[pt] ESTUDO NUMÉRICO DO PROCESSO DE TAMPONAMENTO DE POÇOS DE PETRÓLEO

• Ano de defesa: 2016
• Autor(a) principal: RAFAEL JOSE CAVALIERI FEITAL
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: MAXWELL
• Palavras-chave em Português: [pt] ESTABILIDADE; [pt] HERSCHEL-BULKLEY; [pt] TAMPONAMENTO DE POCOS DE PETROLEO; [pt] VISCOPLASTICO; [pt] NAO-NEWTONIANO; [pt] REOLOGIA; [pt] TENSAO; [en] STABILITY; [en] HERSCHEL-BULKLEY; [en] PLUGGING OIL WELLS; [en] VISCOPLASTIC; [en] NON-NEWTONIAN; [en] RHEOLOGY; [en] TENSION
• Link de acesso: https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=26280&idi=1; https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=26280&idi=2; http://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.26280

[pt] O tamponamento de poços de petróleo é analisado numericamente. Neste processo, um fluido mais denso (pasta de cimento) é colocado sobre outro menos denso (fluido de perfuração) em um poço vertical, resultando em uma situação de instabilidade. O escoamento resultante foi estudado de forma a avaliar se o isolamento do poço ocorreria até o momento da cura do cimento (entre 4 e 5 horas). O cimento foi modelado como fluido não-newtoniano e o fluido de perfuração foi considerado newtoniano em alguns casos e não-newtoniano nos demais casos. A solução do escoamento foi obtida numericamente, usando-se o programa ANSYS Fluent. As equações de conservação são resolvidas empregando-se o Método dos Volumes Finitos e o escoamento multifásico foi modelado utilizando-se o método Volume de Fluido. O comportamento viscoplástico não-newtoniano foi modelado empregando a equação constitutiva do fluido newtoniano generalizado, com a função de viscosidade Herschel-Bulkley. O sucesso da operação foi determinado pela combinação dos parâmetros reológicos e geométricos. O efeito dos parâmetros como a razão entre densidades e viscosidades foi investigado para uma geometria fixa (razão fixa entre o comprimento do tampão e o seu diâmetro). Além disso, a influência dessa mesma razão no processo também foi analisada enquanto outros parâmetros foram mantidos fixos. Foi demonstrado que o escoamento é muito instável e que os parâmetros estudados afetam consideravelmente a operação.