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TCC MARIANA PDF [FINAL]

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE 
CENTRO DE TECNOLOGIA – CT 
COORDENAÇÃO DO CURSO DE ENGENHARIA DE PETRÓLEO – CCEP 
 
 
 
TRABALHO DE CONCLUSÃO DE CURSO 
 
 
 
ESTUDO DE CASO DE UM SISTEMA BCS INSTALADO EM 
POÇO COM LONGO TRECHO HORIZONTAL 
 
 
Mariana Câmara de Araújo Cruz 
 
 
 
Orientadora: Prof. Dra. Carla Wilza Souza de Paula Maitelli 
 
 
 
Novembro de 2016 
http://www.sigaa.ufrn.br/sigaa/public/departamento/portal.jsf?lc=pt_BR&id=5075
Trabalho de Conclusão de Curso – Engenharia de Petróleo 2016.2 CEP/UFRN 
 
Mariana Câmara de Araújo Cruz 2 
MARIANA CÂMARA DE ARAÚJO CRUZ 
 
 
ESTUDO DE CASO DE UM SISTEMA BCS INSTALADO EM 
POÇO COM LONGO TRECHO HORIZONTAL 
 
 
Trabalho de Conclusão de Curso apresentado como parte 
dos requisitos para obtenção do Grau em Engenharia de 
Petróleo pela Universidade Federal do Rio Grande do 
Norte. 
 
 
Aprovado em ____de__________de 2016. 
 
 
 ____________________________________ 
Prof. Dra. Carla Wilza Souza de Paula Maitelli 
Orientadora – UFRN 
 
____________________________________ 
Prof. Dr. Rutácio de Oliveira Costa 
Membro Examinador – UFRN 
 
____________________________________ 
Engº Marcus Venício Galvão 
Membro Examinador – UFRN 
Trabalho de Conclusão de Curso – Engenharia de Petróleo 2016.2 CEP/UFRN 
 
Mariana Câmara de Araújo Cruz 3 
DEDICATÓRIA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Dedico este trabalho aos meus pais, 
Genise e Ivan, a meu irmão Daniel 
 a minha avó Maria Gabriel 
e a minha orientadora,Carla Maitelli. 
 
Trabalho de Conclusão de Curso – Engenharia de Petróleo 2016.2 CEP/UFRN 
 
Mariana Câmara de Araújo Cruz 4 
AGRADECIMENTOS 
 
Primeiramente, agradeço a Deus pelo dom da vida, por ser tão maravilhoso e 
presente em toda a minha vida e nas minhas decisões. Sempre me dando forças nos 
momentos de dificuldade e fazendo com que esta caminhada seja perseverante e cheia 
de bons frutos. 
À minha família, em especial, meus pais Genise e Ivan, meu irmão Daniel e 
minha avó Maria Gabriel, pelo amor, educação, princípios, apoio, incentivo e esforço 
para sempre proporcionar o melhor possível para mim. 
Ao meu namorado Marcos, pelo incentivo dado durante minha trajetória 
acadêmica, além de todo amor, carinho, compreensão. 
À Professora Drª. Carla Wilza de Souza Maitelli, por seus ensinamentos, 
compreensão, simpatia, inteligência, confiança e orientação que, sem dúvida, foram 
essenciais para conclusão deste trabalho. 
Ao Professor Dr. André Laurindo Maitelli, por sua confiança, ensinamentos, 
solicitude e disponibilidade para auxiliar sempre que possível. 
Ao Professor Dr. Rutácio de Oliveira Costa, pela sua tranquilidade, plenitude, 
compreensão, incentivo, ensinamentos e extrema sabedoria. 
Ao engenheiro Marcus Venício Galvão da PETROBRAS, por pacientemente 
compartilhar sua sabedoria e experiência prática. 
Aos colaboradores, Gabriel Bessa, Felipe Kenneth e Hannah Licia, pelo apoio, 
atenção, ajuda e convivência, que algumas vezes tiveram que parar suas atividades para 
me ensinar algo importante afim que fosse consolidado este trabalho ou mesmo por uma 
palavra de incentivo. 
Aos meus amigos da graduação que fizeram parte dessa caminhada e que de 
forma direta ou indireta me ajudaram na conclusão deste trabalho. 
À Universidade Federal do Rio Grande do Norte, ao Labotarório de Automação 
em Petróleo (LAUT) e a Coordenação do Curso de Engenharia do Petróleo que 
disponibilizaram estrutura física para a realização de todas as pesquisas e o 
desenvolvimento deste trabalho. 
A empresa PETROBRAS pela disponibilização dos dados necessários para que 
houvesse o desenvolvimento do presente trabalho. 
 
À todos, o meu muito obrigada por tudo! 
Trabalho de Conclusão de Curso – Engenharia de Petróleo 2016.2 CEP/UFRN 
 
Mariana Câmara de Araújo Cruz 5 
RESUMO 
 
 
O presente trabalho enfatiza os problemas que surgem em função do padrão de fluxo 
observado no trecho horizontal e da consequente característica intermitente da 
composição de fluidos que chega à bomba, posicionada à jusante deste trecho. Este 
cenário resulta em perda de eficiência de bombeio, uma vez que há momentos com 
fração de gás livre acima os valores manuseáveis pelos equipamentos instalados, 
consequentemente perda de produção e receita. Em último caso, o comportamento 
intermitente pode levar a falha do sistema de bombeio centrífugo submerso, aspecto 
usualmente associado a altos custos de intervenção em poço. 
 
 
Palavras-chave: Elevação Artificial; Bombeio Centrífugo Submerso; Poço 
Horizontal; Escoamento Bifásico. 
 
Trabalho de Conclusão de Curso – Engenharia de Petróleo 2016.2 CEP/UFRN 
 
Mariana Câmara de Araújo Cruz 6 
ABSTRACT 
 
 
The present work emphasizes problems that arise due to the flow pattern observed in the 
horizontal section and the consequent intermittent characteristic of the fluid’s 
composition that reaches the pump where is located after of the section. This scenario 
results in loss of pump efficiency, since there are times with free gas fraction above the 
values handled by the installed equipment, consequently loss of production and revenue. 
In the latter case, the intermittent behavior may lead to failure of the submerged 
centrifugal pump system, an aspect usually associated with well’s high intervention 
costs. 
 
 
Palavras-chave: Artificial Lift; Electric Submersible Pump; Horizontal Well; Two-
Phase Flow. 
Trabalho de Conclusão de Curso – Engenharia de Petróleo 2016.2 CEP/UFRN 
 
Mariana Câmara de Araújo Cruz 7 
SUMÁRIO 
 
1. Introdução ................................................................................................................... 16 
1.1 Objetivo do trabalho ................................................................................................. 18 
1.1.1 Objetivo geral ........................................................................................................ 18 
1.1.2 Objetivos específicos ............................................................................................. 18 
2. Aspectos Teóricos....................................................................................................... 20 
2.1 Desempenho do reservatório .................................................................................... 20 
2.1.1 Índice de produtividade linear ............................................................................... 21 
2.1.2 Índice de produtividade de Vogel .......................................................................... 22 
2.1.3 Índice de produtividade combinada ....................................................................... 23 
2.2 Escoamento multifásico ............................................................................................ 24 
2.2.1 Introdução .............................................................................................................. 24 
2.2.2 Escoamento bifásico gás/líquido ........................................................................... 25 
2.2.3 Padrões de escoamento .......................................................................................... 27 
2.2.3.1 Padrões de escoamento vertical .......................................................................... 27 
2.2.3.2 Padrões de escoamento horizontal ...................................................................... 29 
2.3 Bombeio centrífugo submerso .................................................................................. 31 
2.3.1 Introdução .............................................................................................................. 31 
2.3.2 A bomba do bombeio centrífugo submerso ........................................................... 32 
2.3.2.1 Desempenho das bombas BCS ........................................................................... 33 
2.3.2.2

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