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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/35199
Título: | Estudo numérico sobre a perda de circulação de fluido de lei de potência em canal parcialmente poroso e fraturado |
Título(s) alternativo(s): | Numerical study of lost circulation with power law fluid on a partially porous and fractured channel |
Autor(es): | Ogata Júnior, Sergio Yoshio |
Orientador(es): | Junqueira, Silvio Luiz de Mello |
Palavras-chave: | Poços de petróleo - Perfuração Fluidos newtonianos Fluidos não-newtonianos Métodos de Simulação Viscosidade Oil well drilling Newtonian fluids Non-Newtonian fluids Simulation methods Viscosity |
Data do documento: | 7-Mai-2021 |
Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
Câmpus: | Curitiba |
Citação: | OGATA JÚNIOR, Sergio Yoshio. Estudo numérico sobre a perda de circulação de fluido de lei de potência em canal parcialmente poroso e fraturado. 2020. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Mecânica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2020. |
Resumo: | No processo de perfuração de poço de petróleo, o fluido de perfuração está em constante interação com as formações geológicas (e.g. fraturas, formações altamente permeáveis, poros cavernosos). Nesse cenário, necessita-se trabalhar com a pressão na região anular do poço superior à dos poros para evitar o influxo do fluido de formação, caracterizando assim a perda de circulação. Um dos métodos para o combate a esse problema é a seleção de fluido de perfuração, que consiste na escolha de um fluido cujas propriedades reológicas se adaptam em cada situação. Neste trabalho, um estudo numérico para a validação do escoamento tridimensional de fluido de lei de potência será realizado. A geometria utiliza como base no aparato experimental que contém canal livre e outra com meio poroso na direção do escoamento, sendo que na última existe um canal transversal que representa a fratura. As equações que descrevem o escoamento são as de Navier-Stokes e generalizada para o meio poroso homogêneo. Os parâmetros utilizados como referência nas configurações são: o número de Reynolds (Re=100; 200), a massa específica (ρ=1168; 1004kg/m³), viscosidade dinâmica (µ=10cP); o índice de consistência do material (k=0,205Pa.sn); o índice de lei de potência (n=0,568); a razão de vazão de fuga (Qv=10%; 30%; 50%); a porosidade (ε=0,75); e a densidade de porosidade (20PPI). Como respostas serão analisadas as diferenças de pressão DeltaP canal livre e Pdiff da fratura. |
Abstract: | In the oil well drilling process, the drilling fluid is in constant interaction with geological formations (e.g. fractures, highly permeable formations, cavernous pores). In this scenario, it is necessary to work with the pressure in the annular region of the well above that of the pores to avoid the influx of the formation fluid, thus characterizing the loss of circulation. One of the methods to combat this problem is the drilling fluid selection, which consists of choosing a fluid whose rheological properties are adapted to each situation. In this work, a numerical study for the validation of the threedimensional flow of power law fluid will be carried out. The geometry uses as a base the experimental apparatus that contains a free channel and another with a porous medium in the direction of flow, with the latter having a transverse channel that represents the fracture. The equations that describe the flow are those of NavierStokes and generalized for the homogeneous porous medium. The parameters used as a reference in the configurations are: the Reynolds number (Re = 100; 200), the specific mass (ρ = 1168; 1004kg / m³), dynamic viscosity (µ = 10cP); the material consistency index (k = 0.205Pa.sn); the power law index (n = 0.568); the leakage flow rate (Qv = 10%; 30%; 50%); porosity (ε = 0.75); and the porosity density (20PPI). As responses, the differences in pressure of the free channel DeltaP and Pdiff of the fracture will be analyzed. |
URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/35199 |
Aparece nas coleções: | CT - Engenharia Mecânica |
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