Avaliação de modelos de tixotropia aplicados a fluidos de perfuração

• Autor(a) principal: Santos, Tainan Gabardo Miranda dos
• Data de Publicação: 2013
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
• Texto Completo: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/10187
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS; Mecânica dos fluídos - Modelos; Dinâmica dos fluidos; Perfuração de poços; Fluid mechanics - Models; Fluid dynamics; Shaft sinking

Fluidos de perfuração apresentam comportamento tixotrópico e normalmente gelificam quando em repouso. A gelificação é fundamental para evitar que cascalhos provenientes da perfuração do poço se depositem sobre a broca em eventuais paradas no processo. Nessas condições são necessárias altas pressões para reiniciar o escoamento do fluido e, consequentemente, a perfuração. Por outro lado, pressões muito elevadas podem danificar as formações rochosas no fundo do poço. Dessa forma, um maior conhecimento sobre tixotropia se torna inevitável para melhor controle do processo. Tixotropia é definida como o decréscimo contínuo da viscosidade com o tempo quando uma amostra que tenha estado previamente em repouso é submetida ao escoamento e a subsequente recuperação da viscosidade no tempo quando o escoamento é descontinuado. O mecanismo que controla o fenômeno de tixotropia ainda não é bem definido e a modelagem matemática representa um desafio. No presente estudo é feita uma revisão de trabalhos encontrados na literatura que abordam o fenômeno de tixotropia e sobre os diferentes modelos matemáticos utilizados para prever o comportamento de materiais que apresentam essa característica. Alguns desses modelos são selecionados e ajustados a dados reológicos de um fluido de perfuração. Os parâmetros dos modelos matemáticos são ajustados a partir de resultados experimentais de testes com controle de taxa de cisalhamento. Após a calibração das constantes, os modelos são validados a partir de comparações de testes realizados com controle de tensão de cisalhamento. Observa-se que alguns modelos são capazes de prever com boa precisão características importantes do material como a tensão de quebra do gel e os valores de equilíbrio para testes de taxa de cisalhamento controlada.