Análise do overreading dos sistemas de medição de vazão de gás natural úmido com placa de orifício

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dc.contributor.advisor1Guzman, Oldrich Joel Romero
dc.contributor.advisor1IDhttps://orcid.org/0000000157746987
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/3981995002595753
dc.contributor.authorAguiar, Pedro Henrique Vidal
dc.contributor.authorIDhttps://orcid.org/0000000332514594
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/8656240973648741
dc.contributor.referee1Pereira, Fabio de Assis Ressel
dc.contributor.referee1IDhttps://orcid.org/0000-0002-1500-2952
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/5476118728173549
dc.contributor.referee2Lira, Taisa Shimosakai de
dc.contributor.referee2IDhttps://orcid.org/000000022690242X
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/8699243861996813
dc.contributor.referee3Hunt, Julian David
dc.contributor.referee3IDhttps://orcid.org/0000-0002-1840-7277
dc.contributor.referee3Latteshttp://lattes.cnpq.br/5238506562699868
dc.date.accessioned2024-05-30T00:54:39Z
dc.date.available2024-05-30T00:54:39Z
dc.date.issued2022-10-27
dc.description.abstractIn the Exploration and Production stage of the oil industry, the natural gas flow measurement systems must operate with a temperature higher than the dew point temperature or, otherwise, the natural gas will condense inside the gas pipelines and, in addition to causing increased corrosion and wear in piping and equipment, it can cause the flow measurement to be oversized. This phenomenon of overreading has a direct impact on the total gas production and, consequently, on the distribution of royalties. The most employed equations to estimate overreading use the LockhartMartinelli parameter. However, for real-time monitoring, the use of this parameter becomes complex, as it requires knowledge of the mass flows of liquid and gas and their respective relative densities, and such parameters are difficult to determine when they occur together with the gas and for small amounts of liquid. Thus, the objective of the present work is to analyze orifice plate-type measurement systems flowing wet natural gas through the correlations of Murdock (1962), Chisholm (1977), Lin (1982) and Separated Flow Model (1982) and in the development of overreading equations based on the pressure and temperature of the measurement system. For this, real data of pressure, temperature, molar composition of ten measuring systems of natural gas were simulated in the software DWSIM® 8.0.4 – Chemical Process Simulator for construction of the dew curves and definition of properties of the gas and liquid fractions and later analyzed in SigmaPlot® 14.5 software, used to determine surface and contour plots, as well as overreading equations as a function of pressure and temperature. The results obtained show that the four correlations chosen in this work increase linearly with the increment of the Lockhart-Martinelli parameter and the liquid volume fraction and decrease linearly with the decrement of the quality and gas volume fraction and that the overreading increases with the reduction of the temperature and with the increase of the pressure, being the Chisholm's model (1977) which presents the highest values and the Separated Flow Model (1982) the lowest values of overreading.
dc.description.resumoNa etapa de Exploração e Produção da indústria de petróleo, os sistemas de medição de vazão de gás natural devem operar com temperatura superior à temperatura do ponto de orvalho ou, caso contrário, o gás natural condensará dentro dos gasodutos e, além de causar maior corrosão e desgaste em tubulações e equipamentos, pode causar a medição de vazão a maior. Este fenômeno de sobre leitura (overreading), tem impacto direto na produção totalizada de gás da unidade de produção e, consequentemente, na distribuição dos royalties. As equações mais empregadas para estimar o overreading utilizam o parâmetro Lockhart-Martinelli. No entanto, para o monitoramento em tempo real, a utilização deste parâmetro torna-se complexa, pois requer o conhecimento das vazões mássicas de líquido e gás e suas respectivas densidades relativas, sendo que tais parâmetros são difíceis de se determinar quando ocorrem em conjunto com o gás e para pequenas quantidades de líquido. Assim, o objetivo do presente trabalho é analisar sistemas de medição tipo placa de orifício escoando gás natural úmido através das correlações de Murdock (1962), Chisholm (1977), Lin (1982) e Separated Flow Model (1982) e no desenvolvimento de equações de overreading baseadas na pressão e temperatura do sistema de medição. Para isso, dados reais de pressão, temperatura, composição molar de dez sistemas de medição de gás natural foram simulados no software DWSIM® 8.0.4 – Chemical Process Simulator para construção das curvas de orvalho e definição de propriedades das frações de gás e líquido e posteriormente analisado no software SigmaPlot® 14.5, utilizado para se determinar os gráficos de superfície e de contorno, assim como as equações de overreading em função da pressão e temperatura. Os resultados obtidos mostram que as quatro correlações escolhidas neste trabalho aumentam linearmente com o incremento do parâmetro de Lockhart-Martinelli e da fração volumétrica de líquido e diminuem linearmente com o decréscimo do título e da fração volumétrica de gás e que o overreading aumenta com a redução da temperatura e com o aumento da pressão, sendo o modelo de Chisholm (1977) que apresenta os maiores valores e o Separated Flow Model (1982) os menores valores de overreading.
dc.formatText
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufes.br/handle/10/16374
dc.languagepor
dc.publisherUniversidade Federal do Espírito Santo
dc.publisher.countryBR
dc.publisher.courseMestrado em Energia
dc.publisher.departmentCentro Universitário Norte do Espírito Santo
dc.publisher.initialsUFES
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Energia
dc.rightsopen access
dc.subjectPonto de orvalho
dc.subjectGás úmido
dc.subjectOverreading
dc.subjectPlaca de orifício
dc.subjectMedição de vazão
dc.subjectMurdock (1962)
dc.subjectChisholm (1977)
dc.subjectLin (1982)
dc.subjectSeparated Flow Model (1982)
dc.subject.br-rjbnsubject.br-rjbn
dc.subject.cnpqEngenharia/Tecnologia/Gestão
dc.titleAnálise do overreading dos sistemas de medição de vazão de gás natural úmido com placa de orifício
dc.title.alternativetitle.alternative
dc.typemasterThesis
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