Tese: Modelo assintótico do processo de deslocamento laminar e turbulento de líquidos não newtonianos em anulares
Aluno(a) : Frederico Carvalho GomesOrientador(a): Márcio Carvalho
Área de Concentração: Termociências
Data: 30/09/2015
Link para tese/dissertação: https://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.14546
Resumo: A circulação de fluidos que ocorre durante a construção de um poço é bastante complexa. O processo consiste no bombeio de diferentes fluidos com propriedades reológicas muito distintas pelo espaço anular excêntrico compreendido entre a parede da rocha e o revestimento. Particularmente, a etapa de cimentação do poço _e bastante importante, já que é responsável pelo isolamento das diferentes zonas do reservatório, assim como pela sustentação do revestimento. Em uma cimentação bem executada não permite a mistura dos diferentes fluidos, como a pasta de cimento e a lama de perfuração. O desenvolvimento de um modelo completo que considera o escoamento que ocorre no espaço anular _e complexo e com custo computacional muito elevado, devido a presença de diferentes líquidos, que apresentam comportamento não Newtoniano, a natureza 3D e transiente do escoamento em regime laminar e turbulento. Existem na literatura alguns modelos simplificados que são utilizados em simuladores comerciais para a cimentação. No entanto, as simplificações utilizadas, especialmente o uso de coordenadas Cartesianas para parametrizar o espaço anular, restringem bastante a abrangência dos parâmetros onde se obtêm resultados confiáveis. O objetivo deste trabalho _e desenvolver um modelo assintótico utilizando coordenadas cilíndricas para descrever o espaço anular fazendo uso da teoria de lubrificação. Os resultados mostram que mesmo quando realizadas simulações com razão de raios bem menores que a unidade se obtêm bons resultados. O modelo considera o comportamento não Newtoniano dos líquidos bombeados, a rotação da coluna e regime laminar e turbulento, permitindo o estudo mais abrangente do processo com uma larga faixa de parâmetros de operação. Os resultados obtidos são comparados com testes em escala de campo.