Desarrollo de un modelo multifásico estratificado y su implementación en una herramienta software aplicado al transporte de crudo parafínico en tubería horizontal bajo condiciones no isotérmicas : waxsim 1.0

Abstract

Este proyecto presenta un nuevo modelo multifásico estratificado aplicable al transporte de crudo parafínico bajo condiciones no isotérmicas, utilizando para ello un modelo de fase multisólida para predecir la temperatura de aparición de parafinas (WAT) y la cantidad de parafina precipitada. También, se implementa un modelo de viscosidad dependiente de la tasa de corte, la cantidad de parafina precipitada y la temperatura del sistema. Con la descripción reológica del sistema, se utilizan las ecuaciones básicas de continuidad, momento y energía en sistemas dinámicos de flujo estratificado para fluidos no Newtonianos, los cuales proporcionan el cálculo de variables de gran importancia para el diseño de oleoductos y transporte de crudo como son el holdup de líquido, la caída de presión y las velocidades de flujo. Adicionalmente, se introduce el concepto de velocidad extendida el cual es utilizado para calcular la velocidad promedio in-situ del aceite. Por último, el modelo de transferencia de calor es presentado en dos fases: primero, un análisis detallado de la transferencia para el sistema aceite-parafina teniendo en cuenta la influencia de efectos térmicos como la disipación viscosa y el calor de conducción axial. Seguidamente, se describe el modelo de transferencia de calor para el sistema multifásico total bajo las condiciones dinámicas de flujo. Los resultados arrojados por el software WAXSIM 1.0©fl desarrollado para la validación del modelo, muestran un gran ajuste a los datos experimentales utilizados, dando un paso importante en la investigación aplicada a la industria petrolera.