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Título: Eficiência de recuperação de líquidos em tubos capilares por injeção de fluidos viscosos
Autor(es): Niero, Débora Cristina
Orientador: Soares, Edson José
Palavras-chave: Líquidos imiscíveis
Tubos capilares
Data do documento: 20-Mai-2014
Editor: Universidade Federal do Espírito Santo
Citação: NIERO, Débora Cristina. Eficiência de recuperação de líquidos em tubos capilares por injeção de fluidos viscosos. 2014. 73 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) - Universidade Federal do Espírito Santo, Centro Tecnológico.
Resumo: Analisa-se experimentalmente o deslocamento de líquidos imiscíveis em tubos capilares. Uma aplicação importante é a recuperação de óleo em meios porosos, onde se faz uso da injeção de fluidos a fim de aumentar a pressão do reservatório e deslocar o óleo que não foi produzido com a pressão natural. A análise capilar é uma forma simplificada e comumente usada para abordar o problema. Tipicamente, devido às elevadas viscosidades dos fluidos envolvidos e às baixas velocidades de deslocamento, estes processos ocorrem com efeitos inerciais desprezíveis e, portanto, todos os testes são conduzidos para valores baixos de número de Reynolds. As escalas envolvidas no processo são muito pequenas o que tornam as forças capilares extremamente importantes. O número de capilaridade é explorado desde valores bem pequenos até seu limite assintótico. Um aspecto considerável do problema é o efeito da razão de viscosidade na fração de massa de óleo não recuperada durante o processo de injeção do líquido removedor. Apresentam-se também visualizações das interfaces das bolhas formadas entre o líquido removedor e o deslocado que indicam uma forte relação da instabilidade com a razão de viscosidade. Dado um mesmo número de capilaridade, a fração geométrica de massa residual mg aumentou com a diminuição da razão de viscosidades, exceto para a menor razão de viscosidades testada. Já a fração de massa perdida me calculada conforme uma razão entre a massa recuperada e total ou entre as velocidades diminuiu com a diminuição da razão de viscosidades em um mesmo número de capilaridade. A existência de um filme residual não uniforme ao longo do escoamento da bolha pelo tubo capilar pode estar relacionado com a não concordância entre os resultados.
We analyze experimentally the displacement of immiscible liquids in capillary tubes. An important application is the oil recovery in porous media, in which use is made of injection fluid to increase the pressure in the reservoir and displace the oil that has not been produced with natural pressure. A capillary analysis is a simplified form and commonly used to approach the problem. Typically, due to the high viscosities of the fluids involved and the low travel speeds, these processes occur with negligible inertial effects, and thus, all tests are conducted at low values of Reynolds number. Scales involved in the process are very small which make the capillary forces extremely important. The capillary number is explored from very small values to its asymptotic limit. A very significant aspect of the problem is the effect of viscosity ratio on the mass fraction of oil not recovered during the injection of the removing liquid. Views of the interfaces of the bubbles formed between the removing liquid and shifted liquid are presented too, indicating a strong relationship of the instability with viscosity ratio. Given the same number of capillarity, the geometric fraction of residual mass mg increased with decreasing viscosity ratio, except for the lowest ratio of viscosities tested. Already the fraction of lost mass me calculated as the ratio between recovered and total mass or between the velocities decreased with decreasing viscosity ratio on the same capillary number. The existence of a nonuniform residual film over the bubble flow through the capillary tube can be associated with the non-concordance between the results.
URI: http://repositorio.ufes.br/handle/10/9772
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