[pt] DESLOCAMENTO DE FLUXO NÃO-NEWTONIANO EM OPERAÇÕES DE POÇO

[en] NON-NEWTONIAN FLOW DISPLACEMENT IN WELL OPERATIONS

[pt] DEBORA CRISTINA FERREIRA DA SILVA

[pt] DESLOCAMENTO DE FLUIDO NAO NEWTONIANO

[pt] ABANDONO ATRAVES DO TUBO

[pt] OPERACAO DE CIMENTACAO

[en] NON-NEWTONIAN DISPLACEMENT FLOW

[en] THROUGH-TUBING ABADONMENT

[en] CEMENTING OPERATION

[pt] Diversas operações da indústria petrolífera, como o fechamento e abandono de poços, operações de cimentação e reinício de escoamento em tubos gelificados, utilizam deslocamento de um fluido por outro em tubos anulares. Existem muitas variáveis que podem afetar a eficiência do deslocamento, nomeadamente o comportamento reológico dos fluidos, as relações de viscosidade e densidade e a geometria do poço. A interação desses parâmetros pode levar a instabilidades na interface entre os fluidos, resultando em processos de deslocamento de fluxo ineficientes. Nessas circunstâncias, é necessário um procedimento eficaz para prevenir problemas que possam resultar em perigos e perdas financeiras significativas. Neste trabalho, apresentamos resultados experimentais da eficiência de deslocamento por um tubo anular. A análise é realizada para números de Reynolds baixos, com um fluido newtoniano (água) sendo deslocado por um fluido não newtoniano (solução de goma de xantana), simulando uma operação de fechamento e abandono de poço. O estudo experimental é realizado usando um dispositivo de teste que consiste em um tubo de aço e uma carcaça transparente com diâmetros que refletem um cenário real. Estudamos o processo de deslocamento usando duas inclinações diferentes, geometrias concêntricas e excêntricas, e vibração de tubulação. Para avaliar o impacto desses parâmetros na eficiência de deslocamento, realizamos visualização de fluxo no equipamento experimental e avaliamos a instabilidade da interface.

[en] Several oil industry operations, such as plugging and abandonment wells, cementing operations, and restarting flows of gelled pipes, use the displacement of one fluid by another in annular tubes. There are many variables that can affect the displacement efficiency, namely the rheological behavior of the fluids, the density ratios, and the well geometry. The interaction of these parameters can lead to instabilities at the interface between fluids that will result in inefficient flow displacement processes. In these circumstances, an effective procedure is required to prevent issues that could result in dangers and significant financial losses. In this work we present experimental results of displacement efficiency through an annular tube. The analysis is done for low Reynolds numbers, with a Newtonian (water) fluid being displaced by a non-Newtonian (xanthan gum solution) one, to simulate a plug & abandonment operation. The experimental study is done using a test rig that consists of a steel tubing and a transparent casing with diameters that reflect a real-case scenario. We study the displacement process using two different inclinations, concentric and eccentric geometries, and tubing vibration. To assess the impact of these parameters on displacement efficiency, we perform flow visualization at the experimental rig and evaluate interface instability.

MONICA FEIJO NACCACHE

HANS JOAKIM SKADSEM

MONICA FEIJO NACCACHE

PRISCILLA RIBEIRO VARGES

HANS JOAKIM SKADSEM

KNUT ERIK T. GILJARHUS

DIOGO ELIAS DA VINHA ANDRADE

2024-11-25

2024-09-23

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INGLÊS

https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=68656@1

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https://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.68656