Estudo da hidráulica de brocas de perfuração de poços - efeitos de parâmetros do processo de perfuração

• Autor(a) principal: Maneira, Emerson Luiz
• 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/1/10347
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::FENOMENOS DE TRANSPORTE::MECANICA DOS FLUIDOS; Poços de petróleo - Perfuração; Fluido hidráulico; Escoamento; Oil well drilling; Hydraulic fluids; Runoff

Nesse trabalho é realizada uma investigação numérica da hidráulica de brocas de perfuração de poços de petróleo através de dinâmica de fluidos computacional utilizando-se do método dos volumes finitos baseado em elementos. Foi avaliado o escoamento do fluido de perfuração após esse ser ejetado pela broca, atingindo o fundo do poço e retornando pelo espaço anular. O trabalho foca no entendimento da dinâmica do escoamento e na forma como certos parâmetros do processo de perfuração, especificamente viscosidade dinâmica, massa específica e vazão do fluido, taxa de rotação da broca e diâmetro do ejetor, influenciam na força de impacto do fluido no fundo do poço e na perda de carga da seção simulada, bem como nos perfis de pressão e velocidade locais. O estudo foi conduzido através de simulação numérica tridimensional, utilizando-se o programa computacional ANSYS CFX 14 e fluido de perfuração newtoniano incompressível. Foram estabelecidas correlações entre os parâmetros analisados, a força de impacto e a perda de carga, tendo os ajustes apresentado ótimas correlações com os resultados numéricos obtidos. Destaca-se o resultado da independência da perda de carga com a viscosidade dinâmica do fluido de perfuração. Os resultados numéricos também tem grande concordância com equações utilizadas na hidráulica de perfuração.