Estudo experimental da perda de circulação de fluidos não newtonianos em meios porosos fraturados

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Schneider, Cássio Luís
• Orientador(a): Junqueira, Silvio Luiz de Mello
• Banca de defesa: Junqueira, Silvio Luiz de Mello, Franco, Admilson Teixeira, Errera, Marcelo Risso
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Tecnológica Federal do Paraná; Curitiba
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica e de Materiais
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Engenharia térmica; Mecânica dos fluídos; Materiais porosos; Mecânica da fratura; Fluidos não-newtonianos; Petróleo - Prospecção; Engenharia mecânica; Heat engineering; Fluid mechanics; Porous materials; Fracture mechanics; Non-Newtonian fluids; Petroleum - Prospecting; Mechanical engineering
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::ENGENHARIA TERMICA
• Link de acesso: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/4278

Os estudos envolvendo escoamento de fluidos não newtonianos em dutos ou canais total ou parcialmente porosos têm recebido considerável atenção devido à sua grande gama de aplicações de engenharia, como perfuração, produção e recuperação de reservatórios de petróleo e gás. No processo de perfuração a perda de circulação é um dos principais fenômenos que interferem na operação do poço. A presença de fraturas, frequentes no conjunto poço-formação, somadas aos gradientes de pressão, acentua significativamente a perda de fluido. No presente trabalho, o escoamento de fluido não newtoniano em canal parcialmente poroso e fraturado é investigado, caracterizando o fenômeno de perda de circulação. Os testes apresentados foram realizados em uma unidade experimental composta por uma seção de testes retangular, que representa o conjunto poço-formação na presença de uma fratura, utilizando medidores de pressão, vazão e temperatura para monitorar o escoamento. Foram utilizadas soluções aquosas de carbopol, goma xantana, carboximetilcelulose e glicerina como fluidos de trabalho e filtros cerâmicos de espuma reticulada para representar a formação rochosa. Com objetivo de avaliar a influência da variação de parâmetros do escoamento, do fluido e do meio poroso, foram variados o número de Reynolds do escoamento, a vazão de fuga pela fratura, a viscosidade do fluido, o fluido de trabalho e a abertura de células do meio poroso. Os resultados obtidos mostram que todos os parâmetros são capazes de alterar as configurações de pressão durante a perda de circulação, exercendo uma influência direta no gradiente de pressão gerado entre o canal e a fratura.