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Please use this identifier to cite or link to this item: http://repositorio.unb.br/handle/10482/18284
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Title: Estudo bidimensional de cavernas em rochas salinas para armazenamento de gás
Other Titles: Bidimensional study of caverns in salt rocks for gas storage
Authors: Pabón Ruiz, Yineth Johana
Orientador(es):: Assis, André Pacheco de
Coorientador(es):: Cordão Neto, Manoel Porfírio
Assunto:: Modelagem numérica
Rochas
Gás - armazenamento
Issue Date: 27-May-2015
Citation: PABÓN RUIZ, Yineth Johana. Estudo bidimensional de cavernas em rochas salinas para armazenamento de gás. 2015. xix, 108 f., il. Dissertação (Mestrado em Geotecnia)—Universidade de Brasília, Brasília, 2015.
Abstract: O armazenamento subterrâneo de gás e petróleo têm dois grandes propósitos: o primeiro deles pretende garantir a produção de petróleo de maneira constante e o segundo satisfazer uma relação ótima entre a produção e a demanda, o que é uma forma importante de regular as flutuações de preços. No Brasil, segundo Costa (2013), o papel da atividade de exploração e produção de gás natural até a década de 90 era muito mais de complementar e auxiliar a produção de petróleo do que de suprir o mercado de gás, mas no momento o setor está passando por mudanças significativas. Ao longo das últimas duas décadas, o consumo e a produção de gás natural cresceram e as reservas provadas aumentaram significativamente. Estudos recentes sugerem que as reservas brasileiras conhecidas irão aumentar ainda mais acentuadamente no futuro. Considerando essas variações de consumo, produção, infraestrutura e as reservas, é pertinente questionar a importância do armazenamento de gás no Brasil, pois atualmente, o gás é produzido e diretamente enviado pela rede de gasodutos para as unidades de tratamento de gás para ser especificado e posteriormente distribuído. A partir da necessidade exposta anteriormente e a espessura e continuidade da camada de sal que compõe as reservas de petróleo do pré-sal, estuda-se o comportamento de fluência da rocha salina composta principalmente por halita como local de construção de cavernas abertas por dissolução no mar aberto, para armazenamento de gás. Este estudo baseou-se na simulação no software de elementos finitos Abaqus da convergência de uma caverna de um diâmetro de 60 m e altura de 150 m construída a 3.500 m de profundidade em mar aberto, para um tempo de operação de 30 anos, sob condições diferentes de temperatura do maciço hospedeiro e pressão interna; através da lei potencial de fluência. Estas simulações permitiram encontrar uma combinação de temperatura e pressão interna mínima ótima para redução no volume ao final de tempo de operação próximo a 20%. Além do anterior os resultados mostram que a influência da temperatura na redução do volume da caverna é do tipo linear e as variações de pressão no interior permite concluir um comportamento parabólico de quarta ordem difícil de ajustar a uma só equação matemática.
Abstract: Underground oil and gas storage have two purposes: the first one aims to ensure constant oil production and the second one, consist in satisfy an optimum relationship between production and demand, which is an important form to regulate price fluctuations. In Brazil, according to Costa (2013), the role for exploration activity and natural gas production until the 90s was more of a complementary and auxiliary activity for oil production than for supplying the gas market, but nowadays this sector is going through significant changes. Over the past two decades, the consumption and production of natural gas grew, and proved reserves increase significantly. Recent studies suggest that the known Brazilian reserves will increase even more pronounced in the future. Given these changes in consumption, production, infrastructure and reserves it is questionable the importance of gas storage in Brazil, since the gas is produced and sent directly by the pipeline network for gas treatment units to be specified and subsequently distributed. From the need exposed above and the thickness and continuity of the salt layer that composes the oil reserves in the pre-salt, it is studied creep behavior in salt rocks consisting mainly of halite in locations where caverns construction are held by dissolving method, at open sea for gas storage. This study was based on a cavern convergence simulation in the finite element software Abaqus. Cavern dimensions were set up to be of 60 m diameter, and 150 m height at 3.500 m deep at open sea, with an operating time of 30 years, under different conditions of temperature and internal pressure; by potential creep law. Such simulations allowed us to find a good combination of temperature and a minimum optimum internal pressure to decrease volume at the end of the operating time to approximately 20%. In addition to this, results showed that temperature influence in the cavern volume reduction is of linear type and it can be concluded that pressure variations inside the cavern have a fourth order parabolic behavior difficult to adjust to a mathematical equation.
Description: Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2015.
Licença:: A concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor com as seguintes condições:Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade de Brasília e o IBICT a disponibilizar por meio dos sites www.bce.unb.br, www.ibict.br, http://hercules.vtls.com/cgi-bin/ndltd/chameleon?lng=pt&skin=ndltd sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra disponibilizada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, a partir desta data.
DOI: http://dx.doi.org/10.26512/2015.03.D.18284
Appears in Collections:ENC - Mestrado em Geotecnia (Dissertações)

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