Análisis de las tasas de erosión en bombas electrosumergibles utilizando dinámica de fluidos computacional
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Date
2023-11-14
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Publisher
Universidad Industrial de Santander
Abstract
La bomba electrosumergible es uno de los mecanismos de extracción de petróleo más utilizados y también uno de los más propensos a daños estructurales dadas las condiciones extremas donde normalmente se encuentran, una de las fallas más comunes es la erosión que presenta en sus componentes internos por el flujo de partículas sólidas. La dinámica de fluidos computacional (CFD) se puede aplicar a este tipo de problemas para determinar las zonas principales de erosión e identificar una posible solución. Debido a la alta demanda de gas a nivel global la producción de este recurso es inminente razón por la cual se simuló una bomba multifásica helico-axial (Poseidon) empleando el esquema de solución Euler-Lagrange (DPM), el método del rotor estático (MRF) y una ecuación de erosión representativa de la literatura en ANSYS FLUENT bajo el régimen estacionario. En los resultados se observa que a pesar de ser una solución estacionaria a un problema transiente la metodología empleada logra captar gran parte de los patrones de erosión, se analizan diferentes escenarios donde se varían los parámetros de flujo locales como: densidad de partícula, densidad de fluido transportador, distribución de tamaño de arena y velocidad de rotación del impulsor. Los principales parámetros que afectaron la magnitud de la erosión fueron: la distribución de partículas, la concentración de sólidos y la densidad del fluido transportador.
Description
Keywords
Tasas de erosión, CFD, ESP, MRF, DPM