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UFS - 2022 Centro de Ciências Exatas e Tecnologia Núcleo de Graduação em Engenharia de Petróleo Hidratos Get Started Prevenção de Hidratos 01 Eri Kennedy Alves da Silva Prof: Dr. Gabriel Francisco da Silva Disciplina: Garantia de Escoamento O que são hidratos Surgimento dos Hidratos UFS - 2022 Get Started SUMÁRIO Problemas decorrentes a formação de hidratos Estudo de Caso 01 02 04 05 06 03 06 Prevenção de Hidratos Referências bibliográficas Centro de Ciências Exatas e Tecnologia Núcleo de Graduação em Engenharia de Petróleo 08 Os hidratos, na indústria de petróleo, são sólidos cristalinos similares ao gelo.A sua formação depende da presença de água e gás natural, sendo alguns gases mais propensos à formação do que outros como por exemplo: ácido sulfídrico, propano, dióxido de carbono, metano e etano. Também conhecido como clatratos ou gelo que queima. O QUE SÃO HIDRATOS1 UFS - 2022 Centro de Ciências Exatas e Tecnologia Núcleo de Graduação em Engenharia de Petróleo Centro de Ciências Exatas e Tecnologia Núcleo de Graduação em Engenharia de Petróleo UFS - 2022 Fig1. retirada de hidrato Centro de Ciências Exatas e Tecnologia Núcleo de Graduação em Engenharia de Petróleo UFS - 2022 Fig2. “gelo que queima” 05 Os Hidratos são formados através do meio aquoso quando hidrocarbonetos de cadeias curtas entram em contato com a água (seja água do mar, proveniente do reservatório ou contida em fluidos de perfuração) ou com gases de baixa massa molecular, além das condições de baixa temperatura e alta pressão SURGIMENTO DOS HIDRATOS2 UFS - 2022 Centro de Ciências Exatas e Tecnologia Núcleo de Graduação em Engenharia de Petróleo Centro de Ciências Exatas e Tecnologia Núcleo de Graduação em Engenharia de Petróleo UFS - 2022 Fig3. como os hidratos de metano são formados Centro de Ciências Exatas e Tecnologia Núcleo de Graduação em Engenharia de Petróleo UFS - 2022 Fig4. : Áreas conhecidas de hidratos no mundo Centro de Ciências Exatas e Tecnologia Núcleo de Graduação em Engenharia de Petróleo UFS - 2022 Fig5. Morfologias possíveis de reservatórios de hidratos de gás PROBLEMAS DECORRENTES A FORMAÇÃO DE HIDRATOS: A formação de hidratos em poços de petróleo pode causar danos e perdas substanciais para produção. O clatrato não necessariamente se reúne onde está Formado. Por exemplo, em dutos, hidratos geralmente seguem nos mesmos locais em que há o acúmulo de líquido. No entanto, problemas operacionais surgem da acumulação de hidratos e não de líquidos, como bloqueios de linha ou até mesmo danos ao equipamento Produtividade Danos Consumo aA perda de produtividade é um dos fatores mais importante e que acontece por conta do entupimento dos dutos ocasionados pelos hidratos O acmulo de hidratos também causam sérios danos aos equipamentos Em decorrencia do acumulo de hidratos é possivel observar um aumento no consumo enérgetico 02 UFS - 2022 Centro de Ciências Exatas e Tecnologia Núcleo de Graduação em Engenharia de Petróleo 3 Centro de Ciências Exatas e Tecnologia Núcleo de Graduação em Engenharia de Petróleo UFS - 2022 Fig6. Hidrato sendo removido da tubulação 09 Pressão Desidratar Inibidores Temperatura Manter a pressão também abaixo da necessária para o surgimento reduzir a concentração de água para evitar a produção de clatratos Inibidores cinéticos que impeçam a agregação dos cristais ou a injeção de inibidores termodinâmico. Manter a temperatura superior a qual acontece a formação de hidrato PREVENÇÃO DE HIDRATOS A prevenção da formação de hidratos é fundamental para a produção de petróleo e Gás, para isso, diversas tecnologias estão disponíveis, como por exemplo: 4 Centro de Ciências Exatas e Tecnologia Núcleo de Graduação em Engenharia de Petróleo UFS - 2022 Centro de Ciências Exatas e Tecnologia Núcleo de Graduação em Engenharia de Petróleo UFS - 2022 Fig7. gráfico deformação dos hidratos 04 ESTUDO DE CASO O caso a ser estudado fica localizado no campo de golfinho, a leste do Espírito Santo, em julho de 2004 e é considerado um poço de águas profundas. O teste de broca (Drill Stem Test - DST) foi realizado e nele se foi observado a existência de hidratos. Após a confirmação da presença de clatratos a primeira estratégia usada para desfazer foi o aquecimento ativo (pois já havia flexitubos posicionados e teriam uma maior facilidade de injetar fluidos). Mesmo com a injeção de fluidos quentes o plug não foi desfeito, O passo seguinte foi a utilização de calor ativo através de uma solução de NaNO2(nitrito de sódio) e NH4CL (cloreto de amônio) mas que também não obteve resultados Após os dois métodos falharem então foi necessário a despressurização do anular. O tubo foi cortado 50m a cima do plug e trazido a superfície. O ejetor BHA foi instalado no flexitubo e lançado pela coluna de perfuração. O remanescente de fluido de completação foi retirado através de injeção de nitrogênio. A dissociação do hidrato aconteceu através da aplicação de pressão na parte de baixo do plug e na linha química da árvore de teste submarina. 16h depois e ainda não se tinha obtido êxito, somente após 3h de uma segunda injeção que o plug de hidrato foi desfeito. Por conta da produção de água ter sido maior do que esperado durante a paralisação do poço então o uso de inibidores termodinâmicos não foi suficiente para produção de hidrato. Já os métodos térmicos não foram efetivos pois por conta da transferência intensa de calor não se foi permitido a chegada dos fluidos aquecidos e somente a retirada do flexitubo para a retirada do fluido de completação e alívio da pressão hidrostática foi capaz de solucionar o problema. UFS - 2022 Centro de Ciências Exatas e Tecnologia Núcleo de Graduação em Engenharia de Petróleo 5 ROHMANN, PENELLOPE PATRICIA ROMAN. ESTUDO EXPERIMENTAL DA FORMAÇÃO DE HIDRATOS DE METANO. 2014. TCC (Graduação em Química com habilitações em Bacharelado em Química Tecnológica e Licenciatura em Química) - UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ, [S. l.], 2014. Disponível em: https://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/bitstream/1/9100/2/CT_COQUI_2013_2_03.pdf. Acesso em: 27 maio 2022. ALMEIDA, Lara Maria Toledo Reis. Prevenção de Hidrato com Adição de Inibidores. 2015. TCC (CURSO DE GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA DE PETRÓLEO) - UNIVERSIDADE FEDERAL FLUMINENSE, [S. l.], 2015. Disponível em: https://app.uff.br/riuff/bitstream/handle/1/777/Monografia%20Final.pdf? sequence=1&isAllowed=y. Acesso em: 27 maio 2022. KAKITANI, CELINA. ESTUDO DO EQUILÍBRIO DE FASES DE HIDRATOS DE METANO E DA MISTURA METANO E DIÓXIDO DE CARBONO. 2014. TCC (PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA MECÂNICA E DE MATERIAIS) - UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ, [S. l.], 2014. Disponível em: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/bitstream/1/1035/1/CT_PPGEM_M_Kakitani%2c%2 0Celina_2014.pdf. Acesso em: 27 maio 2022. CARVALHO, Rafael brito de. Análise de Metodologia de Controle de Hidratos em Águas Ultra Profundas. 2016. TCC (Graduação em engenharia de petróleo) - Universidade Federal do Rio de Janeiro, [S. l.], 2016. Disponível em: http://repositorio.poli.ufrj.br/monografias/monopoli10001509.pdf. Acesso em: 27 maio 2022. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICASUFS - 2022 Centro de Ciências Exatas e Tecnologia Núcleo de Graduação em Engenharia de Petróleo 6 UFS - 2022 Centro de Ciências Exatas e Tecnologia Núcleo de Graduação em Engenharia de Petróleo OBRIGADO!
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