Avaliação dos efeitos de alta pressão e temperatura na reologia de fluidos de perfuração à base olefina

• Autor(a) principal: Mello, Gessica Palaoro de
• Data de Publicação: 2020
• Tipo de documento: Dissertação
• 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/1/24533
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::ENGENHARIA TERMICA; Engenharia do petróleo; Reologia - Testes; Poços de petróleo - Perfuração; Olefinas; Reômetros; Escoamento; Petroleum engineering; Rheology - Testing; Oil well drilling; Alkenes; Rheometers; Runoff; Engenharia Mecânica

Determinar as propriedades reológicas do fluido de perfuração em função da pressão e temperatura é imprescindível para a perfuração de poços de petróleo em condições HPHT, pois a previsão bem-sucedida do sistema hidráulico de perfuração depende da representação precisa do comportamento reológico do fluido de perfuração. Este trabalho tem como objetivo avaliar os efeitos das altas temperaturas (até 125 °C) e altas pressões (até 800 bar) no comportamento reológico de fluido de perfuração a base de olefina. Os ensaios reométricos foram realizados no reômetro Anton Paar MCR 702 TD acoplado com o sistema de célula de pressão, com limite de pressão máxima de 1000 bar. Os ensaios consistiram na obtenção de curvas de escoamento, reinícios de escoamento por patamares de taxa de deformação e testes oscilatórios de varreduras de tensões. A estabilidade térmica do fluido de perfuração foi investigada através de testes de envelhecimento térmico realizados em estufa rotativa em 150 °C. Os resultados indicam que o fluido de perfuração testado é termoestável até a temperatura de 150 °C e que o histórico térmico que o fluido de perfuração foi submetido ocasiona reduções na viscosidade aparente e na tensão limite de escoamento do material. Na obtenção das curvas de escoamento a pressão atmosférica e em diferentes temperaturas, observou-se que o aumento da temperatura proporciona redução na viscosidade aparente e na tensão limite de escoamento dinâmica do fluido. Os resultados dos ensaios oscilatórios indicaram que tanto a temperatura como a pressão afetam o comportamento estrutural do fluido de perfuração, porém de maneiras opostas. O aumento da temperatura tende a diminuir os módulos de armazenamento e de dissipação do fluido, enquanto que o aumento da pressão tende a amplia-los. Na análise das curvas de escoamento em condições HPHT, observou-se que os efeitos da pressão são dominantes em temperatura ambiente, contudo, quando o fluido é submetido a altas temperaturas, os efeitos da pressão só são significativos em pressões superiores a 270 bar. Com o auxílio de ferramentas estatísticas foi possível desenvolver um modelo polinomial representativo que relaciona a viscosidade aparente à pressão, temperatura e taxa de deformação.