Escoamento particulado com fluido não newtoniano em canal vertical e fraturado

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: Pereira, Felipe Barboza
• Orientador(a): Junqueira, Silvio Luiz de Mello
• Banca de defesa: Negrao, Cezar Otaviano Ribeiro , Moreno, Rosângela Barros Zanoni Lopes , Junqueira, Silvio Luiz de Mello
• 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: Fluidos não-newtonianos; Poços de petróleo - Fraturamento hidráulico; Poços de petróleo - Perfuração; Escoamento multifásico; Medidores de fluxo; Non-Newtonian fluids; Oil wells - Hydraulic fracturing; Oil well drilling; Multiphase flow; Flow meters
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::FENOMENOS DE TRANSPORTE
• Link de acesso: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/28773

Nas operações de exploração de petróleo e gás, a perda de circulação de fluidos é um dos principais problemas que interferem no processo de perfuração de poços. A presença de fraturas, frequentes nos reservatórios, somadas aos gradientes de pressão no poço, acentua significativamente a fuga de fluido para a formação rochosa. A adição de LCM (lost circulation materials) ao fluido de perfuração é uma alternativa de método corretivo utilizado para a mitigação e controle do problema. No presente trabalho, é analisado experimentalmente uma combinação de LCM em conjunto com fluido não newtoniano para o preenchimento de fraturas. Os testes propostos foram realizados em um aparato experimental composto por uma seção de testes retangular, que representa o conjunto poço-formação na presença de uma fratura discreta, utilizando medidores de pressão, vazão e temperatura para monitorar o escoamento. Resultados mostram a influência da variação dos parâmetros do regime de escoamento (número de Reynolds e vazão de fuga de fluido pela fratura), do fluido (viscosidade aparente) e do LCM (concentração e granulometria). A perda de circulação foi caracterizada pelo monitoramento da vazão de fuga pela fratura e dos gradientes de pressão na fratura e canal livre ao longo do processo de injeção dos LCM. De modo geral a utilização dos LCM juntamente com o fluido não newtoniano teve resultado eficaz no combate a perda de circulação. Entre os resultados obtidos, foi verificado que a utilização de um material particulado de granulometria de 0,363mm como LCM, em conjunto de fluido com viscosidade aparente de 10cP, foi capaz de combater a perda de circulação retornando 100% da vazão ao canal livre, após a ocorrência de uma vazão de fuga pela fratura igual a 35%.