside, e associá-lo ao possível surgimento de problemas de garantia de escoamento. Esta análise utilizará como input as propriedades físicas dos fluidos e a geometria do sistema, e logo em seguida serão aplicadas as equações relativas à transferência de calor em dutos submarinos. Através da integração das equações de gradiente de pressão e temperatura em pequenos incrementos da linha é delineado o perfil termo-hidráulico.
Por último, serão avaliados projetos de isolamento de dutos, com o intuito de prevenir problemas associados à garantia de escoamento. A análise contemplará a seleção de um método de isolamento mais apropriado dentre as opções propostas, levando em consideração o cenário específico em estudo.
Palavras-chave: Escoamento Multifásico, Garantia de Escoamento, Transferência de Calor, Isolamento de Dutos.
Abstract
The discovery of offshore fields at great distances from the coast and high-water depths made oil and gas production a challenge to the industry. Some of these challenges are due to the possibility of solids depositions along the subsea pipes, the high cost of exploration and difficult accessibility.
Therefore, flow assurance studies become important to find mitigation strategies and early identification of possible complications on the production subsea system.
However, this analysis demands knowledge of the pressure and temperature variation along the pipelines (thermo hydraulic profile of the lines). In order to predict the possible occurrence of flow assurance problems, more specifically the formation of hydrates and wax, this project suggests defining and evaluating the thermo hydraulic profile from the wellhead to the primary processing plant on the surface and associate it to the possible appearance of flow problems. Taking as input the physical properties of the fluids and the system’s geometry and applying heat transfer equations in subsea pipelines. Afterwards, integrating the pressure and temperature gradient equations in short increments of the pipe to calculate the thermo hydraulic profile.
Finally, pipeline insulation designs will be studied in order to prevent the flow assurance problems, evaluating from the available methods (pipe-in-pipe system, buried pipelines and insulation layers) which is the most suitable for the studied scenario.
Keywords: Multiphase Flow, Flow Assurance, Heat Transfer, Pipeline Insulation.
