[pt] Durante a perfuração e cimentação de poços de petróleo e
gás, diversos fluidos circulam no espaço anular formado
entre a coluna de revestimento e a formação rochosa. A
boa
aderência do cimento à formação e à coluna
de revestimento depende de quão bem o fluido de
perfuração
É deslocado para fora do espaço anular pelos fluidos
lavadores e espaçadores e de quão bem a pasta de cimento
desloca esses últimos. Falhas na cimentação podem
comprometer a vedação hidráulica do poço causando sérios
danos ambientais e perdas na produção. Portanto, é
importante estudar o processo de deslocamento de fluidos
em
espaços anulares e determinar as condições que
garantam a eficiência de deslocamento. Neste trabalho foi
investigado experimentalmente o deslocamento de fluidos
para regimes laminares em um espaço anular formado por
cilindros concêntricos. A eficiência de deslocamento
foi associada à configuração da interface formada entre
os
fluidos. Foram realizados testes de visualização na
planta
experimental existente no laboratório e foi construída
uma
nova planta experimental em menor escala.
Na nova planta experimental, foi verificada a
possibilidade
da adição, ao fluido deslocador, de micropartículas que
refletem a luz incidida por feixes de laser formando um
plano de vizualização. A maior dificuldade observada
para a utilização desta técnica foi encontrar fluidos com
índices de refração parecidos. Foram estudados o caso de
um
fluido newtoniano mais viscoso deslocando um menos
viscoso
e vice-versa para trás diferentes vazões.Foi observado
que
quanto menor a vazão, mais plano é o formato da interface
entre os fluidos, o que indica um deslocamento mais
eficiente. / [en] While drilling and cementing oil and gas wells, a number of
fluids
circulate in the annular space between the casing and the
rock formation.
Good cement bonding to the formation or the casing depends
on how well
the drilling mud can be washed out of the annular space by
spacer and
washer fluids, and on how well the cement slurry displace
the last ones.
Failure in cementing can compromise the hydraulic sealing
of the well
causing serious environmental damages and production
losses. Therefore,
it is important to study the displacement process of fluids
in annular
spaces and determine the conditions that guarantee
displacement efficiency.
In this work fluids displacement in laminar flows were
investigated in an
annular space formed by concentric cylinders. The
displacement efficiency
was related to the interface shape between the fluids.
Visualization tests
were performed in the experimental apparatus existent in
the laboratory
and a new experimental apparatus was built in a smaller
scale. On the new
experimental apparatus, the possibility creating a
visualization plane by
adding tracer particles that reflect the light coming from
laser beams to the
displacing fluid was verified. The greater difficulty for
using this technique
is to find fluids with similar refraction indices. The
cases of a more viscous
Newtonian fluid displacing a less viscous one and vice
versa were studied
for three different flow rates. Was observed that for lower
flowrates, the
interface shape is flatter and that indicates a better
displacement efficiency.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:puc-rio.br/oai:MAXWELL.puc-rio.br:13070 |
| Date | 02 March 2009 |
| Creators | JANE CELNIK |
| Contributors | PAULO ROBERTO DE SOUZA MENDES |
| Publisher | MAXWELL |
| Source Sets | PUC Rio |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | TEXTO |
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