Estudo da sedimentação de partículas em fluidos de perfuração pelo usa da técnica de atenuação de raios gama

• Autor(a) principal: Fagundes, Flávia Marques
• Data de Publicação: 2019
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFU
• Texto Completo: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/26875; http://dx.doi.org/10.14393/ufu.te.2019.28
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS; Sedimentação; Permeabilidade; Reologia; Atenuação de raios gama; Fluido de perfuração; Settling; Permeability; Rheology; Gamma ray attenuation; Drilling fluid

O desenvolvimento de técnicas para tornar os processos de perfuração de poços de petróleo mais seguros e produtivos está em constante estudo. Durante a perfuração, encontram-se diferentes tipos de formações rochosas, necessitando de fluidos de diferentes formulações para cada nível perfurado. O fluido, ao ser bombeado para o interior do poço, tem como uma de suas funções fazer o carreamento das partículas geradas pela broca até a superfície, para posterior limpeza e reinjeção de fluido no sistema. Além dessa função, ele deve contribuir para a manutenção dessas partículas em suspensão nas situações de paradas operacionais ou de confinamento de fluido de perfuração. Para tanto, formulam-se suspensões com características reológicas pseudoplásticas e tixotrópicas. No entanto, a sedimentação é inevitável. Diante deste cenário, este trabalho teve como objetivos avaliar a sedimentação em fluidos de diferentes graus de pseudoplasticidade e tixotropia, e também propor equações constitutivas para pressão nos sólidos e o cálculo da permeabilidade. Para tanto, fluidos de diferentes concentrações de viscosificante carboximetil celulose (0,2, 0,4, 0,6, 0,8 e 1,0% m/m) e de adensante hematita (12,7, 16,9, 24,6 e 31%) foram classificados reologicamente e estudados, por meio da Técnica de Atenuação de Raios Gama (TARG), a sedimentação de partículas. Esta técnica, por ser não destrutiva, permitiu o monitoramento indireto da concentração volumétrica de sólidos em longos períodos de experimentos de sedimentação. Assim, verificou-se, tanto pelo comportamento reológico como também pelo monitoramento da sedimentação, que a adição do polímero carboximetil celulose (CMC) ou o adensamento com hematita contribuíram para o processo de manutenção das partículas presentes nos fluidos. Além disso, ratificou-se a hipótese de que a pressão nos sólidos depende somente da concentração de partículas e foi apresentada uma proposta de equacionamento para a permeabilidade do sedimento a partir da equação do movimento e da expressão de velocidade de sedimentação em um conjunto de partícula em fluido não newtoniano, proposta por Laruccia (1990). No cálculo da permeabilidade observou-se que a concentração de CMC pouco influenciou, sendo a acomodação final dos sólidos no sedimento o fator que mais contribuiu para os valores encontrados.