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https://rima.ufrrj.br/jspui/handle/20.500.14407/13461
Tipo do documento: | Dissertação |
Título: | Estudo Teórico e Experimental da Dissolução de Partículas de NaCl no Escoamento em Salmoura |
Título(s) alternativo(s): | Experimental and Theoretical Study of NaCl Particles Dissolution in Flow Brine. |
Autor(es): | Patrão, Wanderson Cabral Ferreira |
Orientador(a): | Scheid, Cláudia Míriam |
Primeiro coorientador: | Calçada, Luis Américo |
Primeiro membro da banca: | Barrozo, Marcos Antônio de Souza |
Segundo membro da banca: | Mancini, Maurício Cordeiro |
Palavras-chave: | Pré-sal;perfuração;dissolução;pre-salt;drilling;dissolution |
Área(s) do CNPq: | Engenharia Química |
Idioma: | por |
Data do documento: | 30-Ago-2012 |
Editor: | Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro |
Sigla da instituição: | UFRRJ |
Departamento: | Instituto de Tecnologia |
Programa: | Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química |
Citação: | PATRÃO, Wanderson Cabral Ferreira. Estudo Teórico e Experimental da Dissolução de Partículas de NaCl no Escoamento em Salmoura. 2012. 91 f. Dissertação (Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química) - Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, Seropédica. |
Resumo: | Com o início da exploração dos reservatórios da camada pré-sal, problemas técnicos têm sido encontrados durante a perfuração da formação geológica, onde cascalhos de sal são gerados e invadem a região anular do poço. Durante a invasão, o particulado gerado é transportado em suspensão para a superfície, tendendo naturalmente dissolver-se no fluido de perfuração. Esta dissolução acarreta alterações nas propriedades físico-químicas e reológicas do fluido prejudicando o controle de todo processo operacional. Dentro desse contexto foi construída uma unidade experimental que permite a dissolução de partículas de NaCl em suspensão durante o escoamento em salmoura. Tomadas de concentração foram dispostas ao longo da estrutura, permitindo o levantamento experimental do perfil de concentração em diferentes condições operacionais. Para este estudo ainda foi avaliado um modelo matemático capaz de prever a dissolução de partículas salinas suspensas durante no escoamento em salmoura. O modelo proposto consiste em um sistema de três equações diferenciais parciais (EDP’s), considerando o balanço de massa de sal na fase líquida, o balanço de massa de sal na fase sólida e o balanço global de energia para a mistura (sólido/solução). Para que esse sistema fosse solucionado, primeiramente foi necessária a estimação do coeficiente global de transferência de massa para que posteriormente fosse realizada a simulação dos dados. Os dados simulados foram confrontados com os dados obtidos experimentalmente e observou-se um desvio máximo de 8,2%. O modelo matemático foi validado através de um ensaio realizado em triplicata fora da malha experimental, uma vez que o modelo conseguiu prever de maneira satisfatória os dados experimentais utilizando o coeficiente global de transferência de massa estimado através da malha experimental. A eficácia do modelo estudado foi comprovada pelos baixos desvios obtidos, com um desvio máximo de 6%. |
Abstract: | With the start of operation of reservoirs of pre-salt layer, technical problems have been encountered during drilling of geological formation, where cuttings salt are generated and invade the annular region of the well. During invasion, the particles generated are transported in suspension to the surface, tending naturally to dissolve into the drilling fluid. This dissolution leads to changes the physico-chemical and rheological properties of the fluid, impairing control of the entire operational process. Within this context an experimental unit was built which allows the dissolution of NaCl particles in suspension during flow in brine. Concentration were taken arranged along the structure, allowing the lifting of the experimental concentration profile at different operating conditions. For this study still was evaluated a mathematical model able to predict the dissolution of salt particles suspended during flow in brine. The proposed model consists in a system of three partial differential equations (PDE’s), considering the mass balance of salt in liquid phase, the mass balance of salt in solid phase and the overall energy balance for the mixture (solid / solution). The simulated data are compared with obtained experimentally data and it was observed that the model studied was shown satisfactory due to low deviations obtained, and lower than 10%. |
URI: | https://rima.ufrrj.br/jspui/handle/20.500.14407/13461 |
Aparece nas coleções: | Mestrado em Engenharia Química |
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