Dentre diversos processos que compõem a produção de petróleo e gás natural será avaliada a medição de vazão de gás de tocha, realizada através da tecnologia ultrassônica por tempo de trânsito. A relevância da análise reside na importância ambiental inerente à medição de gás de tocha, associada ao fato de que, nesse escoamento, o fluido não é processado de forma a ser condicionado para alguma especificação definida. Especificamente, será avaliado o efeito da variação da composição química do gás natural em linhas de tocha (gás de tocha) no, assim chamado, fator de perfil, oriundo da medição de vazão por tecnologia ultrassônica. Por outro lado, o cálculo do fator de perfil depende do número de Reynolds e, via de regra, a composição química e respectivas propriedades de transporte para estimativa do número de Reynolds são configuradas no medidor apenas por ocasião do processo de fabricação. Assim, se em um determinado ativo produtor ocorrer variação da composição química devido a passagem do tempo ou a novos poços de hidrocarbonetos entrando em operação, a nova composição química do gás não será re-configurada no medidor e o número de Reynolds não será alterado para novas propriedades, caracterizando um erro de medição. O objetivo principal deste trabalho, então, é avaliar os limites admissíveis de variação das propriedades termofísicas para que a medição de vazão seja processada de forma regulamentar, bem como analisar o efeito dessa variação ao longo do tempo. Também é feita uma análise sobre a estimativa das propriedades termo-físicas através de correlações. Dentre os casos estudados verificou-se que a variação da composição química do gás natural provoca uma variação máxima da vazão de, até 15% da incerteza máxima admissível, considerando que a legislação admite incerteza de 5% para o processo de queima de gás (flare).
Palavras-chave: Medição de vazão, Medição Ultrassônica, Gás de Tocha, Cromatografia, Fator de perfi

BARCELLOS, S. N.

Made available in DSpace on 2018-03-22T15:51:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1
tese_11733_SILVANA NUNES BARCELLOS .pdf: 1634824 bytes, checksum: e64881d725c97c56803922c80345c7d8 (MD5)
  Previous issue date: 2017-07-28Dentre diversos processos que compõem a produção de petróleo e gás natural será avaliada a medição de vazão de gás de tocha, realizada através da tecnologia ultrassônica por tempo de trânsito. A relevância da análise reside na importância ambiental inerente à medição de gás de tocha, associada ao fato de que, nesse escoamento, o fluido não é processado de forma a ser condicionado para alguma especificação definida. Especificamente, será avaliado o efeito da variação da composição química do gás natural em linhas de tocha (gás de tocha) no, assim chamado, fator de perfil, oriundo da medição de vazão por tecnologia ultrassônica. Por outro lado, o cálculo do fator de perfil depende do número de Reynolds e, via de regra, a composição química e respectivas propriedades de transporte para estimativa do número de Reynolds são configuradas no medidor apenas por ocasião do processo de fabricação. Assim, se em um determinado ativo produtor ocorrer variação da composição química devido a passagem do tempo ou a novos poços de hidrocarbonetos entrando em operação, a nova composição química do gás não será re-configurada no medidor e o número de Reynolds não será alterado para novas propriedades, caracterizando um erro de medição. O objetivo principal deste trabalho, então, é avaliar os limites admissíveis de variação das propriedades termofísicas para que a medição de vazão seja processada de forma regulamentar, bem como analisar o efeito dessa variação ao longo do tempo. Também é feita uma análise sobre a estimativa das propriedades termo-físicas através de correlações. Dentre os casos estudados verificou-se que a variação da composição química do gás natural provoca uma variação máxima da vazão de, até 15% da incerteza máxima admissível, considerando que a legislação admite incerteza de 5% para o processo de queima de gás (flare).
Palavras-chave: Medição de vazão, Medição Ultrassônica, Gás de Tocha, Cromatografia, Fator de perfi

LAReferencia - Red Federada de Repositorios Institucionales de Publicaciones Científicas Latinoamericanas

INFLUÊNCIA da Composição do Gás na Medição de Vazão de Tocha Por Tecnologia Ultrassônica

Among the many processes that compose the oil and natural gas production, the flare gas flow measurement using ultrasonic transit-time flow meter is going to be evaluated. The relevance of this analysis is the environmental issue intrinsic at flare gas flow measurement, associated with the fact that, in this flow, the fluid is not processed in a way to be conditioned for a defined specification. Specially, the effects caused by the variation in chemical composition of the natural gas at the flow profile correction factor, from the flow measurement by ultrasonic technology, are going to be evaluated. On the other hand, the flow profile correction factor calculation depends on the Reynolds number and, in general, the chemical composition and respective transport properties for Reynolds number estimation are set up at the flow meter only due to the manufacturing process. So, if in a certain production asset there is variation in the chemical composition of the over time or if new hydrocarbon wells starts to operate, the new chemical composition of the gas will not be reset at the flow meter and the Reynolds number will not be changed by the new properties, which characterizes a measurement error. The main goal of this study, therefore, is to evaluate the acceptable limits of variation of the thermo-physical properties to process the flow measurement in a regulated way, and to analyze the effect of this variation over time. In addition, an analysis about the estimation of the thermophysical properties is made. Considering that the legislation admits an uncertainty of 5% in the flaring process, among the studied cases, it was verified that the variation of the chemical composition of the natural gas causes a maximum flow variation of up to 15% of this maximum permissible uncertainty.Flow measurementDentre diversos processos que compõem a produção de petróleo e gás natural será avaliada a medição de vazão de gás de tocha, realizada através da tecnologia ultrassônica por tempo de trânsito. A relevância da análise reside na importância ambiental inerente à medição de gás de tocha, associada ao fato de que, nesse escoamento, o fluido não é processado de forma a ser condicionado para alguma especificação definida. Especificamente, será avaliado o efeito da variação da composição química do gás natural em linhas de tocha (gás de tocha) no, assim chamado, fator de perfil, oriundo da medição de vazão por tecnologia ultrassônica. Por outro lado, o cálculo do fator de perfil depende do número de Reynolds e, via de regra, a composição química e respectivas propriedades de transporte para estimativa do número de Reynolds são configuradas no medidor apenas por ocasião do processo de fabricação. Assim, se em um determinado ativo produtor ocorrer variação da composição química devido a passagem do tempo ou a novos poços de hidrocarbonetos entrando em operação, a nova composição química do gás não será re-configurada no medidor e o número de Reynolds não será alterado para novas propriedades, caracterizando um erro de medição. O objetivo principal deste trabalho, então, é avaliar os limites admissíveis de variação das propriedades termofísicas para que a medição de vazão seja processada de forma regulamentar, bem como analisar o efeito dessa variação ao longo do tempo. Também é feita uma análise sobre a estimativa das propriedades termo-físicas através de correlações. Dentre os casos estudados verificou-se que a variação da composição química do gás natural provoca uma variação máxima da vazão de, até 15% da incerteza máxima admissível, considerando que a legislação admite incerteza de 5% para o processo de queima de gás (flare).
Palavras-chave: Medição de vazão, Medição Ultrassônica, Gás de Tocha, Cromatografia, Fator de perfi

Barcellos, Silvana Nunes

Repositório Institucional da Universidade Federal do Espirito Santo