Detalhes bibliográficos
| Ano de defesa: |
2017 |
| Autor(a) principal: |
Godoi, Felipe Augusto Paes de
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| Orientador(a): |
Calçada, Luís Américo
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| Banca de defesa: |
Calçada, Luís Américo,
Tôrres, Alexandre Rodrigues,
Nascentes, Alexandre Lioi |
| Tipo de documento: |
Dissertação
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| Tipo de acesso: |
Acesso aberto |
| Idioma: |
por |
| Instituição de defesa: |
Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro
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| Programa de Pós-Graduação: |
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química
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| Departamento: |
Instituto de Tecnologia
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| País: |
Brasil
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| Palavras-chave em Português: |
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| Palavras-chave em Inglês: |
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| Área do conhecimento CNPq: |
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| Link de acesso: |
https://rima.ufrrj.br/jspui/handle/20.500.14407/13448
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Resumo: |
Um grande desafio enfrentado durante a perfuração de poços de petróleo corresponde à perda de circulação. Esse fenômeno consiste na perda do fluido de perfuração através de poros ou fraturas presentes nas formações a serem perfuradas. O tratamento mais utilizado no combate à perda de circulação corresponde à utilização de materiais de controle de perda e de materiais de fortalecimento de poço. Neste trabalho, foi realizado um estudo experimental e teórico com o objetivo de analisar o escoamento de suspensões e a perda de carga em fraturas. O trabalho também teve como objetivo a avaliação da influência de fatores como vazão, concentração e tamanho das partículas no escoamento das suspensões e na eficiência dos materiais utilizados no controle da perda de circulação. Foi utilizado um simulador físico de escoamento em fraturas, cujo objetivo é descrever o escoamento de suspensões em fraturas com 2 mm, 5 mm e 10 mm de abertura e 1,5 m de comprimento. Foram estudadas suspensões contendo materiais a base de flocos de carbonato de cálcio na forma laminar com concentrações e distribuições granulométricas diferentes. Os fluidos foram caracterizados a partir da realização de ensaios reológicos e da determinação da massa específica e da distribuição do tamanho das partículas. Para os sistemas estudados, registraram-se dados de vazão das suspensões e da perda de carga em função do tempo. Foram propostas duas metodologias para correlacionar a perda de carga e a vazão nas fraturas. Os fluidos preparados apresentaram um comportamento reológico que pode ser ajustado pelo modelo de Herschel-Buckley. A suspensão contendo partículas médias foi eficiente no selamento das fraturas, enquanto que as suspensões de partículas finas selaram apenas a fratura de 2 mm. Com o aumento da concentração do carbonato de cálcio fino, a fratura de 2 mm foi tamponada mais rapidamente. Não foi observada uma influência muito significativa da concentração na perda de carga nas fraturas de 10 mm e 5 mm. Os valores preditos pelos modelos matemáticos propostos para correlacionar perda de carga e vazão nas fraturas foram superiores aos valores experimentais. Após a realização de um ajuste linear dos modelos, os valores preditos aproximaram-se dos experimentais. Com os dados obtidos a partir dos ensaios reológicos, observou-se a influência da presença e do tamanho das partículas na reologia dos fluidos. O simulador de escoamento em fraturas foi capaz de caracterizar a eficiência dos materiais utilizados no combate à perda de circulação. Com os resultados obtidos no equipamento, foi possível avaliar a influência da concentração e do tamanho das partículas no escoamento das suspensões. Esses resultados demonstraram o efeito da perda de carga no processo de selamento das fraturas. Os dados experimentais permitiram a validação dos modelos matemáticos propostos. Verificou-se que na modelagem matemática do escoamento em fraturas, deve ser considerado o efeito da rugosidade relativa das fraturas |
