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http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/24769
Título: | Optimización de la eficiencia de tanques de tratamiento de agua de producción mediante simulación CFD. |
Autor: | Rodríguez Sierra, Fabrizio Paúl |
Director: | Hidalgo Diaz, Victor Hugo Cando Narvaez, Edgar Hernán |
Palabras clave: | MECÁNICA DESNATADOR DISCRATE PHASE MODEL FLUENT SIMULACIÓN MUMÉRICA |
Fecha de publicación: | mar-2023 |
Editorial: | Quito : EPN, 2023. |
Citación: | Rodríguez Sierra, F.P. (2023). Optimización de la eficiencia de tanques de tratamiento de agua de producción mediante simulación CFD. 43 páginas. Quito : EPN. |
Resumen: | In the oil and gas industry, the content of oil in water (OIW) is a critical factor in controlling hydrocarbon losses and an indicator to avoid blockages in treatment equipment and receiving formations. Today, through Computational Fluid Dynamics (CFD) is possible to evaluate the phase separation process and optimize the equipment design to maximize separation efficiency. In the present study, a CFD multiphase simulation of a skimmer tank has been developed through the academic license of the commercial CFD software ANSYS FLUENT. The conditions inside a skimming tank were replicated and validated with the OIW control carried out by the tank operator company The multiphase phenomenon of the water flow and the oil fraction dragged into the tank was simulated by the eulerian-lagrangian approache through the Discrate Phase Model (DPM) in a transient state. The project was developed with the RANS turbulence model (k- ε) in a three-dimensional domain according to the design and dimensions of the tank. Once the model was validated, new cases were simulated with internal variations: propagators in the inlet flow and collector for the tank discharge, managing to reduce the concentration of crude oil in the discharge from 146,5 ppm to 83,64 ppm and increase the separation efficiency from 70,95% to 81,11%- |
Descripción: | En la industria petrolera, el contenido de petróleo en agua (OIW) es un factor crítico de control de pérdidas de hidrocarburos y un indicador para evitar obstrucciones en equipos de tratamiento y formaciones receptoras. Hoy en día a través de la Dinámica de Fluidos Computacional (CFD) se puede evaluar el proceso de separación de fases y optimizar el diseño de equipos para maximizar la eficiencia de separación. En el presente estudio se ha desarrollado una simulación CFD multifásica de un tanque skimmer (desnatador) a través de la licencia académica del software comercial de CFD ANSYS FLUENT, en el cual se replicó las condiciones en el interior del tanque y se validó con la información obtenida del control de OIW realizado por la empresa operadora. El fenómeno multifásico del flujo de agua y la fracción de petróleo arrastrada al interior del tanque fue simulado por el enfoque eulerian - lagrangian a través del modelo Discrate Phase Model (DPM) en estado transitorio con el modelo de turbulencia RANS (k- ε) en un dominio tridimensional de acuerdo al diseño y dimensiones del tanque. Una vez validado el modelo se simuló nuevos casos con variaciones en los internos: propagadores en el flujo de entrada y colector para la descarga del tanque, lográndose disminuir la concentración de crudo en la descarga de 146,5 ppm a 83,64 ppm e incrementar la eficiencia de separación de 70,95% a 81,11%. |
URI: | http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/24769 |
Tipo: | masterThesis |
Aparece en las colecciones: | Tesis Maestría en Diseño y Simulación (FIM) |
Ficheros en este ítem:
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