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Estudo de um novo sistema de separação primária de gás-óleo-água para plataformas de petróleo

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Estudo de um novo sistema de separação primária de gás-óleo-água para plataformas de petróleo

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Título Estudo de um novo sistema de separação primária de gás-óleo-água para plataformas de petróleo
Autor Silva, Filipe Reolon da
Orientador Trierweiler, Jorge Otávio
Data 2013
Nível Graduação
Instituição Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Escola de Engenharia. Curso de Engenharia Química.
Assunto Engenharia
Resumo Cerca de 90% do petróleo produzido no Brasil é proveniente de reservas no fundo do mar, sendo extraído e processado em plataformas offshore. A profundidade de lâmina d’água vem aumentando ao longo dos anos e a tendência é que continue a aumentar. Com isso, a evolução das tecnologias de processamento de petróleo é crucial para a manutenção dessa área. O óleo extraído do fundo do mar chega à superfície numa mistura trifásica, junto com água e gás. Esse fluído trifásico passa pelo processamento primário, que onde as três fases são separadas. A água é descartada ou reinjetada no poço (num processo para aumentar a produtividade), o gás e o óleo, que são os produtos com interesse econômico, são preparados para transporte até a refinaria. Entre os desafios tecnológicos para plataformas offshore, destacam-se a necessidade de se reduzir o tamanho e peso das plataformas. Neste trabalho, é proposto um sistema alternativo para o processo de separação gás-óleo-água, sendo a principal alteração a utilização de hidrociclones para a separação óleo-água ao invés de separadores trifásicos. O sistema foi simulado em ambiente MATLAB/Simulink a fim de se validar a funcionalidade do processo. Foram simuladas duas condições: para a vazão de entrada de projeto com um degrau de 20% na vazão de líquido e para a vazão de entrada no regime de golfadas. A estratégia de controle para o sistema proposto conta com dois controladores de nível, um controlador de pressão e um de razão de queda de pressão. A sintonia foi feita utilizando-se primeiramente a heurística de Ziegler Nichols e posteriormente refinada com base nos resultados da simulação. O controle manteve todas as variáveis de interesse próximas do ponto de operação para todas as situações. Apesar da estratégia de controle ter funcionado e mantido a operação do hidrociclone no ponto de maior eficiência, a separação de água e óleo no hidrociclone não foi satisfatória, de modo que a quantidade de água que chega ao tratador eletrostático é maior do que a máxima admitida. Para se tornar esse sistema possível, seria necessária a utilização de um hidrociclone com maior eficiência ou hidrociclones em série refinando a separação até se atingir a separação desejada.
Tipo Trabalho de conclusão de graduação
URI http://hdl.handle.net/10183/108454
Arquivos Descrição Formato
000946156.pdf (1.219Mb) Texto completo Adobe PDF Visualizar/abrir

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