Instituto de Ciencias y Estudios Superiores de Tamaulipas Tamaulipas,, A. C. Caracterización Caracterización Estática de Yacimientos Yacimientos - 7A Tema Patrones de lu!o de Tu"er#as Tu"er#as $erticales, $erticales, %orizontales e Inclinadas Participantes& '. . 0. 1.
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Contenido
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'. Patrones de lu!o en Tu"er#as $erticales Flujo Burbuja
La tubería se encuentra llena de liquido y la fase de gas libre se presenta en pequeñas burbujas las cuales se mueven a diferentes velocidades exceptuando aquellas que por su densidad tienen pequeños efectos en el gradiente de presión. La presión de la tubería esta siempre en contacto con la fase liquida.
'. Patrones de lu!o en Tu"er#as $erticales Flujo Slug
La fase gaseosa es ms significativa. Sin embargo
la
fase
liquida
sigue
siendo
continua! las burbujas de gas forman tapones o slugs los cuales ocupan prcticamente toda la sección transversal de la tubería. "l líquido que rodea la burbuja puede moverse a bajas velocidades en forma descendente.
'. Patrones de lu!o en Tu"er#as $erticales Flujo #$urn
"s cuando ocurre el cambio de la fase liquida continua ala fase de gas continua. Las burbujas de gas pueden unirse y el líquido puede entrar en la burbuja. %unque los efectos del líquido son significantes! dominan los de la fase gaseosa.
'. Patrones de lu!o en Tu"er#as $erticales Flujo %nular
La fase gaseosa es continua y la mayor parte del liquido se introduce en esta forma de gotitas! la pared de la tubería est cubierta por una película de liquido y la fase gaseosa controla la caída de presión.
. Patrones de lu!o en Tu"er#as %orizontales Flujo "stratificado
"sta se caracteri&a por la perfecta separación de las fases liquida y gaseosa por efecto de la gravedad y bajos flujos. La fase liquida fluye por la parte inferior de la tubería mientras que el gas viaja por la parte superior.
. Patrones de lu!o en Tu"er#as %orizontales Flujo 'ntermitente
Se caracteri&a por la formación de tapones de líquido y gas! resultado de la coalescencia de las burbujas de gas a medida que aumenta el flujo del mismo. "ste se subdivide en burbuja alargada y slug! estos dos patrones se diferencian en la frecuencia y tamaño de las burbujas.
. Patrones de lu!o en Tu"er#as %orizontales Flujo %nular
(curre a flujos elevados de gas! este se despla&a a alta velocidad por el centro de la tubería empujando el líquido $acia las paredes y forman así una delgada película anular. cuando los flujos de gas son bajos gran parte del liquido se despla&a por el fondo de la tubería y se forman ondas inestables que mojan ocasionalmente la pared superior de la tubería! en este caso se denomina flujo anular ondulado.
. Patrones de lu!o en Tu"er#as %orizontales Flujo )isperso
"n este caso el gas viaja en forma de burbujas debido a la elevada velocidad. La mayor parte de las burbujas se encuentran en la parte superior de la tubería y se van colocando de manera uniforme en el rea transversal conforme aumenta el flujo del líquido.
*eblina
Burbujeo
0. Patrones de lu!o en Tu"er#as Inclinadas Flujo %nular
#omo en el caso del flujo $ori&ontal! este flujo se caracteri&a por un movimiento rpido en el centro gaseoso con entrada de gotas líquidas y un bajo movimiento de la película líquida alrededor de la pared de la tubería.
+as
Líquido
0. Patrones de lu!o en Tu"er#as Inclinadas Flujo ,evuelto o #$urn
"ste patrón de flujo es caracteri&ado por un movimiento oscilatorio de la fase líquida. "l flujo ,evuelto es similar al flujo Bac$e! pero se ve muc$o ms caótico! sin límites limpios entre las dos fases. "sto ocurre a altas tasas de flujo de gas! donde el bac$e líquido recorre la tubería volvi-ndose espumoso.
+as Líquido
1. órmulas
lu!o en Tu"er#as %orizontales 9Correlación de 3e++s y 3rill: Formula General
Donde:
1. órmulas Donde:
Colgamiento Real del Líquido
Flujo Transitorio
1. órmulas
1. órmulas
lu!o en Tu"er#as %orizontales 9Correlación de 3e++s y 3rill: Donde: ).. sin considerar el resbalamiento entre las fases. +asto de masa. #olgamiento sin resbalamiento. /armetros de correlación. *0meros de Froude. *0meros de ,eynolds.
1. órmulas
lu!o en Tu"er#as %orizontales 9Correlación de 3e++s y 3rill: Donde: #olgamiento real del líquido. /-rdida por aceleración. 1.. sin considerar el resbalamiento entre las fases. /armetro x. 1olumen de la me&cla. Factor de fricción del diagrama de oody para tuberías lisas.
1. órmulas
lu!o en Tu"er#as %orizontales 9Correlación de 3e++s y 3rill: Donde: Factor de fricción. Factor de fricción normali&ado.
1. órmulas Donde:
lu!o en Tu"er#as $erticales 9;
s=i: Régimen de Burbuja
Gradiente por Elevación Formula General
Gradiente por Fricción
1. órmulas
lu!o en Tu"er#as $erticales 9;s=i: Donde: )ensidad en la me&cla de líquidos. 1olumen de la me&cla. #olgamiento.
)ensidad del gas.
1. órmulas
lu!o en Tu"er#as $erticales 9;s=i: Donde: )imetro. 1elocidad superficial del gas. 1elocidad real del Líquido. Factor de flujo.
1. órmulas
lu!o en Tu"er#as Inclinadas 9Correlación lani+an: Formula General
Donde:
. E!ercicios
lu!o en Tu"er#as %orizontales 9Correlación de 3e++s y 3rill: #alcule el gradiente de presión en tuberías $ori&ontales! con flujo segregado2 10.5379 0.6168 11.3246 0 6 0.1747 25.3358
. E!ercicios
lu!o en Tu"er#as $erticales 9;s=i: #alcula el r-gimen de burbuja! gradiente por elevación y el gradiente por fricción. 9.0665 50.818 2.8777 7.8549 6 0.010253 10.5379
. E!ercicios
lu!o en Tu"er#as Inclinadas 9Correlación lani+an:
0.02 2000 2 9.81 35.79 0.5 30 29.626 20.79 66.7
Conclusión
Los patrones de flujo en tuberías $ori&ontales! verticales e inclinadas es una parte muy importante en los flujos multifsicos en la tubería! ya que de ellos depende los parmetros de producción que tendremos en nuestro po&o! debido a que cada po&o posee diferentes presiones! viscosidades y densidades del fluido3 esto $ace que el gasto vari- dependiendo de dic$os factores! por lo consiguiente es de
suma
importancia
tener
en
cuenta
las
diferentes
correlaciones utili&ar las que den un estimado mas cercano a la realidad.
3i"lio+ra8#a
?ttp&@@>>>.ptolomeo.unam.m&5454@mlui@"itstream@?andl e@'0.15..'44@'[email protected]uenceD' ?ttps&@@es.scri"d.com@doc@415'@Patrones-de-lu!oen-Tu"erias-$erticales-y-%orizontales ?ttp&@@es.slides?are.net@+a"osocorro@material-de-clase- 9Transporte de %idrocar"uros por (uctos: FIn+. rancisco *araicoc?ea PetrirenaG FIn+. C
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