ESTUDO SOBRE FLUXO EM VÁLVULAS CHOKE

Enzo Della Giustina; Raquel Lobosco

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Trabalho

Título do Trabalho

ESTUDO SOBRE FLUXO EM VÁLVULAS CHOKE

Autores

Enzo Della Giustina
Raquel Lobosco

Modalidade

Resumo apresentação oral padrão

Área temática

Campus Macaé/Engenharia Mecânica

Data de Publicação

22/03/2021

País da Publicação

Brasil

Idioma da Publicação

Português

Página do Trabalho

https://www.even3.com.br/anais/jgmictac/314568-estudo-sobre-fluxo-em-valvulas-choke

ISBN

978-65-5941-128-3

Palavras-Chave

CFD, OpenFOAM, Válvula Choke

Resumo

Este estudo visa a análise e previsão de escoamentos em uma válvula do tipo choke através de fluidodinâmica computacional e permite avaliar a pressão no estrangulamento do fluxo aonde há uma grande dificuldade de realizar medições. Válvulas do tipo choke são utilizadas em plataformas e na sondagem marítima e são imprescindíveis para operações e para segurança do poço. As válvulas chokes são responsáveis pelo controle de poço (Well Control) pois permitem controlar a pressão do poço através do estrangulamento do fluxo de lama e permitem evitar o fluxo intenso de óleo na coluna de produção. Com o auxílio de simulações numéricas é possível verificar o comportamento do fluido nestas regiões de difícil acesso e é possível avaliar os riscos de ocorrência de cavitação e propor configurações geometrias que sejam menos suscetíveis a este dano. A válvula choke é modelada de forma a representar geometricamente os parâmetros da tubulação e suas dimensões. As condições de contorno permitem representar as o sistema operacional através da pressão e vazão mássica. Todos esses parâmetros são baseados nos manuais e testes de validação da válvula e operação da válvula. As geometrias foram construídas no software SolidWorks e importadas para o software livre de CFD OpenFOAM. Como forma de validação dos resultados, os valores de pressão obtidos pelas simulações foram comparados com os dados experimentais extraídos através de testes no campo. Os testes consistem em proporcionar um fluxo de água com vazão constante conhecida de 200 galões por minuto, e gradativamente a válvula é fechada até chegar com pressões de entrada pré-definidas, registrando a porcentagem de abertura da válvula. Neste estudo foram desenvolvidas 7 analises, variando a pressão entre 200 e 3000 psi. Foi considerado um fluxo incompressível e monofásico, devido ao fato de que as mudanças das características da água são desprezíveis na faixa de pressão que a válvula opera. As condições de contorno empregadas são: Condição de não escorregamento nas paredes da geometria, ou seja, velocidade nula. Velocidade constante de 4,72 m/s na entrada, obtida através da seção da entrada do fluxo e a vazão utilizada nos testes experimentais. Pressão constante igual a pressão atmosférica na saída. Os resultados mostram uma concordância satisfatória com os valores experimentais, com um desvio médio aproximado de 16%. Também foi possível constatar a ocorrência de cavitação na região de estrangulamento do fluxo.

Título do Evento: XLII Jornada Giulio Massarani de Iniciação Científica, Tecnológica, Artística e Cultural (JICTAC 2020 - Edição Especial) - Evento UFRJ
Título dos Anais do Evento: Anais da Jornada Giulio Massarani de Iniciação Científica, Tecnológica, Artística e Cultural
Nome da Editora: Even3
Meio de Divulgação: Meio Digital

Como citar

GIUSTINA, Enzo Della; LOBOSCO, Raquel. ESTUDO SOBRE FLUXO EM VÁLVULAS CHOKE.. In: Anais da Jornada Giulio Massarani de Iniciação Científica, Tecnológica, Artística e Cultural. Anais...Rio de Janeiro(RJ) UFRJ, 2021. Disponível em: https//www.even3.com.br/anais/jgmictac/314568-ESTUDO-SOBRE-FLUXO-EM-VALVULAS-CHOKE. Acesso em: 12/07/2025