Título: | ESCOAMENTO DE UM LÍQUIDO PSEUDOPLÁSTICO EM ESPAÇO ANULAR COM EXCENTRICIDADE VARIÁVEL | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Autor: |
VICTOR MANUEL CARDENAS TARAZONA |
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Colaborador(es): |
MARCIO DA SILVEIRA CARVALHO - Orientador |
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Catalogação: | 28/JUL/2006 | Língua(s): | PORTUGUÊS - BRASIL |
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Tipo: | TEXTO | Subtipo: | TESE | ||||||||||||||||||||||||||||||||||
Notas: |
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Referência(s): |
[pt] https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/projetosEspeciais/ETDs/consultas/conteudo.php?strSecao=resultado&nrSeq=8743&idi=1 [en] https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/projetosEspeciais/ETDs/consultas/conteudo.php?strSecao=resultado&nrSeq=8743&idi=2 |
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DOI: | https://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.8743 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Resumo: | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
O estudo de escoamentos em espaço anular é de fundamental
importância
para o entendimento e otimização do processo de perfuração
de poços. A lama de
perfuração deve possuir propriedades reológicas e
termofísicas tais que garantam
um bom desempenho no carreamento de cascalho, na
lubrificação e refrigeração
das brocas, na limpeza do poço, manutenção da pressão da
coluna de líquido para
equilibrar a pressão das formações atravessadas e
estabilizar as paredes do poço.
Uma análise completa desta situação é extremamente
complexa; o cilindro interno
(coluna) pode estar girando, a geometria da parede do poço
não é um cilindro
perfeito, o espaço anular é excêntrico e a excentricidade
varia ao longo do poço.
Além disto, lamas de perfuração possuem um comportamento
pseudoplástico, isto
é a viscosidade é função decrescente da taxa de
deformação. Os modelos que
levam em conta todos esses fatores são extremamente
complexos e caros
computacionalmente. Os modelos disponíveis na literatura
utilizam hipóteses
simplificadoras para tornar a análise menos complexa.
Muitos trabalhos
consideram a rotação do cilindro interno e o comportamento
não Newtoniano,
mas desprezam a variação da excentricidade ao longo do
poço. Mesmo com esta
simplificação, os modelos apresentados, que consistem na
solução da equação bidimensional
para determinar o campo de velocidade axial e tangencial do
escoamento desenvolvido em um espaço anular, possuem alto
custo
computacional. O modelo apresentado neste trabalho leva em
conta a variação da
excentricidade ao longo do poço, bem como o comportamento
pseudoplástico da
lama e a rotação do cilindro interno. As equações que
governam o problema
foram simplificadas utilizando a teoria de lubrificação.
As equações diferenciais parciais que descrevem o perfil
de velocidade e a pressão ao longo do poço foram
resolvidas pelo método de diferenças finitas (diferenças
centrais) e linearizadas
pelo método de Newton. O modelo de lubrificação foi
validado através da
comparação dos resultados obtidos com trabalhos na
literatura para escoamentos
com excentricidade constante. Os resultados mostram o
efeito da variação da
excentricidade ao longo do poço, da rotação na coluna, das
propriedades não
Newtonianas no padrão do escoamento e no fator de atrito.
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