Análisis de las tasas de erosión en bombas electrosumergibles utilizando dinámica de fluidos computacional

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dc.contributor.advisorGonzález Silva, Germán
dc.contributor.advisorPrieto Jiménez, Natalia
dc.contributor.authorMartinez Saah, Julian Andres
dc.contributor.evaluatorGarcia Navas, Edison Odilio
dc.contributor.evaluatorMontes Paez, Erik Giovany
dc.date.accessioned2023-11-15T20:43:29Z
dc.date.available2023-11-15T20:43:29Z
dc.date.created2023-11-14
dc.date.issued2023-11-14
dc.description.abstractLa 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.
dc.description.abstractenglishThe electro submersible pump is one of the most used oil extraction mechanisms and one of the most prone to structural damage given the extreme conditions where they are usually found, one of the most common failures is the erosion of its internal components due to the flow of solid particles. Computational fluid dynamics can be applied to this type of problem to figure out the main erosion zones and find a plausible solution. Due to the high demand of gas at a global level, the production of this resource is imminent. For this reason, a multiphase helico-axial pump (Poseidon type) was studied using the Euler-Lagrange solution scheme (DPM), the static rotor method (MRF) and a representative erosion equation from the literature in ANSYS FLUENT under the stationary regime. The results show that despite being a stationary solution to a transient problem, the method used manages to capture a large part of the erosion patterns. Different scenarios are analyzed where local flow parameters such as particle density, carrier fluid density, sand size distribution and impeller rotational speed are varied. The main parameters that affected the magnitude of erosion were particle distribution, solids concentration and carrier fluid density.
dc.description.degreelevelPregrado
dc.description.degreenameIngeniero de Petróleos
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.instnameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourlhttps://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.urihttps://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/15385
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Ingeníerias Fisicoquímicas
dc.publisher.programIngeniería de Petróleos
dc.publisher.schoolEscuela de Ingeniería de Petróleos
dc.rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.coarhttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.licenseAtribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombia (CC BY-NC-ND 2.5 CO)
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subjectTasas de erosión
dc.subjectCFD
dc.subjectESP
dc.subjectMRF
dc.subjectDPM
dc.subject.keywordErosion rates
dc.subject.keywordCFD
dc.subject.keywordESP
dc.subject.keywordMRF
dc.subject.keywordDPM
dc.titleAnálisis de las tasas de erosión en bombas electrosumergibles utilizando dinámica de fluidos computacional
dc.title.englishAnalysis of erosion rates in electrosubmersible pumps using Computational Fluid Dynamics
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregrado
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