Fg o ipet 2010-231 flujo multifasico en tuberias

1,594
-1

Published on

0 Comments
0 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

No Downloads
Views
Total Views
1,594
On Slideshare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
0
Actions
Shares
0
Downloads
39
Comments
0
Likes
0
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Fg o ipet 2010-231 flujo multifasico en tuberias

  1. 1. 1.- DATOS DE LA ASIGNATURA Nombre de la asignatura: Flujo Multifasico en Tuberías Carrera: Ingeniería Petrolera Clave de la asignatura: PED-1012 SATCA1 2 – 3 - 52.- PRESENTACIÓNCaracterización de la Asignatura.La necesidad de entender el comportamiento de una mezcla líquido-gas dentro de unatubería se ha hecho más imperativa en los últimos años, debido a que la industria petroleraen particular avanzaría en gran medida si se pudiese manejar eficientemente el flujo bifásicoproveniente de un pozo antes de llegar a la refinería. Las ventajas de transportar el crudosin separarlo antes son considerables ya que la cantidad de gas presente en el crudo tieneun efecto interesante: disminuye la viscosidad y densidad del mismo, facilitando así sutransporte.Hasta ahora, se han diseñado tuberías capaces de manejar flujos multifásicos pero no sesabe con exactitud lo que sucede adentro y por ende se tiende a sobredimensionar elsistema de tuberías y accesorios que vayan a manejar el flujo. Dentro del tubo, la mezcla defluidos puede presentar diversos arreglos que dependen de las velocidades superficiales ypropiedades de cada sustancia así como de la inclinación de la tubería, arreglos que sonconocidos como patrones de flujo y tienen gran influencia en la caída de presión queexperimenta la mezcla, así como en el radio de volúmenes de cada fluido en el sistema;factores que afectan directamente en las propiedades físicas de la mezcla. En particular, altrabajar con flujo bifásico líquido-gas, el radio volumétrico o holdup representa el volumende líquido o gas presente en una sección volumétrica de tubería. Si se conocieraextensivamente el comportamiento detallado de las sustancias dentro de la tubería, seríaposible manipular las condiciones de trabajo para aprovechar al máximo la presión del flujo,la cantidad de gas, y/o el patrón de flujo presente, para así economizar en equipos detrasporte, red de tuberías y accesorios, medidores, equipos de separación y otros, deacuerdo con las características del sistema y la topografía de la región considerada.Intención Didáctica.Esta materia aporta las competencias para que el estudiante identifique y analice losprincipales regímenes de flujo para sistemas líquido-gas. Los factores que influyen en losregímenes de flujo incluyendo la desviación del pozo y la proporción de cada fase; lasdiferencias relativas en las densidades de las fases, la tensión superficial y la viscosidad decada fase; y la velocidad promedio. En sistema líquido-gas, cuando las pequeñas burbujasde gas están uniformemente distribuidas, el régimen de flujo se denomina flujo con1 Sistema de asignación y transferencia de créditos académicos
  2. 2. burbujas dispersas. El estudiante también podrá diferenciar cuando estas burbujas seagregan para formar burbujas más grandes, lo cual conduce a tener un flujo tapón o flujo enbatch. El programa contempla el análisis y evaluación de las características del flujo anularque es característico del flujo de gas a altas velocidades en el centro del pozo con el fluidoconfinado a una película delgada en las paredes del pozo. El estudiante evaluará el flujoestratificado que ocurre pozos horizontales cuando dos o más fases se separan debido a laatracción gravitatoria. Además se propone el análisis de sistemas estratificados cuando seproduce la interferencia entre dos fases que viajan a diferentes velocidades.
  3. 3. 3.- COMPETENCIAS A DESARROLLAR Competencias específicas Competencias genéricas• Aplicar los fundamentos de flujo multifásico Competencias instrumentales en tuberías en la solución de problemas de • Capacidad de análisis, síntesis y flujo de mezclas de hidrocarburos en abstracción tuberías de producción, líneas de descarga • Capacidad de comunicación oral y y redes de recolección escrita • Habilidad en el uso de tecnologías de información y comunicación. • Capacidad para identificar, plantear y resolver problemas • Capacidad para gestionar y formular proyectos Competencias interpersonales • Capacidad para trabajar en equipo • Capacidad crítica y autocrítica • Compromiso ético Competencias sistémicas • Habilidades de investigación • Capacidad de aplicar los conocimientos en la práctica • Liderazgo • Capacidad de generar nuevas ideas (creatividad) • Iniciativa y espíritu emprendedor • Búsqueda de logro
  4. 4. 4.- HISTORIA DEL PROGRAMALugar y fecha de Participantes Eventoelaboración o revisión Reunión Nacional de Representantes de los Institutos Diseño e InnovaciónInstituto Tecnológico Tecnológicos de: Curricular para elSuperior de Puerto Superior de Coatzacoalcos, Desarrollo y Formación deVallarta del 10 al 14 de Minatitlán, Superior de Poza Rica Competenciasagosto de 2009. y Superior de Venustiano Profesionales de la Carranza. Carrera de Ingeniería Petrolera.Desarrollo de Programas Academias de Ingeniería Elaboración del programaen Competencias Petrolera de los Institutos de estudio propuesto en laProfesionales por los Tecnológicos de: Reunión Nacional deInstitutos Tecnológicos Superior de Coatzacoalcos, Diseño Curricular de ladel 17 de agosto de Minatitlán, Superior de Poza Rica, Carrera de Ingeniería2009 al 19 de febrero de Superior de Tantoyuca y Superior Petrolera.2010. de Venustiano Carranza. Reunión Nacional de Representantes de los Institutos Consolidación de losInstituto Tecnológico Tecnológicos de: Programas enSuperior de Poza Rica Superior de Coatzacoalcos, Competenciasdel 22 al 26 de febrero Minatitlán, Superior de Poza Rica, Profesionales de lade 2010. Superior de Tantoyuca y Superior Carrera de Ingeniería de Venustiano Carranza. Petrolera.
  5. 5. 5.- OBJETIVO(S) GENERAL(ES) DEL CURSO Aplicar los fundamentos de flujo multifásico en tuberías en la solución de problemas de flujo de mezclas de hidrocarburos en tuberías de producción, líneas de descarga y redes de recolección.6.- COMPETENCIAS PREVIAS • Determinar el perfil de velocidad de flujo en una tubería. • Resolver ecuaciones diferenciales aplicadas a ingeniería petrolera. • Determinar las condiciones necesarias para los cambios de fases de un fluido. • Identificar factores que influyen en el cambio de fase de un fluido.7.- TEMARIO Unidad Temas Subtemas 1.1 Introducción 1.2 Propiedades del aceite saturado 1.3 Propiedades del aceite bajo saturado Propiedades de los fluidos 1.4 Propiedades del gas natural 1 1.5 Propiedades del agua saturada 1.6 Propiedades del agua bajo saturada 1.7 Ejemplos 2.1 Variables Fundamentos de flujo 2 2.2 Patrones de flujo multifásico Flujo multifásico en 3.1 Correlaciones 3 tuberías horizontales 3.2 Modelos mecanísticos 4.1 Correlaciones Flujo multifásico en 4.2 Modelos mecanísticos 4 tuberías verticales Flujo multifásico en 5.1 Correlaciones 5 tuberías inclinadas 5.2 Modelos mecanísticos 6.1 Flujo crítico y subcrítico 6.2 Modelos para gas 6 Flujo en estranguladores 6.3 Modelos para líquido 6.4 Modelos multifásicos 6.5 Modelos mecanísticos
  6. 6. 8.- SUGERENCIAS DIDÁCTICAS (desarrollo de competencias genéricas) • Propiciar actividades de búsqueda, selección y análisis de información en distintas fuentes. • Propiciar el uso de las nuevas tecnologías en el desarrollo de los contenidos de la asignatura. • Fomentar actividades grupales que propicien la comunicación, el intercambio argumentado de ideas, la reflexión, la integración y la colaboración de y entre los estudiantes. • Propiciar, en el estudiante, el desarrollo de actividades intelectuales de inducción- deducción y análisis-síntesis, las cuales lo encaminan hacia la investigación, la aplicación de conocimientos y la solución de problemas. • Llevar a cabo actividades prácticas que promuevan el desarrollo de habilidades para la experimentación, tales como: observación, identificación manejo y control de variables y datos relevantes, planteamiento de hipótesis y trabajo en equipo. • Desarrollar actividades de aprendizaje que propicien la aplicación de los conceptos, modelos y metodologías que se van aprendiendo en el desarrollo de la asignatura. • Propiciar el uso adecuado de conceptos, y de terminología científico-tecnológica. • Proponer problemas que permitan al estudiante la integración de contenidos de la asignatura y entre distintas asignaturas, para su análisis y solución. • Relacionar los contenidos de la asignatura con el cuidado del medio ambiente; así como con las prácticas de una ingeniería con enfoque sustentable. • Observar y analizar fenómenos y problemáticas propias del campo ocupacional. • Relacionar los contenidos de esta asignatura con las demás del plan de estudios para desarrollar una visión interdisciplinaria en el estudiante.
  7. 7. 9.- SUGERENCIAS DE EVALUACIÓN La evaluación de la asignatura se hará con base en siguiente desempeño: • Evaluación continua. • Reporte de prácticas. • Reportes de investigación. • Debatir los temas investigados.10.- UNIDADES DE APRENDIZAJEUNIDAD 1. Propiedades de los Fluidos Competencia Específica a Actividades de Aprendizaje DesarrollarEl alumno conocerá y aplicará los • Interpretar las correlaciones de Standing,fundamentos de flujo multifásico en Vázquez y Oistein para determinar lastuberías en la solución de problemas propiedades del aceite saturadode flujo de mezclas de hidrocarburosen tuberías de producción, líneas dedescarga y redes de recolección.UNIDAD 2. Fundamentos de Flujo Multifásico Competencia Específica a Actividades de Aprendizaje DesarrollarConocer la problemática que presenta • Determinar la densidad y viscosidad delel flujo multifásico y las variables que aceite saturadointervienen. • Mediante una investigación bibliográfica, identificar las variables que influyen en el flujo multifásicoUNIDAD 3. Flujo Multifásico en Tuberías Horizontales Competencia Específica a Actividades de Aprendizaje DesarrollarConocer métodos para calcular caída • Aplicar el método de ascenso capilar parade presión en flujo multifásico determinar la tensión superficial del aceitehorizontal. saturado • Obtener las correlaciones y modelos mecanísticos para flujo multifásico en tuberías horizontales.UNIDAD 4. Flujo multifásico en Tuberías Verticales. Competencia Específica a Actividades de Aprendizaje DesarrollarConocer los métodos para calcular • Determinar la densidad y viscosidad delcaída de presión en flujo multifásico aceite bajo saturadovertical. • Obtener las correlaciones y modelos mecanísticos para flujo multifásico en tuberías verticales.UNIDAD 5. Flujo Multifásico en Tuberías Inclinadas Competencia específica a Actividades de Aprendizaje
  8. 8. desarrollarConocer los métodos para calcular • Determinar la densidad relativa de un gascaída de presión en flujo multifásico en • Determinar los patrones de flujo multifásicotuberías inclinadas. para tuberías verticales, horizontales e inclinadas • Obtener las correlaciones y modelos mecanísticos para flujo multifásico en tuberías inclinadasUNIDAD 6. Flujo en Estranguladores Competencia Específica a Actividades de Aprendizaje DesarrollarConocer los métodos para calcular • Determinar la densidad y viscosidad delcaídas de presión en flujo multifásico a agua saturadatravés de restricciones. • Obtener los modelos para gas y líquido en estranguladores
  9. 9. 11.- FUENTES DE INFORMACIÓN1.- WALLIS, G. B., One dimensional two-phase flow, New York, McGraw-Hill, 19692.- GOVIER, G. W., AZIZ, K., The flow of complex mixtures in pipes, New York, Van NostrandReinhold, 19723.- BROWN, K. E., Gas lift. Theory and practice, Tulsa, Petroleum, 19754.- BEGGS, H. D., Production optimization using nodal analysis, Tulsa, OGCI, 19915.- GOLAN, M., WHITSON, C. H., Well performance, New Jersey, Prentice Hall, 199112.- PRÁCTICAS PROPUESTAS • Determinación de las propiedades del aceite saturado. • Determinación de las propiedades del aceite bajo saturado. • Determinación de la tensión superficial del aceite saturado. • Propiedades del agua saturada. • Determinación de la densidad y viscosidad de gases. • Propiedades del agua bajo saturada. • Patrones de flujo en tuberías horizontales. • Patrones de flujo en tuberías verticales. • Patrones de flujo en tuberías inclinadas.

×