[pt] Uma das etapas do processo de perfuração de um poço de petróleo é a cimenta
ção, ela prove o isolamento das zonas e a sustentação do revestimento.
Durante o processo de cimentação é necessário a substituição da lama de
perfuração pela pasta de cimento. Para evitar a mistura entre esses fluidos
é normalmente utilizado um fluido espaçador. Dessa forma é comum que
sejam bombeados 3 ou mais fluidos através do anular excêntrico formado
pela parede da rocha e o revestimento. A análise completa do escoamento no
espaço anular que ocorre durante o processo de cimentação é extremamente
complexa, pois os fluidos em questão podem apresentar comportamento
não-Newtoniano e o escoamento é tridimensional e em regime transiente.
Desta forma, a análise computacional do processo é extremamente cara.
Modelos simplificados para o processo estão disponéveis na literatura e são
largamente utilizados em softwares comerciais pela industria de exploração
de petróleo. No entanto, as muitas simplificações adotadas nestes modelos
limitam os parâmetros nos quais são obtidos bons resultados. Neste trabalho,
foi desenvolvido um modelo 2D para esse escoamento 3D utilizando
as simplificações propostas pela teoria de lubrificação. O modelo desenvolvido
considera a variação de inclinação e excentricidade ao longo do poço
e as características não-Newtonianas dos fluidos envolvidos. Os resultados
obtidos mostram como as propriedades dos fluidos e a geometria do poço
afetam a eficiência do processo de bombeio. / [en] The cementation process is an important step in the construction of oil
and gas wells. It provides zonal isolation and support for the well bore.
During the cementation, it is necessary to displace the drilling mud by the
cement slurry. To avoid mixing of these liquids, spacer fluids are usually
used. Therefore, it is common to have three or more liquids flowing through
the eccentric annular space. A complete analysis of the flow in the annular
space that occurs during cementation is extreme complex, because of the
presence of different liquids, that often present non-Newtonian characteristic
and the flow is three dimensional and transient. Thus, a complete model
has a prohibitive high computational cost. Simplified models are available
in the literature and are used by the oil industry in commercial simulation
software for cementation. However, the strong simplifying assumptions limit
the range of parameters at which these models are accurate. In this work, a
2D model for this 3D flow was developed using the lubrication theory. The
developed model considered the variation of the inclination and eccentricity
along the well and the non-Newtonian behavior of the flowing liquids. The
results show how the liquid properties and well geometry affect the efficiency
of the displacement process.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:puc-rio.br/oai:MAXWELL.puc-rio.br:14546 |
| Date | 04 November 2009 |
| Creators | FREDERICO CARVALHO GOMES |
| Contributors | MARCIO DA SILVEIRA CARVALHO |
| Publisher | MAXWELL |
| Source Sets | PUC Rio |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | TEXTO |
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