Orientador: Paulo Roberto Ribeiro / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica e Intituto de Geociencias / Made available in DSpace on 2018-08-12T15:54:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Monteiro_EduardoNascimento_M.pdf: 16240698 bytes, checksum: 5bca1c01db0a9ae851bdb07bd2770078 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: O estudo da interação entre o gás da formação produtora e o fluido de perfuração durante as operações é essencial para perfuração de cada fase do poço de forma segura e econômica. Aspectos ambientais e técnicos peculiares à perfuração em águas profundas e ultra profundas exigem o uso de fluidos de perfuração sintéticos, de baixa toxicidade. O principal objetivo, deste trabalho foi o estudo do comportamento PVT desses fluidos através da determinação experimental e modelagem de propriedades termodínâmicas, tais como solubilidade, densidade e fator volume de formação dos fluidos. Estas propriedades têm um impacto importante na detecção e circulação de um kick e devem ser consideradas no planejamento e execução do controle do poço. Os resultados experimentais foram obtidos em uma célula PVT pressurizada por injeção de mercúrio e com um limite operacional de 177°C e 70 MPa. O gás utilizado foi o metano e os líquidos foram emulsões e fluidos não adensados à base de n-parafina, testados a 70°C, 90 °C e 150°C. Os efeitos da temperatura e da composição do fluido foram analisados e os resultados experimentais para solubilidade e fator volume de formação foram comparados com predições baseadas na hipótese da aditividade e ajustes matemáticos nos resultados experimentais. Alguns exemplos de cálculo do volume ganho no tanque usando as expressões analíticas obtidas são discutidos. / Abstract: The study of the interaction between the formation gas and the drilling fluid during the operations is essential to safely and economically drill each phase of the well. The environmental regulatory issues and the peculiar technical aspects involved in deep and ultradeep waters require low toxicity' synthetic drilling fluids. The main objective ofthis study was to understand the PVT behavior of those fluids by the experimental determination and modeling of thermody'pamic properties such as: solubility, specific gravity and formation volume factor of the fluids. Those properties have a direct impact on kick detection and circulation out of the well, what sb.ould be addressed in wellcontrol planning and execution. The experimental data were obtained by means of a PVT cell pressurized by mercury injection with an operating capacity of 177 °C and 70 MPa. The gas used was methane and the liquids were n-paraffin based emulsions and unweighted drilling fluids, tested at 70 °C, 90 °C and 150 °c. The temperature and fluid composition influences had been analyzed and the experimental data for solubility and formation volume factor have been compared with predictions considering the additivity hypothesis and mathematical fittings based in the experimental data. Some pit gain calculation examples using the analytical expressions obtained are also discussed. / Mestrado / Explotação / Mestre em Ciências e Engenharia de Petróleo

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-04-09T18:53:27Z No. of bitstreams: 1 CRISTIANE HENRIQUE DA SILVA - DISSERTAÇÃO PPG-CEMat 2014..pdf: 1882367 bytes, checksum: 61c1cc3ebbf9ac5089a587fe51bfa458 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-09T18:53:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CRISTIANE HENRIQUE DA SILVA - DISSERTAÇÃO PPG-CEMat 2014..pdf: 1882367 bytes, checksum: 61c1cc3ebbf9ac5089a587fe51bfa458 (MD5) Previous issue date: 2014-08-29 / Capes / Este trabalho apresenta um estudo sobre a influência da incorporação de argila bentonítica e carbonato de cálcio sobre as propriedades de um fluido de perfuração sintético n-parafina. Para tanto, a pesquisa utilizou argila bentonítica com tamanho de partícula de 45 µm e 75 µm e carbonato de cálcio com tamanhos de partículas nas faixas de 2-44 µm e 2-74 µm para analisar os efeitos da incorporação de sólidos. A análise da influência destes contaminantes foi realizada nas concentrações de 5%, 10% e 15% do volume da amostra de fluido (350 mL) considerados em massa. Para estudar a influência desses contaminantes foram determinadas, em laboratório, as propriedades: densidade, estabilidade elétrica, resistividade elétrica, comportamento de fluxo, viscosidade plástica, viscosidade aparente, limite de escoamento, força gel, volume de filtrado. Além desses ensaios, também foi realizada a caracterização dos contaminantes por meio da análise granulométrica e do teste de ângulo de contato. Os resultados obtidos demonstraram que o tipo de sólido contaminante exerce diferente influência sobre as propriedades do fluido, sendo a argila bentonítica responsável por maiores efeitos sobre as propriedades reológicas e o volume de filtrado, enquanto que, o carbonato de cálcio exerce maior influência sobre a densidade e a estabilidade elétrica. Mas, de maneira global a argila bentonítica exerce maior influência sobre todas as propriedades. Partículas mais finas causam maior efeito sobre as propriedades estudadas. Com relação aos teores dos contaminantes observou-se que o volume de filtrado é a propriedade que sofre maiores efeitos. Porém, o aumento ou a diminuição de uma ou outra propriedade não ocorre de maneira linear com relação ao aumento do teor de contaminante. / This work presents a study about the influence of the incorporation of bentonite clay and carbonate calcium in n-paraffin synthetic drilling fluids properties. Thus, the research uses bentonite clay with particle size of 45 µm and 75 µm, besides calcium carbonate with particle sizes in the ranges of 2-44 µm and 2-74 µm to simulate the effects of the solid incorporation. The analysis of the influence of such contaminants is performed in the concentrations of 5%, 10% and 15% of the volume of the fluid sample (350 mL) considered by mass. To study the influence of these contaminants the density, electrical stability, electrical resistivity, flow behavior, plastic viscosity, apparent viscosity, yield point, gel strength, and volume filtered properties of the n-paraffin synthetic fluids are measured in laboratory. In addition to these tests, the characterization of contaminants through granulometric analysis and contact angle test is also performed. The results show that the type of solid contaminant exerts different influence on the fluids properties. The bentonite clay is responsible for the greatest effect on the rheological properties and the volume of the filtrated, while the calcium carbonate is more influent on the density and electrical stability. However, globally the bentonite clay exerts greater influence on the all properties. Finer particles cause greater effect on the studied properties. With respect to the concentration of contaminants is observed that the volume of filtrated is the property that suffers the greatest effect. However, the increase or decrease of one or other property does not occur linearly with respect to increasing the amount of contaminant.