[pt] O sucesso da operação de perfuração de poços de petróleo provém da incessante pesquisa científica que busca soluções e melhorias às diversas etapas deste processo. A correta formulação dos fluidos de perfuração e suas medições reológicas são parte fundamental neste cenário. O objetivo deste estudo é investigar o funcionamento de um viscosímetro Fann 35A e a metodologia utilizada para caracterização reológica de fluidos de perfuração, mediante comparação com um reômetro rotacional. Por conseguinte, diferentes fluidos, tais como soluções poliméricas e fluidos de perfuração, foram analisados com a finalidade de propor novas recomendações e aprimorar o uso do equipamento, comumente utilizado pelas companhias de petróleo. Curvas de escoamento e testes de força gel foram executados e, os resultados mostraram que as equações API são responsáveis pela determinação errônea dos parâmetros reológicos destes fluidos. Além disso, foi realizado um estudo teórico da relação entre a pressão e vazão em escoamento em tubo e espaço anular. Observou-se que a escolha precisa da função de viscosidade é imprescindível para o correto dimensionamento de bomba. Ademais, uma geometria ranhurada foi projetada e desenvolvida a fim de evitar os efeitos do deslizamento aparente em baixas taxas de cisalhamento. A força gel, medida importante para avaliar o reinício do escoamento em poços de petróleo, também foi avaliada e apresentou resultados bastante divergentes dos obtidos no reômetro. O gel adicional exibiu respostas significativas e assim, sua utilização é indicada. Por fim, as melhorias e metodologias propostas mostraram-se promissoras, embora em alguns casos não possua valia pelo custo benefício. A incorporação das recomendações obtidas no presente estudo garante aquisição com maior acurácia da reologia de fluidos de perfuração e, consequentemente, desempenho correto de algumas funções atribuídas ao mesmo, evitando assim ocorrência de sérios problemas operacionais, ambientais e financeiros. / [en] The success of a drilling operation in an oil well emerges from the unrelenting scientific research for solutions and improvements to the various stages of this process. The correct formulations of drilling fluids and their rheological measurements are essential to this scenario. This study aims to investigate the functionality of a rotational viscometer 35A and the methodology used to characterize the fluids’ rheology through the comparison with a rotational rheometer. Hence, different fluids, such as polymeric solutions and drilling fluids, were analyzed to propose new standards and improve the equipment operation, generally used by the oil companies. The results show that API equations are responsible for the inaccurate determination of these fluids rheological parameters. Besides, a theoretical study of the relationship between pressure and flow rate in a tube and annular flow was performed. It was observed that the choice of viscosity function is extremely important to determine the correct pump size. Also, a roughed geometry was designed and developed for the viscometer to avoid wall slip at low shear rates. The gel strength, an important parameter to analyze restart of flows in oil wells, was analyzed and presented expressively divergent results from those obtained with a rheometer. The additional gel strength showed interesting results that indicate its use. Finally, the improvements and proposed methodology were found to be promising, although in some cases, it is not worth the cost-benefit analysis. The use of this present study s recommendations guarantees the accuracy of drilling fluids rheology and, consequently, a good performance of some of its functions, avoiding the occurrence of serious operational, environmental and financial problems.

[pt] O uso de nanofluidos na área de Termociências tem sido de grande interesse tendo em vista possibilitar uma melhora significativa na capacidade de transferência de calor em máquinas térmicas. Isto se deve em função da presença de partículas em suspensão com diâmetros menores que 100 nm que são dispersas em fluidos convencionais. Parâmetros como viscosidade e condutividade térmica são fatores determinantes no desempenho desses materiais como fluidos térmicos em diferentes aplicações. O presente trabalho teve como objetivo a realização de ensaios experimentais para determinação da viscosidade dinâmica e da tensão cisalhante de três nanofluidos com diferentes composições, sob condições de temperatura controlada (faixa de -10 graus Celsius a 30 graus Celsius). Dois parâmetros adicionais - taxa de cisalhamento e taxa de rotação - foram condicionantes nos ensaios. A montagem da bancada experimental foi realizada a partir do acoplamento de um viscosímetro rotativo com um banho termostático. As curvas obtidas mostraram incremento da viscosidade dinâmica com a temperatura para os nanofluidos em relação aos seus fluidos base. Houve também incremento da viscosidade relativa, sobretudo para temperaturas mais elevadas. Os nanofluidos apresentaram comportamento não newtoniano. Para elevadas taxas de cisalhamento, as medições de viscosidade tendem a valores constantes. Correlações entre viscosidade com temperatura e com taxa de cisalhamento foram construídas seguindo funções exponenciais decrescentes e de potência, respectivamente. Os resultados obtidos neste trabalho acrescentam conhecimento à literatura científica sobre a viscosidade e o comportamento reólógico de nanofluidos a baixas temperaturas. / [en] The use of nanofluids in the Thermosciences has been of great interest since it enables a substantial improvement in the heat transfer capacity in thermal machines. This is possible due to the presence particles in suspension, with diameters less than 100 nm, dispersed in conventional fluids. Parameters such as viscosity and thermal conductivity are determining factors in the performance of these materials as thermal fluids in different applications. The objective of the present work was to determine the dynamic viscosity and the shear stress of three distinct nanofluids under controlled temperature conditions (range -10 Celsius degrees to 30 Celsius degrees) at laboratory. In addition, shear rate and rotation rate were also conditioning parameters. The experimental apparatus was assembled coupling a viscometer with a thermal bath. The obtained results showed an increase of the dynamic viscosity with temperature for all nanofluids with respect to their base fluids. An increase of the relative viscosity was also observed especially at higher temperatures. The three nanofluids have shown a non-newtonian behavior. With high shear rates, the measured viscosities tended towards constant values. Curve adjustments were performed between viscosity vs temperature and viscosity vs shear rate using exponential decay function and the Power Law, respectively. The achievements of this research added scientific understanding about the viscosity and rheological behavior of nanofluids at low temperatures.