Estudo da contração térmica e formação de vazios na garantia de escoamento de petróleos parafínicos
| dc.contributor.advisor | Souza, Márcio Nele de | |
| dc.contributor.advisorCo1 | Guimarães, André da Silva | |
| dc.contributor.advisorCo1Lattes | http://lattes.cnpq.br/2783839751991189 | pt_BR |
| dc.contributor.advisorLattes | http://lattes.cnpq.br/2742026944490151 | pt_BR |
| dc.contributor.referee1 | Fernandes, Heloísa Lajas Sanches | |
| dc.contributor.referee1Lattes | http://lattes.cnpq.br/2840875338255590 | pt_BR |
| dc.contributor.referee2 | Thompson, Roney Leon | |
| dc.contributor.referee2Lattes | http://lattes.cnpq.br/4870003562574001 | pt_BR |
| dc.creator | Pereira, Pedro Tavares | |
| dc.creator.Lattes | http://lattes.cnpq.br/5458349569037835 | pt_BR |
| dc.date.accessioned | 2025-10-01T22:33:10Z | |
| dc.date.available | 2026-05-16T03:08:36Z | |
| dc.date.issued | 2025-07-16 | |
| dc.description.resumo | Durante paradas operacionais, a produção de petróleo parafínico offshore enfrenta problemas quanto à cristalização de parafinas em baixas temperaturas, que levam à gelificação do material e ao entupimento das tubulações. O gel formado apresenta características tixotrópicas elastoviscoplásticas e são passíveis da formação de vazios, os quais, ao serem negligenciada pelos modelos, levam a superestimativa da pressão de repartida e maiores custos operacionais. Diante disso, este trabalho tem como objetivo a quantificação dos vazios formados em amostras de óleo parafínico modelo no reômetro, além da simulação da interface inicial deste processo. Para isso, foram estudadas amostras com concentração de 5%, 12,5% e 20% m/m que foram resfriadas no reômetro em geometria placa-placa de 80 °C a 4 °C, a taxas de 1 °C/min e 10 °C/min, permitindo a obtenção da contração radial do material por meio de fotografias. Em paralelo, foi proposto um modelo de densidade para estimar a contração volumétrica total do óleo e foram realizados testes de densimetria e calorimetria diferencial de varredura (DSC). Também foram conduzidas simulações fluidodinâmicas computacionais no software Comsol Multiphysics 6.0 utilizando o método level set, com foco em reproduzir a interface inicial do fluido no reômetro. Os resultados mostraram que o modelo proposto representou de forma satisfatória o aumento de densidade e da contração total do óleo durante o resfriamento, com maiores contrações observadas nas amostras com maior teor de parafinas. Por outro lado, as contrações radiais experimentais foram mais acentuadas nas menores concentrações e taxas de resfriamento. A diferença entre as contrações total e radial permitiu estimar a fração de vazios, que se mostrou mais significativa nas maiores concentrações de parafina e somente ocorreu após o início da cristalização. As simulações confirmaram que o método level set representou com eficácia a interface, revelando um perfil coerente de pressão negativa no interior do líquido, compatível com o deslocamento da interface em sua direção. Por fim, a análise da viscosidade cinemática demonstrou que maiores viscosidades dinâmicas reduzem a velocidade deescoamento da interface, e menores densidades resultam em curvaturas menos acentuadas, devido à diminuição do gradiente de pressão. Assim, a metodologia experimental se mostrou eficiente na quantificação dos vazios, e as simulações numéricas foram capazes de representar adequadamente o comportamento da interface observada experimentalmente. | pt_BR |
| dc.description.sponsorship | Programa de Recursos Humanos da Agência Nacional de Petróleo e Gás - PRH-ANP | pt_BR |
| dc.embargo.terms | aberto | pt_BR |
| dc.identifier.citation | PEREIRA, Pedro Tavares. Estudo da contração térmica e formação de vazios na garantia de escoamento de petróleos parafínicos. 2025. 86 f. TCC (Graduação) - Curso de Engenharia Química, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2025. | pt_BR |
| dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/11422/27265 | |
| dc.language | por | pt_BR |
| dc.publisher | Universidade Federal do Rio de Janeiro | pt_BR |
| dc.publisher.country | Brasil | pt_BR |
| dc.publisher.department | Escola de Química | pt_BR |
| dc.publisher.initials | UFRJ | pt_BR |
| dc.rights | Acesso Aberto | pt_BR |
| dc.subject | Petróleo parafínico | pt_BR |
| dc.subject | Fluidodinâmica computacional | pt_BR |
| dc.subject | CFD | pt_BR |
| dc.subject.cnpq | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::TECNOLOGIA QUIMICA::PETROLEO E PETROQUIMICA | pt_BR |
| dc.title | Estudo da contração térmica e formação de vazios na garantia de escoamento de petróleos parafínicos | pt_BR |
| dc.type | Trabalho de conclusão de graduação | pt_BR |