[pt] ESCOAMENTO DE FLUIDO NÃO NEWTONIANO EM ESPAÇO ANULAR COM EXCENTRICIDADE VARIÁVEL

• Ano de defesa: 2010
• Autor(a) principal: BERNARDO BASTOS ALEXANDRE
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: MAXWELL
• Palavras-chave em Português: [pt] PERFURACAO; [pt] ESCOAMENTO DE FLUIDOS; [pt] ESPACO ANULAR; [en] DRILLING; [en] FLUID DRAINING; [en] ANNULI SPACE
• Link de acesso: https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=15404&idi=1; https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=15404&idi=2; http://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.15404

[pt] Na perfuração de poços é necessária a utilização de um fluido de perfuração que apresenta diversas funções. Esse fluido retorna para superfície pelo anular formado entre a coluna de perfuração e o poço, sendo fundamental a correta previsão desse escoamento. Uma análise dessa situação é extremamente complexa, uma vez que o fluido tem comportamento não Newtoniano, a coluna de perfuração apresenta rotação e é excêntrica, sendo que a excentricidade pode não ser constante ao longo do poço. Os trabalhos disponíveis na literatura estudam os efeitos da rotação e do comportamento do fluido, mas consideram a excentricidade constante. No presente trabalho as equações de conservação de quantidade de movimento e massa que governam o escoamento serão simplificadas utilizando a teoria da lubrificação, resultando em um problema com solução mais simples e baixo custo computacional. Modelos similares desprezam o efeito de curvatura, sendo válidos somente para razões de raio próximas da unidade. A formulação desenvolvida considera todos os termos, dando origem a uma teoria de lubrificação em coordenadas cilíndricas. A simplificação resulta em uma equação diferencial para o campo de pressão. O comportamento do fluido será avaliado através do método da Viscosidade Newtoniana Equivalente. A partir da solução é possível avaliar o perfil de velocidade que varia ao longo da coordenada axial. Os resultados foram validados a partir de soluções disponíveis na literatura (excentricidade constante). Além disso, os efeitos da variação da excentricidade no fator de atrito foram estudados e a existência de escoamento azimutal mesmo sem rotação da coluna foi observada.