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SIMULAÇÃO DE UM VASO SEPARADOR HORIZONTAL TRIFÁSICO COM DEFLETOR EM FORMATO L

Os separadores são equipamentos utilizados para separar a mistura multifásica proveniente dos poços produtores na etapa de processamento primário. Portanto, é de fundamental importância possuir modelos matemáticos capazes de representar seus fenômenos, de modo a possibilitar a otimização desses processos. Neste contexto, o presente estudo teve como objetivo simular o comportamento do fluido multifásico no interior de um separador com um defletor com geometria em formato L, na qual tanto a haste vertical, quanto a haste horizontal fossem perfuradas e modeladas como meio poroso. Para tanto, empregou-se uma abordagem euleriana-euleriana, sendo representado pelo modelo multifásico Volume de Fluido (VOF) em fluidodinâmica computacional (CFD) para descrever o comportamento e a interação das fases. Simulou-se cenários em que se variou a presença do defletor, bem como a velocidade de entrada do fluido. Os resultados numéricos obtidos mostraram o comportamento da fase gasosa, da água e do óleo nos cenários estudados. Portanto, os resultados representaram de forma satisfatória o comportamento da fluidodinâmica do gás, óleo e da água no processo de separação das fases no vaso separador. A utilização de um defletor perfurado em L, sem a presença de placas perfuradas, contribuiu na redução da presença de líquidos na região de separação do vaso separador horizontal trifásico.
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SIMULAÇÃO DE UM VASO SEPARADOR HORIZONTAL TRIFÁSICO COM DEFLETOR EM FORMATO L

  • DOI: https://doi.org/10.22533/at.ed.7492403098

  • Palavras-chave: CFD, VoF, Projeto, Separação

  • Keywords: CFD, VoF, Design, Separation

  • Abstract: Separators are equipment used to separate the multiphase mixture from production wells during the primary processing stage. Therefore, it is crucial to have mathematical models capable of representing their phenomena to optimize these processes. In this context, the present study aimed to simulate the behavior of the multiphase fluid inside a separator with an L-shaped baffle, where both the vertical and horizontal baffles were perforated and modeled as a porous medium. To achieve this, a Eulerian-Eulerian approach was employed, represented by the Volume of Fluid (VOF) model in computational fluid dynamics (CFD) to describe the behavior and interaction of the phases. Scenarios were simulated with varying baffle presence and fluid inlet velocity. Therefore, the results satisfactorily represented the behavior of the fluid dynamics of gas, oil and water in the process of phase separation in the separator vessel. The use of an L-shaped perforated deflector, without the presence of perforated plates, contributed to the reduction of the presence of liquids in the separation region of the three-phase horizontal separator vessel.

  • Jéssica Barbosa da Silva do Nascimento
  • Severino Rodrigues de Farias Neto
  • Boniek Evangelista Leite
  • Alysson Dantas Ferreira
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