Título: | DESLOCAMENTO DE FLUIDOS EM POÇOS HORIZONTAIS NÃO RETILÍNEOS | |||||||
Autor: |
JAQUES SAVINO |
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Colaborador(es): |
PAULO ROBERTO DE SOUZA MENDES - Orientador MONICA FEIJO NACCACHE - Coorientador |
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Catalogação: | 20/JUL/2009 | Língua(s): | PORTUGUÊS - BRASIL |
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Tipo: | TEXTO | Subtipo: | TESE | |||||
Notas: |
[pt] 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. [en] All data contained in the documents are the sole responsibility of the authors. The data used in the descriptions of the documents are in conformity with the systems of the administration of PUC-Rio. |
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Referência(s): |
[pt] https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/projetosEspeciais/ETDs/consultas/conteudo.php?strSecao=resultado&nrSeq=13887&idi=1 [en] https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/projetosEspeciais/ETDs/consultas/conteudo.php?strSecao=resultado&nrSeq=13887&idi=2 |
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DOI: | https://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.13887 | |||||||
Resumo: | ||||||||
O estudo de escoamentos no espaço anular é de fundamental importância para a
compreensão do processo de cimentação de poços. A lama de perfuração deve possuir
propriedades reológicas tais que garantam um bom desempenho na lubrificação/
resfriamento das brocas, no carreamento de cascalho até a superfície, bem como na
manutenção da pressão do poço através da coluna hidrostática. Durante o processo de
cimentação, esta lama deve ser removida e substituída por uma pasta de cimento. O
cimento tem a função de revestir a parede da formação, promovendo estabilidade
mecânica e prevenindo infiltrações. O processo de substituição ocorre pelo
deslocamento de um fluido por outro no espaço anular entre a formação rochosa e o
revestimento. Para melhorar o processo de cimentação, utilizam-se fluidos
intermediários (colchões lavadores ou espaçadores), entre os fluidos principais. Deste
modo, é importante conhecer o efeito da reologia de tais fluidos sobre o processo de
deslocamento. Lama de perfuração e pasta de cimento têm comportamento
viscoplástico. Tais materiais possuem uma tensão limite de escoamento, abaixo da qual
sua viscosidade é extremamente elevada. Entretanto, após este limite, estes materiais
passam a ter comportamento pseudoplástico, isto é, a viscosidade decresce em função
da taxa de deformação. Colchão lavador apresenta comportamento newtoniano. Foi
utilizado o modelo reológico SMD (Souza Mendes e Dutra) para descrever a
viscosidade dos fluidos não newtonianos. Nesse trabalho foi analisado numericamente o
processo de deslocamento de um fluido por outro em geometria horizontal não retilínea.
A perfuração de poços horizontais utiliza técnicas para alterar a direção da broca, onde a
aplicação de forças corrige o direcionamento da broca. Entretanto, é obtido um perfil
senoidal após a perfuração, devido à técnica de compensação vertical da direção. A
geometria analisada será desenvolvida em ziguezague, para representar esta
característica. Para simular o processo de deslocamento tridimensional foi utilizado um
software comercial baseado na técnica dos volumes finitos, e o método VOF (Volume
of Fluid). Foram estudadas duas etapas do processo. Na primeira situação, o fluido
deslocador (não newtoniano) simula a pasta de cimento enquanto o deslocado
(newtoniano) simula o colchão espaçador. Na segunda situação, o fluido deslocador
(newtoniano) simula o colchão espaçador enquanto o deslocado (não newtoniano)
simula a lama de perfuração. A forma da interface entre os fluidos foi analisada
variando-se as propriedades reológicas e a vazão, para determinar a eficiência do
deslocamento. Perfis pontiagudos sugerem uma indesejável deficiência de remoção do
fluido deslocado. Por outro lado, perfis achatados indicam um deslocamento mais
eficiente. Com base nesses resultados foi possível prever quais parâmetros operacionais
aperfeiçoam o processo de deslocamento.
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