111Equation Chapter 1 Section 1Mecánica de Fluidos No Newtonianos

Taller 1

Hugo Armando Vargas Fajardo – 20132121753

Universidad SurcolombianaAgosto 25, 2015

I. BREVE DESCRIPCIÓN: IMPLEMENTACIÓN Y DESARROLLO

Esta práctica está orientada a darnos un breve repaso a la Mecánica de fluidos Newtonianos y las Propiedades de los Fluidos de Yacimientos, ya que estas son bases para poder entender y encontrar un importante factor de aplicabilidad de la Mecánica de Fluidos No newtonianos a la ingeniería de Petróleos; teniendo en cuentas las diferentes propiedades que presentan los fluidos, tipos de flujo, tipos de tuberías, factor de fricción y gradientes de presión.

II. RESULTADOS

Las evidencias de esta práctica son:

1. Un crudo tiene una gravedad API de 20. Estime la viscosidad de dicho crudo a 60°, 80 °F, 100 °F, 120 °F y 150 °F

Luego de consultar las diferentes correlaciones para estimar la Viscosidad del crudo y comparando los rangos de aplicación de cada una de ellas, se optó por usar la Siguiente:

- Correlacion de Beggs, H.D y Robinson, J.R: (Petróleo Libre de gas)

Donde:

Para realizar los cálculos de la Viscosidad a diferentes T:

j=1;%% Viscosityfor T=70:10:160temp(j,1)=T;yapi=20;z=3.0324-0.02023*yapi;y=10^z;x=y*T^(-1.163);viscosity(j,1)=(10^x)-1j=j+1;end

Obteniendo los Siguientes Resultados:

Temp [°F] Viscosity [Cp]70 1079.3180 394.5590 182.96

100 99.82110 61.13120 40.76130 28.97140 21.63150 16.79160 13.45

2. Cuál será el máximo caudal (en gal/min) para bombear el crudo del problema anterior en flujo laminar por una tubería de 2” de ID. Resuelva para cada una de las temperaturas.

Se tiene que:

Nota: Debido a que el rango de T de la correlación es 70 – 295 °F. Se Inicia en el valor más cercano 70 °F.

212\* MERGEFORMAT (.) Donde

Para Flujo laminar:

313\* MERGEFORMAT (.)

Remplazando (1.2) en (1.1)

414\* MERGEFORMAT (.)

515\* MERGEFORMAT (.)

Se realizan los cálculos:

%Flujo Laminar NRe<=2100d=2; %inchSG=(141.5/(yapi+131.5));p=SG*8.338;Q=((2100*2)/(378.95*p)).*viscosity

Obteniendo:

Temp [°F]

Q [Gal/min]

70 1536.0680 561.5290 260.39

100 142.06110 87.01120 58.01130 41.23140 30.79150 23.90160 19.14

3. Cuál será el gradiente de presión por fricción para cada una de las respuestas del problema 2.

Tenemos que:

Se realizan los cálculos:

%% Friction Factorf=64/2100;dP=((f*p)/(154.74*d^5)).*(Q.^2)

Resultados:

4. Cuál será el gradiente de presión total (fricción mas hidrostático) para cada una de las respuestas del problema 2 si la tubería se encuentra inclinada 45° y el flujo es cuesta-arriba?

Para Gradiente Presión Total:

Temp [°F]

dP [PSIa/in]

70 113.0980 15.1190 3.25

100 0.97110 0.36120 0.16130 0.08140 0.05150 0.03160 0.02

Se realizan los cálculos:

%% Hydrostatic PressurehP=p*sin(45);%% Total PressuretP=dP+hP

IV. RECURSOS TÉCNICOS

Mathworks, MATLAB

Msc. Catalina Gonzales Castaño, Introducción a Matlab

V. REFERENCIAS

[1] Amos Gilat, Matlab: Una introducción con ejemplos prácticos.

[2] Mathworks, Titles and Labels, http://www.mathworks.com/help/matlab/titles-and-labels.html

[3] Mathworks, Sort array elements, http://www.mathworks.com/help/matlab/ref/sort.html

Temp [°F]

tP [PSia/in]

70 119.7280 21.7490 9.88

100 7.59110 6.99120 6.79130 6.71140 6.67150 6.65160 6.64