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Título: ANÁLISE DO PROCESSO DE DESLOCAMENTO TURBULENTO DE LÍQUIDOS EM ANULAR DE POÇO
Instituição: PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO RIO DE JANEIRO - PUC-RIO
Autor(es): SIMONE BOCHNER DE ARAUJO
Colaborador(es): MARCIO DA SILVEIRA CARVALHO - Orientador
Catalogação: 24/09/2012 Idioma(s): PORTUGUÊS - BRASIL
Tipo: TEXTO Subtipo: TRABALHO DE FIM DE CURSO
Natureza: PUBLICAÇÃO ACADÊMICA
Nota: Todos os dados constantes dos documentos são de inteira responsabilidade de seus autores. Os dados utilizados nas descrições dos documentos estão em conformidade com os sistemas da administração da PUC-Rio.
Referência [pt]: http://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/Busca_etds.php?strSecao=resultado&nrSeq=20442@1
Referência [en]: http://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/Busca_etds.php?strSecao=resultado&nrSeq=20442@2
Referência DOI: https://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.20442
Resumo:
O processo de cimentação é uma fase importante durante o processo de perfuração de um poço. Durante este processo o deslocamento de líquidos através de um anular. Caso o deslocamento dos fluidos não seja uniforme, o processo não será realizado e a estrutura do poço será comprometida. Os líquidos presentes no processo podem escoar em regime laminar ou turbulento . Na literatura são encontradas diversos estudos sobre o comportamento deste deslocamento em regime laminar. Para o regime turbulento, entretanto, os estudos ainda são bastante escassos. O presente trabalho apresenta um estudo sobre a influência do escoamento turbulento no deslocamento de líquidos em um anular de poço. A solução completa do escoamento tri-dimensional e transiente é extremamente cara computacionalmente. Dessa forma, o problema foi simplificado aplicando-se a teoria de lubrificação. A fim de observar o comportamento do processo, são realizadas duas simulações diferentes. A primeira em um poço vertical concêntrico e, a segunda, em um poço vertical excêntrico. Em ambas simulações foi possível observar que a presença do regime turbulento contribui de forma positiva para o processo. Mesmo na segunda simulação, onde é extremamente difícil evitar que o escoamento canalize, pode-se observar que o escoamento em regime turbulento ocorreu de forma mais estável e sua canalização é bem menos acentuada do que em regime laminar. Além disso, por se tratar de um escoamento turbulento, foi definida uma expressão para o fator de atrito em um anular encontrada a partir de manipulação matemática. Dessa forma, foi elaborada uma formulação matemática em coordenadas cilíndricas que descreve o escoamento em ambos regimes: laminar e turbulento.
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