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dc.creatorDe Lai, Fernando César-
dc.date.accessioned2014-04-15T22:21:26Z-
dc.date.available2014-04-15T22:21:26Z-
dc.date.issued2013-06-21-
dc.identifier.citationDE LAI, Fernando César. Simulação numérica do escoamento particulado para o preenchimento de canal fraturado. 2013. 201 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica e de Materias) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2013.pt_BR
dc.identifier.urihttp://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/793-
dc.description.abstractDuring the drilling process, the fluid loss to formation is one of the most important players that affect the productivity of the well. When combined with high pressure gradients at the wellbore-reservoir interface, fractures may eventually magnify the invasion phenomenon. These phenomena, when not predicted, must be controlled to restore the wellbore circulation. In this work, the fluid invasion is managed by injecting solid particles with the drilling fluid to obturate the fracture. The numerical simulation of the problem here investigated is divided in two parts, concerning the type of flow in the channel: monophase fluid flow, to analyze the invasion phenomenon and twophase flow (fluid and particles), to filling process of the fracture with particulated material. The mathematical formulation and numerical modeling are represented via an Euler-Lagrange approach. Coupled solution of discrete (particles) and continuum (fluid) phases is performed by combining the models Dense Discrete Phase Model (DDPM) and Discrete Element Method (DEM) available in ANSYS FLUENT. The filling of the fractures is characterized by analyzing the injection time (in the channel) and the format of the fixed bed (in the fracture) of the particles. This characterization is obtained by the variation of the main parameters for the particles injection that influence the concentration of particles within the channel. The results show the effect of varying the concentration of the solid particle phase for different monitoring parameters. The main parameters are the fluid flow rate through the outlet of the fracture the pressure of the mixture in the inlet of the channel and the concentration of particles injected into the channel.pt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Tecnológica Federal do Paranápt_BR
dc.subjectPoços de petróleo - Perfuração - Fraturapt_BR
dc.subjectEscoamento bifásicopt_BR
dc.subjectDinâmica dos fluidospt_BR
dc.subjectPartículas (Física, química, etc.)pt_BR
dc.subjectModelos matemáticospt_BR
dc.subjectMétodos de simulaçãopt_BR
dc.subjectEngenharia mecânicapt_BR
dc.subjectOil well drilling - Fracturept_BR
dc.subjectTwo-phase flowpt_BR
dc.subjectFluid dynamicspt_BR
dc.subjectParticlespt_BR
dc.subjectMathematical modelspt_BR
dc.subjectSimulation methodspt_BR
dc.subjectMechanical engineeringpt_BR
dc.titleSimulação numérica do escoamento particulado para o preenchimento de canal fraturadopt_BR
dc.typemasterThesispt_BR
dc.description.resumoNo processo de perfuração, a perda de fluido para o reservatório é um dos principais fenômenos que podem comprometer a produtividade do poço. A eventual presença de fraturas, combinadas aos elevados gradientes de pressão, no conjunto poçoreservatório, intensifica o fenômeno de invasão de fluido. Quando não previsto, este fenômeno deve ser controlado de forma a restabelecer a circulação no poço. Neste trabalho, o controle da invasão de fluido é realizado através do processo de injeção de partículas sólidas para vedação das fraturas. A simulação numérica do problema investigado é dividida em duas partes, diferenciadas pelo tipo de escoamento no canal fraturado: escoamento monofásico de fluido, para a análise do fenômeno de invasão; e escoamento bifásico líquido-sólido, para o processo de preenchimento da fratura com material particulado. A formulação matemática e a modelagem numérica para o escoamento particulado são representadas por uma abordagem Euler-Lagrange. A solução acoplada das fases discreta (partículas) e contínua (fluido) é realizada através da combinação dos modelos Dense Discrete Phase Model (DDPM) e Discrete Element Method (DEM), disponíveis no programa ANSYS FLUENT. O preenchimento das fraturas é caracterizado pela análise do tempo de injeção (no canal) e formato do leito fixo (na fratura) das partículas. Esta caracterização é obtida através da variação dos parâmetros principais de injeção das partículas, que influenciam a concentração de partículas no interior do canal. Resultados mostram o efeito da variação da concentração de sólidos da fase particulada para diferentes parâmetros de monitoramento, sendo os principais a vazão de fluido pela saída da fratura, a pressão da mistura na entrada do canal e a concentração de partículas injetadas no canal.pt_BR
dc.degree.localCuritibapt_BR
dc.degree.levelMestradopt_BR
dc.publisher.localCuritibapt_BR
dc.contributor.advisor1Franco, Admilson Teixeira-
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica e de Materiaispt_BR
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