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dc.contributor.authorBorges Filho, Moacyr Nogueira
dc.date.accessioned2023-12-22T02:46:59Z-
dc.date.available2023-12-22T02:46:59Z-
dc.date.issued2018-09-14
dc.identifier.citationBORGES FILHO, Moacyr Nogueira. Proposta de uma correlação para cálculo da perda de carga e diâmetro hidráulico no escoamento de suspensões e selamento de fraturas. 2018.111 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) - Instituto de Tecnologia, Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, Seropédica - RJ, 2018.por
dc.identifier.urihttps://rima.ufrrj.br/jspui/handle/20.500.14407/13459-
dc.description.abstractDurante a perfuração de poços de petróleo e gás natural é comum que fraturas sejam encontradas nas paredes do poço que está sendo perfurado. Sejam naturais ou artificiais tais fraturas permitem que o fluido de perfuração escoe para dentro da formação rochosa, num fenômeno chamado de perda de circulação. A perda de fluido para a formação gera prejuízos financeiros para operação, além de por em risco a integridade estrutural do poço de petróleo. Para que esse problema seja combatido, é necessário que o processo de escoamento em fratura seja estudado e que métodos para mitigar a perda de circulação sejam desenvolvidos. Neste trabalho foi realizado um estudo experimental e teórico com o objetivo de propor correlações entre a queda de pressão e a vazão de fluido em fraturas. Um simulador de escoamento foi utilizado para obter dados de queda de pressão e a vazão de fluido não newtonianos em canais fraturados com abertura de 2 mm, 5 mm e 10 mm e comprimento de 1,02 m. Um material selante sólido composto de polímeros e borato (LCM) foi adicionado aos fluidos para que se estudasse o comportamento do selamento de fraturas. Para os materiais empregados nos experimentos foram determinadas a distribuição granulométrica, densidade e comportamento reológico. Os fluidos formulados tiveram comportamento de Herschel-Bulkley, os materiais selantes sólidos apresentam distribuição granulométrica bimodal. Dados oriundos dos testes de caracterização em conjunto com os dados do simulador foram utilizados para propor uma correlação entre a queda de pressão e vazão em fraturas. Esses dados também foram utilizados no desenvolvimento de uma técnica para monitorar o selamento de fraturas pelo cálculo do diâmetro hidráulico no decorrer do tempo. A suspensão selante passou por testes de filtração em alta pressão para avaliar os efeitos do LCM no volume de filtrado e na torta de filtração. A correlação proposta entre a queda de pressão e a vazão de fluido em fraturas foi capaz de descrever o escoamento em fraturas com baixo desvio experimental. A proposta de monitoramento do selamento foi capaz de calcular o diâmetro hidráulico da fratura durante a ação do material selante. Os testes de filtração mostraram que o LCM possui características de um redutor de filtrado.por
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior, CAPES, Brasil.por
dc.formatapplication/pdf*
dc.languageporpor
dc.publisherUniversidade Federal Rural do Rio de Janeiropor
dc.rightsAcesso Abertopor
dc.subjectFluido de perfuraçãopor
dc.subjectmateriais de combate a perda de circulaçãopor
dc.subjectmaterial a base de borato e polímerospor
dc.subjectDrilling fluideng
dc.subjectlost circulation materialseng
dc.subjectborate and polymer mixtureeng
dc.titleProposta de uma correlação para cálculo da perda de carga e diâmetro hidráulico no escoamento de suspensões e selamento de fraturaspor
dc.title.alternativeProposal of a correlation for calculation of pressure drop and hydraulic diameter in the drainage of suspensions and sealing of fractures.eng
dc.typeDissertaçãopor
dc.description.abstractOtherDuring drilling operations it is usual to find natural or artificial fractures on the wellbore; these fractures allow the drilling fluid to flow into the rock formation. This phenomenon is called loss of circulation and it increases cost of the operation and may threat the structural integrity of the well. In order to combat this problem it is necessary to understand the flow of fluids through fractures and develop methods to mitigate the loss of circulation. This work proposes a new model for correlation between the pressure drop and the volumetric flow of fluid through fractures. A physical simulator was used to collect experimental fluid flow and pressure drop data in fracture with 2, 5,10 mm of aperture and 1,02 m long. A LCM made of a mixture of polymers and calcium borax was added to the fluids to study the sealing of fractures. Density, rheological behavior, composition and particle size test were performed to characterize the studied materials. The lost circulation material had bimodal particle size distribution and the formulated fluids had a Herschel-Bulkley rheological behavior. Experimental flow and characterization data were used to propose a correlation between pressure drop - volumetric flow and to develop a new methodology to monitor the sealing of fractures by calculating the decrease of hydraulic diameter throughout their healing. The suspension with lost circulation materials went through filtration tests to observe the effects of sealing particles on the mud cake and filtrate volume. The proposed correlation pressure drop and volumetric flow was able to model the flow of fluids though fractures with low experimental deviation. The methodology to monitor fracture sealing was able to calculate the hydraulic diameter and the filtration tests showed that the lost circulation material particles are filtration control agents.eng
dc.contributor.advisor1Calçada, Luís Américo
dc.contributor.advisor1ID082908828-82por
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/5259178085279570por
dc.contributor.advisor-co1Scheid, Cláudia Miriam
dc.contributor.referee1Calçada, Luís Américo
dc.contributor.referee2Peçanha, Ricardo Pires
dc.contributor.referee3Francisco, João Paulo
dc.creator.ID144932667-90por
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/2436934170050075por
dc.publisher.countryBrasilpor
dc.publisher.departmentInstituto de Tecnologiapor
dc.publisher.initialsUFRRJpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Químicapor
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dc.subject.cnpqEngenharia Químicapor
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