CONTROLE DE GOLFADAS EM PROCESSOS DE TRATAMENTO PRIMARIO DE PETRÓLEO

CONTROLE DE GOLFADAS EM PROCESSOS DE TRATAMENTO PRIMARIO DE PETRLEOA explorao dos campos de petrleo tem representado nos ltimos anos condies cada vez mais severas e complexas. A maior parte das novas descobertas est em regies de maior profundidade e com formaes geolgicas mais diversas. Entretanto, as reservas de petrleo bruto encontradas em guas profundas e ultraprofundas tm apresentado dimenses maiores do que as localizadas em terra e em guas rasas, compensando assim os altos i vestimentos n em novas pesquisas que diminuram os custos de explorao destas regies. Muitas destas novas pesquisas esto voltadas para a questo do transporte do fluido multifsico (composto por leo, gs. gua e areia) dos poos submarinos aos tanques de separao localizados nas plataformas de produo. Como, atualmente, as grandes descobertas de petrleo esto localizadas a grandes profundidades, tubulaes cada vez mais longas so necessrias, com configuraes que apresentam um trecho horizontal, eventualmente com algum ponto baixo e um trecho vertical (riser) at a plataforma. Nesse cenrio, dependendo da geometria do terreno submarino e das propores de gs e liquido no fluido multifasico, um regime de fluxo no padro de golfadas pode se desenvolver no sistema. Este tipo de regime, naturalmente altamente transiente, introduz severas oscilaes na presso e nas vazes do processo. O regime de fluxo de golfadas um fenmeno que pode ocorrer em sistemas encanamento-riser localizados em unidades de explorao de petrleo offshore. Este tipo de regime caracteriza-se por severas oscilaes no fluxo e na presso do sistema. O fluxo irregular causado pelas golfadas representa um serio problema para as unidades de separao que recebem esta carga, a menos que estas tenham sido projetadas para amortecer as oscilaes do fluxo, o que implica em um incremento considervel no tamanho destes equipamentos. Entretanto, devido s restries de carga e espao nas unidades offshore, tal soluo se mostra invivel, sendo necessrio, portanto, uma maneira mais efetiva para a remoo ou diminuio do regime em golfadas. Neste trabalho abordaremos a golfada no riser, tambm conhecida como golfada severa (severe slug ), que e formada em um ponto baixo da topografia do encanamento. Devido ao da gravidade, ocorre um acumulo de liquido neste ponto localizado na base do riser, o que impede a passagem do gs dando inicio ao ciclo de golfadas. Este comportamento cclico da golfada no riser , basicamente, trata-se de um regime peridico que pode ser descrito em quatro etapas.(1) A golfada inicia-se com baixa presso e velocidade dos fluidos na seo de alimentao do encanamento, ento em um determinado momento o liquido bloqueia a passagem do gs no ponto baixo.(2) Enquanto a quantidade de liquido no riser aumenta mais rapidamente que a variao da presso entre o topo e a seo de alimentao, a golfada continua crescendo.(3) quando a presso do gs na seo de alimentao torna-se maior que o peso da coluna de liquido no riser, ocorre a exploso, ou seja, a quantidade de liquido acumulada expedida para fora do sistema, mais precisamente para dentro do separador.(4)aps uma grande quantidade de gs e liquido deixarem o sistema, a presso na seo de alimentao diminui, reiniciando o ciclo.

Motivao O regime de fluxo de golfadas pode causar efeitos indesejveis nos processos de produo de leo e gs. Golfadas severas podem levar a altas flutuaes no nvel de liquido dentro do vaso separador, provoca uma separao pobre das fases, e no pior caso, causar o transbordamento do separador levando a uma parada de emergncia da plataforma. J as oscilaes da presso no sistema encanamento-riser podem aumentar drasticamente o desgaste dos equipamentos do processo alem de reduzir o tempo de vida dos mesmos, aumentando significativamente os custos com manuteno comparados a uma produo operando com fluxo regular. Grandes e rpidas variaes nas taxas de fluxo podem tambm causar uma queima em excesso de gs assim como reduzir a capacidade de operao das unidades de separao de petrleo. Por esses motivos necessria a aplicao de estratgias de controle que evitem a golfada em sistemas encanamento-riser, ou minimizem a mesma nas unidades de separao. Pois com um fluxo estvel nos instrumentos jusante da vlvula no topo do riser possvel melhorar a regularidade e o desempenho do processo, e o mais importante, acelerar e aumentar a produo de petrleo.