Título: | ANÁLISE DO PROCESSO DE CIMENTAÇÃO NA PRESENÇA DE PERDA DE FILTRADO | ||||||||||||
Autor: |
SERGIO SANTIAGO RIBEIRO |
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Colaborador(es): |
MONICA FEIJO NACCACHE - Orientador |
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Catalogação: | 18/JAN/2021 | Língua(s): | INGLÊS - ESTADOS UNIDOS |
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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=51280&idi=1 [en] https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/projetosEspeciais/ETDs/consultas/conteudo.php?strSecao=resultado&nrSeq=51280&idi=2 |
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DOI: | https://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.51280 | ||||||||||||
Resumo: | |||||||||||||
O presente estudo tem como objetivo investigar o processo de cimentação
de poços de petróleo, na presença de zonas de perda de filtrado. Um
aparato experimental foi projetado, construido e operado com o objetivo de
simular a cimentação de um poço de petróleo. Com diâmetros característicos
dos poços reais, esse simulador permite que o processo de cura da coluna de
cimento seja monitorado com condições controladas. O aparato consiste em
uma coluna anular concêntrica com 8m de comprimento. A zona de perda
de filtrado é modelada por uma parede semi-permeável, e todo poço é equipado
com sensores de pressão e temperatura. Isso possibilita a investigação
dos mecanismos de cura da pasta de cimento, bem como o impacto da perda
de filtrado na evolução do perfil de pressão. Para tentar prever esse comportamento,
um modelo numérico 2D de Elementos Finitos foi proposto e
implementado em Python, utilizando bibliotecas pré-compiladas de código
aberto denominadas FEniCs. As equações de conservação de massa e momento
são resolvidas para obter os campos de velocidade e pressão. A mistura
da pasta de cimento é considerada um fluido incompressível e composta
de duas espécies químicas: a fase aquósa(ou filtrado) e o cimento dissolvido.
O transporte de massa é modelado usando a equação de advecção-difusão,
e a pasta é modelada como um fluido viscoplástico que sofre redução volumétrica
com a cura. Finalmente, os resultados das simulações foram confrontados
com os dados experimentais obtidos, e uma boa concordância foi
observada. Uma investigação adicional foi realizada no modelo numérico,
através de uma análise de sensibilidade individual dos parâmetros de entrada
e seu respectivo impacto na queda de pressão. Para o regime de taxas
de cisalhamento avaliados, os resultados indicaram uma forte dependência
entre a evolução do perfil de pressão e o tempo de cura, a magnitude da
vazão de filtrado e o patamar newtoniano da viscosidade.
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