Efeitos da incorporação de sólidos no escoamento de emulsões em um poço utilizando a fluidodinâmica computacional.

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: GONÇALVES, Ruth Luna do Nascimento.
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Campina Grande; Brasil; Centro de Tecnologia e Recursos Naturais - CTRN; PÓS-GRADUAÇÃO EM EXPLORAÇÃO PETROLÍFERA E MINERAL; UFCG
• Palavras-chave em Português: Emulsões Inversas; Hidráulica de Perfuração; Modelo Numérico; Perda de Carga; Anular Concêntrico; Invert Emulsions; Drilling Hydraulics; Numerical Model; Head Loss; Concentric Annular
• Link de acesso: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/17602

Este trabalho visou estudar o escoamento de emulsões inversas de base olefínica incorporadas com diferentes sólidos no anular de um poço vertical, e a perda de carga gerada por esse escoamento, utilizando a fluidodinâmica computacional. Para isso, foi considerado um poço vertical com comprimento de 5 metros e anular concêntrico, com escoamento laminar e permanente. A perda de carga foi analisada em função da concentração de sólidos e das propriedades da emulsão. Os resultados mostraram que os perfis de taxa de cisalhamento estavam condizentes com a literatura, apresentando valor máximo nas paredes, e zero nas proximidades da região central, para o escoamento completamente desenvolvido e que as curvas de viscosidade numérica apresentaram um excelente ajuste com as curvas experimentais. Ainda, para as emulsões incorporadas com areia e carbonato de cálcio, o aumento da perda de carga não foi muito expressivo quando a concentração passou de 5 para 10%. Mostraram também que com o aumento da densidade, a perda de carga também aumentou. Apenas para as emulsões incorporadas com argila, o índice de comportamento (n) apresentou uma correlação direta com a perda de carga. Além disso, o índice de consistência (k) foi o parâmetro que exerceu maior influência na perda de carga, tendo a emulsão com maior valor de k apresentado a maior perda de carga. A perda de carga aumentou com o aumento da vazão do escoamento, e a relação entre as duas variáveis foi linear. A potência hidráulica da bomba apresentou variações dependentes da emulsão circulada e da vazão volumétrica, tendo uma diferença máxima de 1,63 hp para as emulsões E0 e EA15 circulando com a maior vazão. Por fim, a presença de sólidos incorporados às emulsões provocou um aumento na perda de carga, sendo a argila, o sólido que mais exerceu impacto neste parâmetro hidráulico.