Efeito da temperatura e da taxa de cisalhamento na reologia de fluidos de perfuração em problemas de sedimentação de adensantes

• Ano de defesa: 2023
• Autor(a) principal: Silva, Vinícius da Costa
• Orientador(a): Calçada, Luís Américo
• Banca de defesa: Calçada, Luís Américo , Meleiro, Luiz Augusto da Cruz , Freire, Fabio Bentes
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química
• Departamento: Instituto de Tecnologia
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Sedimentação; Reologia; Estimação de Parâmetros; Sedimentation; Rheology; Parameter Estimation
• Área do conhecimento CNPq: Química
• Link de acesso: https://rima.ufrrj.br/jspui/handle/20.500.14407/20413

Este trabalho teve como foco a sedimentação de adensante em fluidos de perfuração confinados em poços de óleo e gás. O objetivo foi comparar o comportamento reológico desses fluidos, com e sem adensantes, em diferentes temperaturas (5°C, 25°C, 45°C, 65°C e 85°C) e faixas de taxa de cisalhamento (1 s-1 a 1000 s-1 ; 0,01 s-1 a 1000 s-1 e de 0,0001 s-1 a 100 s-1 ). Foram avaliados modelos para o ajuste da reologia em função da temperatura e foram feitos estudos de sensibilidade de um simulador da sedimentação desenvolvido no LEF e utilizado pela Petrobras. A metodologia teve três etapas: obtenção de dados experimentais, ajuste de parâmetros de modelos reológicos e avaliação da sensibilidade do simulador. Foram realizados testes estatísticos para avaliar a qualidade da predição. Os resultados mostraram que houve diferenças estatisticamente significativas entre as curvas de escoamento e os parâmetros estimados para fluidos com e sem adensantes para baixas taxas de cisalhamento (inferiores a 0,01 s-1 ). É importante ressaltar que é nesta faixa que a sedimentação de material adensante ocorre em fluidos de perfuração. No entanto, a depender da faixa da taxa de cisalhamento avaliada, essa diferença pode ou não ser significativa nos resultados do simulador. Os resultados de reologia não apresentam diferenças significativas comparando fluidos com e sem adensante na faixa 0,01 s-1 a 1000 s-1 . Os modelos abordados apresentaram dificuldade em regiões inferiores a 1 s -1 e não passaram nos testes estatísticos. A atualização do simulador foi implementada com sucesso e apresentou boa sensibilidade em função dos parâmetros reológicos. Os resultados simulados demonstraram que a faixa de taxa de cisalhamento usada para estimação de parâmetros influencia diretamente na predição das alturas da região de clarificado e na região de formação de sedimentos.