Jorge Luiz Biazussi

Water-assisted Flow of Heavy Oil in a Vertical Pipe: Pilot-scale Experiments

The use of the core-annular flow pattern, where a thin fluid surrounds a very viscous one, has been suggested as an attractive artificial-lift method for heavy oils in the current Brazilian ultra-deepwater production scenario. This paper reports the pressure drop measurements and the core-annular flow observed in a 2 7/8-inch and 300 meter deep pilot-scale well conveying a mixture of heavy crude oil (2000 mPa.s and 950 kg/m3 at 35 C) and water at several combinations of the individual flow rates. The two-phase pressure drop data are compared with those of single-phase oil flow to assess the gains due to water injection. Another issue is the handling of the core-annular flow once it has been established. High-frequency pressure-gradient signals were collected and a treatment based on the Gabor transform together with neural networks is proposed as a promising solution for monitoring and control. The preliminary results are encouraging. The pilot-scale tests, including long-term experiments, were conducted in order to investigate the applicability of using water to transport heavy oils in actual wells. It represents an important step towards the full scale application of the proposed artificial-lift technology. The registered improvements in terms of oil production rate and pressure drop reductions are remarkable.

Correlations for the prediction of the head curve of centrifugal pumps based on experimental data

A performance hidraulica de bombas centrifugas depende de varias entre suas dimensoes hidraulicas, mas a maioria delas nao e facilmente acessivel. Por este motivo, a performance hidraulica da bomba deve sempre ser disponibilizada pelo seu fabricante. No entanto, para proteger sua propriedade intelectual, fabricantes raramente compartilham com o publico informacoes mais detalhadas sobre a hidraulica da bomba. Como consequencia, os usuarios dos equipamentos e pesquisadores nao tem acesso a todas as informacoes de que podem necessitar. Na literatura ha diversos modelos propostos para predizer a performance hidraulica de bombas centrifugas. No entanto, ate as melhores simulacoes por CFD nao conseguem predizer a performance das bombas com precisao. Neste trabalho, uma abordagem simples (modelo) disponivel na literatura, baseada nos principios de fluido dinâmica, que prediz a performance hidraulica de bombas com poucas e acessiveis dimensoes hidraulicas, e validada com uma grande variedade de dados experimentais. Os dados de oitenta testes de diferentes tipos de bomba, cobrindo uma ampla extensao de velocidades especificas, foram considerados. A partir desta analise, correlacoes entre os coeficientes da equacao do modelo e os principais dados hidraulicos das bombas foram propostas. Em seguida, diversos metodos de predicao da altura no shut-off disponiveis na literatura foram analisados para que fosse possivel definir o que melhor predissesse a altura no shut-off considerando os dados de teste. Finalmente, para cada tipo de bomba, a melhor combinacao entre correlacoes e metodo de predicao de altura no shut-off foi selecionada para reduzir o erro na predicao das curvas de altura completas. Dadas todas as premissas e simplificacoes, o objetivo deste trabalho e apresentar um metodo aplicavel para diversos tipos de bomba que facilmente prediz a curva de altura com erro razoavel. Abstract