Análise Experimental da Tensão de Cisalhamento Mínima para Suspensão de Partículas em um Leito Horizontal

Nome: Breno Almeida Dornelas
Tipo: Dissertação de mestrado acadêmico
Data de publicação: 22/12/2009
Orientador:

Nomeordem decrescente Papel
Edson Jose Soares Orientador

Banca:

Nomeordem decrescente Papel
Bruno Venturini Loureiro Coorientador
Edson Jose Soares Orientador
Rogério Ramos Examinador Interno

Resumo: A remoção eficiente de cascalhos ainda é um desafio na perfuração de poços para produção de óleo e gás. O ponto crítico corresponde ao estágio horizontal da perfuração que intrinsecamente tende a formar um leito de partículas sedimentadas na parte inferior do poço em perfuração. A erosão desse leito de cascalhos oriundos do solo perfurado depende principalmente da tensão de cisalhamento promovida pelo escoamento do fluido de perfuração. Utilizando uma bancada experimental, composta de sistema para circulação de fluidos, caixa de cascalhos, unidade de bombeio e equipamentos de medição, investiga-se a tensão de cisalhamento mínima necessária para a erosão de um leito em função das propriedades do fluido e das partículas do leito. A área de observação consiste de uma caixa abaixo da linha de escoamento, para partículas de areia calibradas, em um duto de acrílico. Para as medições iniciam-se as bombas com baixa rotação e são feitos incrementos de freqüência. A cada patamar de freqüência são capturadas imagens de partículas carreadas pelo escoamento, registrando a vazão estabelecida. Com a análise do processamento das imagens define-se o momento em que o carreamento das partículas deixa de ser aleatório e esporádico e começa a ser permanente. A tensão de cisalhamento é determinada pela Correlação PKN (de Prandtl, von Kármán e Nikuradse) a partir da vazão mínima necessária para o arraste. Os resultados são obtidos para o escoamento de água e de solução água-glicerina.

Palavras-chave: Tensão de cisalhamento. Erosão de leito. Perfuração horizontal.
Pag. 79

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