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- 1. Actividad: Flujo Multifasico en Tuberias Inclinadas y Factor de Flujo en Tuberia Inclinada Materia: Fluidos petroleros Maestro: Eduardo Sánchez Hernández. Alumnos: Angel Jesus Trejo Jimenez Darwin Duran Carrera: Ingeniería Petrolera. Cuatrimestre: 5to cuatrimestre.
- 3. Definicion El flujo multifásico en tuberías inclinadas se refiere al movimiento simultáneo de dos o más fases (como líquido y gas) a través de una tubería que no es completamente horizontal. Este tipo de flujo es común en la industria petrolera durante la extracción de petróleo, así como en otras industrias relacionadas con la producción y transporte de fluidos. • El estudio del flujo multifásico en tuberías inclinadas es importante para comprender y predecir el comportamiento de los fluidos en estas condiciones. Se han desarrollado diferentes métodos y correlaciones para calcular las caídas de presión y otros parámetros asociados con este tipo de flujo .
- 5. • El flujo inclinado se define como el flujo a través de tuberías que se desvían a partir de la horizontal o como el flujo a través del terreno accidentado. El flujo direccional se define como el flujo a través de tuberías que se desvían con respecto a la vertical, y es referida, como el flujo a través de tubería en pozos de perforación direccional. Ambos ofrecen problemas similares pero se discuten por separado.
- 6. • La pérdida de presión total en la tubería de descarga debido a terreno montañoso o accidentado, es la suma de las pérdidas por fricción, aceleración y por elevación necesarias para transportar los fluidos a lugares con mayor elevación a cualquier distancia.
- 7. • Correlaciones Correlación de Flanigan Flanigan ha conducido numerosas pruebas de campo para flujo inclinado y observó lo siguiente. La mayoría de las caídas de presión ocurren en la sección ascendente de la tubería. La caída de presión en la tubería disminuye conforme el flujo de gas incrementa. En la determinación de la pérdida por fricción, Flanigan analizó la correlación presentada por Ovid Baker y la eficiencia para el flujo horizontal en dos fases como función de flujo de líquido a gas y encontró que la dispersión de los datos era grande. Para asegurar la exactitud, Flanigan trabajó con esos datos y desarrolló una correlación en la cual da un a eficiencia del ± 9% para tuberías. Los datos de la correlación se obtuvieron de tuberías de 4, 6, 8 y 10 pulgadas de diámetro, mientras los rangos de velocidades del gas
- 14. • Flujo Segregado Estratificado: Este patrón de flujo se presenta relativamente a bajos gastos de gas y líquido, para el cual las dos fases son separadas por efecto de la gravedad, donde el líquido fluye en el fondo de la tubería y el gas en la parte superior. • Flujo Segregado Ondulado: Éste régimen de flujo se presenta a gastos mas altos que en el estratificado, con presencia de ondas estables en la interfase. • Flujo Segregado Anular: El flujo anular se presenta a muy altos gastos de flujo de gas. La fase gaseosa fluye como un núcleo a alta velocidad, el cual cual puede llevar gotas de líquido atrapadas. La fase líquida fluye como una película delgada pegada a la pared interna de la tubería, generalmente, esta película es más gruesa en el fondo que en la pared superior de la tubería, dependiendo de la magnitud relativa de los gastos de flujo de gas y líquido.
- 15. • Flujo Intermitente : Este flujo es caracterizado por el flujo alternado de líquido y gas, fluyendo sucesivamente tapones o baches de líquido ocupando completamente el área transversal de la tubería, separados por bolsas o burbujas de gas, el cual contiene una capa estratificada de líquido que a su vez se desplaza en el fondo de la tubería. Este tipo de flujo es consecuencia de la inestabilidad hidrodinámica de una interfase estratificada líquido-gas bajo ciertas condiciones, donde el mecanismo de flujo consiste de una película de líquido que fluye a lo lo largo del fondo de la tubería a una velocidad menor que la del bache, y que crece al arrastrar líquido de la película en su parte delantera, pero a su vez pierde líquido en la parte trasera en una misma proporción El líquido en el cuerpo del bache puede ser aireado por pequeñas burbujas que son concentradas hacia el frente del bache y en la parte superior de la tubería. El flujo intermitente es dividido en tapón y bache, y el comportamiento del flujo bache y tapón son los mismos con respecto al mecanismo de flujo, y por lo tanto, no existe distinción entre ellos generalmente
- 16. • Flujo Burbuja o Burbujas Dispersas: En este tipo de patrón de flujo la tubería se encuentra casi llena de líquido y la fase de gas libre es pequeña. El gas está presente en pequeñas burbujas distribuidas aleatoriamente, al igual que sus diámetros. Las burbujas se mueven a diferentes velocidades dependiendo de sus respectivos diámetros, el líquido se mueve a una velocidad bastante uniforme y, a excepción de la densidad, la fase de gas tiene un efecto mínimo en el gradiente de presión. Existe sin embargo, condiciones donde hay pequeñas burbujas discretas a bajos gastos, que son a veces designadas como flujo burbuja. La diferencia entre flujo burbuja y burbujas dispersas no siempre es claramente visible. El flujo de burbujas dispersas se observa sobre un rango completo de inclinación de tubería, tubería, mientras que el patrón de flujo burbujeante es observado solamente en vertical y tuberías de diámetro relativamente grandes.
- 17. • Flujo Intermitente Tapón: Es considerado como el caso límite del flujo bache, cuando el bache de líquido está libre de burbujas, lo cual ocurre a gastos de gas relativamente bajos cuando el flujo es menos turbulento. • Flujo Intermitente Bache: A altos gastos de gas, donde el flujo en el frente del bache está en forma de un remolino (debido al recogimiento del movimiento lento de la película) se denomina flujo bache. • Niebla o Neblina: En este patrón la fase continua es el gas, el cual arrastra y transporta al líquido. El líquido deja una película en la pared de la tubería, pero sus efectos son secundarios, el gas es el factor predominante.
- 20. CONCLUSIÓN El flujo multifásico en tuberías inclinadas es un fenómeno complejo que es crucial en diversas industrias, particularmente en petróleo y gas. Implica el flujo simultáneo de fases gaseosas, líquidas y, a veces, sólidas en un conducto. La inclinación de la tubería puede afectar significativamente el comportamiento del flujo y la distribución de estas fases. En las tuberías inclinadas, la fuerza de gravedad actúa de manera diferente en comparación con las tuberías horizontales o verticales. Esto puede dar lugar a diferentes regímenes de flujo, como el flujo estratificado, el flujo de, el flujo anular y otros. El régimen de flujo puede afectar significativamente la caída de presión, la transferencia de calor y otros parámetros importantes. La predicción y el control del flujo multifásico en tuberías inclinadas son un desafío debido a las complejas interacciones entre las fases, la geometría de la tubería y otros factores. Se han desarrollado varios modelos y correlaciones para predecir el comportamiento del flujo, pero a menudo tienen limitaciones e incertidumbres.