Tese: Deslocamento de líquidos em célula de Hele-Shaw considerando efeitos não newtonianos
Aluno(a) : Priscilla Ribeiro VargesOrientador(a): Paulo R. de Souza Mendes
Área de Concentração: Petróleo e Energia
Data: 17/09/2010
Link para tese/dissertação: https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=16992@1
Resumo: Estudou-se neste trabalho o deslocamento de fluidos em meios porosos utilizando células de Hele-Shaw. Especificamente, investigou-se experimentalmente o deslocamento de um fluido nío newtoniano por um newtoniano em uma célula retangular de Hele-Shaw. A instabilidade de Saffman-Taylor ou viscous fingering é um fenômeno observado quando um fluido de menor viscosidade desloca um de maior viscosidade, e a célula de Hele-Shaw é uma ferramenta conveniente para a sua observação. Esse fenômeno é muito importante em diversas aplicações, como por exemplo: recuperação secundária e terciária de petróleo, invasío de fluidos de perfuração em meios porosos, fraturamento hidráulico, processamento de polímeros, hidrologia e filtração. É vasta a literatura relativa ao estudo de fluidos newtonianos e nío newtonianos deslocados por ar em células de Hele-Shaw. Entretanto, existem poucos trabalhos envolvendo deslocamentos de líquidos com viscosidades comparáveis, ou seja, razío de viscosidade diferente de zero. Apresentou-se o detalhamento do projeto de construção de uma célula de Hele-Shaw aplicável ao deslocamento de um líquido por outro líquido. A evolução da forma da interface foi analisada, através de uma câmera fotográfica, em função dos parâmetros geométricos, dinâmicos e reológicos. A partir da vetorização da forma da interface, determinou-se a eficiência do deslocamento. Sendo assim, foi definido o espectro de situações em que há formação de fingers e plugs relativos ao deslocamento de goma xantana por um óleo mineral. Nío há na literatura uma convenção universal para apresentação dos resultados, logo uma contribuição original refere-se à adimensionalização proposta onde os principais parâmetros governantes sío a velocidade adimensional, o número de capilaridade reológico e o índice de comportamento da goma xantana. Observou-se que para um valor constante do índice de comportamento e para um valor do número de capilaridade reológico da ordem de 10-4, a eficiência de deslocamento aumenta com a velocidade adimensional, porque a razío de viscosidade diminui.