Begg y Brill 2.docx

INSTITUTO TECNOLOGICO SUPERIOR DE COATZACOALCOS

CARRERA: INGENIERA PETROLERA

Alumno

Thania Caballero Pinto

Luis Antonio Lugo crdoba

David A Ramrez Celaya

Ricardo Alvarado Gonzlez

GRUPO Y GRADO

7 B

Tarea

Investigacin de la correlacin de Beggs y Brill

MATERIA

Conduccin y manejo de la produccin

CATEDRATICO

Ing. Aroldo Velasco Ramos

COATZACOALCOS, VERACRUZ, 23 DE MAYO DEL 2015.

ContenidoIntroduccin3Flujo Multifario en Tuberas Horizontales4Correlacin de Beggs and Brill4Origen de la correlacin4Tuberas utilizadas para la elaboracin de la correlacin4Experimento4Los parmetros estudiados y sus rangosde variacin5Formula de la correlacin6Correlaciones que propusieron Beggs y Brill7Un procedimiento para resolver este mtodo7Bibliografa13

Introduccin

El problema de predecir con precisin las cadas de presin en la tubera de produccin, ha ido incrementando la necesidad de muchas soluciones especializadas para condiciones limitadas. La razn para estas muchas soluciones es que el flujo multifsico es complejo y se dificulta su anlisis incluso para las correlaciones existentes de condiciones limitadas. Al pasar los fluidos provenientes del yacimiento a travs de la tubera de produccin, se consume la mayor parte de la presin disponible para llevarlos del yacimiento a las instalaciones de separacin, por lo que es de suma importancia realizar una evaluacin precisa de la distribucin de la presin a lo largo de la tubera. Al hacerlo conjuntamente con un anlisis integral del sistema de produccin, es posible

Disear las tuberas de produccin y lneas de descarga. Determinar la necesidad o no de sistemas artificiales de produccin en el pozo. Obtener la presin de fondo fluyendo sin intervencin en el pozo. Determinar la vida fluyente del pozo. Calcular el efecto de los estranguladores sobre el gasto. Corroborar los datos obtenidos con las correlaciones para su ajuste

Flujo Multifario en Tuberas Horizontales

La prdida de presin total en la tubera de descarga debido a terreno montaoso o accidentado, es la suma de las perdidas por friccin, aceleracin y o elevacin necesarias para transportar los fluidos a lugares con mayor elevacin a cualquier distancia.

En este caso podemos usar la ecuacin general.

En donde f, pm y vm se refieren a la mezcla y son definidos en forma distinta por los autores de las distintas correlaciones.

Correlacin de Beggs and Brill

Origen de la correlacin

La correlacin de Beggs & Brill (1973) fue desarrollada de 548 pruebas tomadas con datos obtenidos experimentalmente, de una prueba con un arreglo a pequea escala. Esta correlacin es aplicable para un amplio rango de condiciones de flujo.

Tuberas utilizadas para la elaboracin de la correlacin

Las pruebas se hicieron en secciones de tuberas de acrlico de 1 y 1.5 pulgadas de dimetro y 90 pies de longitud, la cual tena un mecanismo que poda inclinar la tubera de horizontal a vertical y los fluidos utilizados fueron aire y agua.

Experimento

Beggs y Brill llevaron a cabo investigaciones sobre flujo bifsico, realizando una variacin en el ngulo de inclinacin de las tuberas empleadas en las pruebas, de -90 a +90. Para cada dimetro de tubera, los gastos de lquido y gas variaban, por lo que se pudieron observar todos los patrones de flujo cuando la tubera estaba en posicin horizontal. Una vez establecido cada patrn de flujo, procedieron a variar el ngulo de inclinacin, as que se pudo observar como el ngulo de inclinacin afectaba el colgamiento y el gradiente de presin. El colgamiento y el gradiente de presin fueron medidos en ngulos que variaban entre 5, 10, 15, 20, 35, 55, 75 y 90 grados, y se encontr que el colgamiento llegaba a su valor mximo en +50 grados y a su valor mnimo en -50 grados. El mapa de patrones de flujo original que obtuvieron Beggs y Brill fue ligeramente modificado para poder incluir la zona de transicin entre el patrn de flujo segregado y el intermitente. Como resultado de los experimentos, obtuvieron una ecuacin generalizada, que puede ser utilizada para el clculo de los gradientes de presin en tuberas verticales en las que exista flujo multifsico, siendo til tambin para las tuberas horizontales.

Los parmetros estudiados y sus rangosde variacin

Gasto de gas, 0 a 300 Mpies cbicos por da

Gasto de lquido, 0 a 30 gal/min (0 a 1.635 x 106litros/da)

Presin promedio del sistema, 35 a 95 psia

Dimetro de la tubera, 1 y 1.5 pg

Colgamiento de lquido, 0 a 0.870

Gradiente de presin, 0 a 0.8 psi/pie

ngulo de inclinacin, -90grados a +90grados

Patrn de flujo horizontal.

Esta correlacin es una de las ms importantes, ya que puede usarse para cualquier ngulo de flujo.

Formula de la correlacin

Beggs y brill realizaron un mapa de patrones de flujos en los cuales los ejes de coordenadas son el nmero de froude contra la fraccin de lquido entrante. Este mapa se caracteriz por presentar los cuatros patrones de flujos propuestos por ellos, sin tener en cuenta los rmiges de flujo.

Correlaciones que propusieron Beggs y Brill

Un procedimiento para resolver este mtodo

1. Comenzando con la presion conocida, se estima el valor de la cada de presin

1 , si p1 es la presin corriente abajo

2, si p1 es la presin corriente arriba

3. Con el anlisis PVT o correlacin apropiada, calcular:

4 Calcular la densidad relativa del aceite

5. Calcular las densidades del liquido y gas en a condiciones de T y P.

6 Calcular los gastos de gas y lquidos a condiciones de escurrimiento

7. Calcular las velocidades superficiales del gas, lquido y la mezcla:

8. Calcular el flujo total de gasto msico del lquido y gas.

9. Calcular el contenido de lquido de entrada. (Colgamiento sin resbalamiento)

10. Calcular el nmero de Froude, la viscosidad del liquido, la viscosidad de la mezcla, y la tensin superficial.

11. Calcular el Nmero de Reynolds sin resbalamiento y el nmero de velocidad del lquido

12. Para determinar el patrn de flujo que existe en el flujo horizontal, calcular los parmetros correlacionados

13. Determinar el patrn de flujo usando los siguientes lmites de la tabla

16. Calcular el factor de correccin del colgamiento de lquido debido a la inclinacin:

17. Calcular la densidad de la mezcla y el colgamiento de lquido corregido con:

18. Calcular la relacin del Factor de Friccin de las dos fases con respecto al Factor de Friccin sin resbalamiento

19. Calcular el Factor de Friccin sin considerar el resbalamiento.

20. Calcular el factor de friccin de las dos fases

21. Calcular

Si el valor supuesto en el paso 1 y el calculado en el paso 15 no son suficiente cercanos, el valor calculado es tomado como el nuevo valor supuesto de p y el procedimiento se repite hasta que los valores sean iguales. Este procedimiento se repite hasta estimar y calcular los valore de p.

Bibliografa

Tesis de aplicacin de modelos mecanismos para la optimizacin de dimetros de tuberas flexibles como sarta de velocidad,

Autor SERGIO ALBERTO SOSA SOLS

Pginas 17-20

Tesis de diseo de un sistema de recoleccin y transporte de

Autor ROBERTO ALVAREZ CALLE

Pginas 30-36

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