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Mestrado - Cássio Luís Schneider

por dirppg-ct publicado 22/02/2019 10h25, última modificação 22/02/2019 10h25
Estudo experimental da perda de circulação de fluidos não newtonianos em meios porosos fraturados
Quando
26/02/2019
de 09h00 até 12h00
(America/Sao_Paulo / UTC-300)
Onde
Sede Ecoville: Miniauditório Bloco L
Pessoa de contato
Prof. Silvio Luiz de Mello Junqueira,
Participantes
Prof. Silvio Luiz de Mello Junqueira, Dr. Orientador - UTFPR
Banca examinadora:
Prof. Silvio Luiz de Mello Junqueira, Dr. Presidente - UTFPR
Prof. Admilson Teixeira Franco, Dr. - UTFPR
Prof. Marcelo Risso Errera, Dr. - UFPR
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Resumo: Os estudos envolvendo escoamento de fluidos não newtonianos em dutos ou canais total ou parcialmente porosos tem recebido considerável atenção devido a sua grande gama de aplicações de engenharia, como perfuração, produção e recuperação de reservatórios de petróleo e gás. No processo de perfuração a perda de circulação é um dos principais fenômenos que interferem na operação do poço. A presença de fraturas, frequentes no conjunto poço-formação, somadas aos gradientes de pressão, acentua significativamente a perda de fluido. No presente trabalho, o escoamento de fluido não newtoniano em canal parcialmente poroso e fraturado é investigado, caracterizando o fenômeno de perda de circulação. Os testes apresentados foram realizados em uma unidade experimental composta por uma seção de testes retangular, que representa o conjunto poço-formação na presença de uma fratura, utilizando medidores de pressão, vazão e temperatura para monitorar o escoamento. Foram utilizadas soluções aquosas de carbopol, goma xantana, carboximetilcelulose e glicerina como fluidos de trabalho e filtros cerâmicos de espuma reticulada para representar a formação rochosa. Com objetivo de avaliar a influência da variação de parâmetros do escoamento, do fluido e do meio poroso, foram variados o número de Reynolds do escoamento, a vazão de fuga pela fratura, a viscosidade do fluido, o fluido de trabalho e a abertura de célula do meio poroso. Os resultados obtidos mostram que todos os parâmetros são capazes de alterar as configurações de pressão durante a perda de circulação, exercendo uma influência direta no gradiente de pressão gerado entre o canal e a fratura.
Palavras-chave: perda de circulação, unidade experimental, canal fraturado, meio poroso, fluidos não newtonianos.

Experimental study of lost circulation of non newtonian fluids in fractured porous media
Abstract: Studies involving the flow of non-newtonian fluids into totally or partially porous ducts or channels have received considerable attention because of their wide range of engineering applications such as drilling, production and recovery of oil and gas reservoirs. In the drilling process the lost circulation is one of the main phenomena that interfere with the well operation. The presence of fractures, common in all well-formation, added to the pressure gradient, significantly enhances fluid loss. In the present work, the flow of non-newtonian fluid in a partially porous and fractured channel is investigated, characterizing the lost circulation phenomenon. The tests presented were performed in an experimental set-up, comprising a rectangular test section, representing a wellformation with a transverse fracture, instrumented with pressure gauges, flow and temperature monitors. Aqueous solutions of carbopol, xanthan gum, carboxymethyl cellulose and glycerin were used as working fluids and crosslinked foam ceramic filters to represent the rock formation. In order to evaluate the variation influence of parameters of the flow, fluid and porous medium, the Reynolds number of the flow, the flow rate at the fracture, the viscosity of the fluid, the working fluid and the cell opening of the porous medium were varied. The results show that all parameters are capable of altering the pressure settings during the lost circulation, exerting a direct influence on the pressure gradient generated between the channel and the fracture.
Keywords: lost circulation, experimental set-up, fractured channel, porous media, non-newtonian fluids.

 

Lista de publicações:

SCHNEIDER, C. L.; DE LAI, F. C. ; JUNQUEIRA, S. L. M. . Experimental Study of Liquid-solid Flow Applied to Lost Circulation Control in Fractured Channel. In: IV Multiphase Flow Journeys, 2017, São Paulo - SP. Proceedings of JEM, 2017.

SCHNEIDER, C. L.; DE LAI, F. C. ; JUNQUEIRA, S. L. M. . Experimental Set-up for Lost Circulation Control in Fractured Channel by Particulate Flow. In: 24th ABCM International Congress of Mechanical Engineering, 2017, Curitiba. Anais do COBEM 2017, 2017.

SCHNEIDER, C. L.; DE LAI, F. C. ; WALDMANN, A. T. A. ; MARTINS, A. L. ; JUNQUEIRA, S. L. M. . Análise experimental da perda de circulação de fluido de perfuração em canal poroso fraturado. In: VII Encontro Nacional de Hidráulica de Poços de Petróleo e Gás - ENAHPE, 2017, Pedra Azul - ES. Anais do Enahpe, 2017.

PEREIRA, F. B. ; SCHNEIDER, C. L. ; DE LAI, F. C. ; WALDMANN, A. T. A. ; MARTINS, A. L. ; JUNQUEIRA, S. L. M. . Estudo numérico-experimental do escoamento líquido-sólido estratificado em canal horizontal. In: Encontro Nacional de Hidráulica de Poços de Petróleo e Gás, 2017, Pedra Azul - ES. Anais do Enahpe, 2017.

PEREIRA, F. B.; SCHNEIDER, C. L. ; DE LAI, F. C. ; JUNQUEIRA, S. L. M. . Análise numérica e experimental do escoamento particulado estratificado em canal horizontal. In: Rio Oil & Gas Expo and Conference, 2018, Rio de Janeiro. Proceedings of Rio Oil & Gas, 2018. p. IBP1727_18.