???jsp.display-item.social.title??? |
![]() ![]() |
Please use this identifier to cite or link to this item:
https://tede.ufrrj.br/jspui/handle/tede/341
???metadata.dc.type???: | Dissertação |
Title: | Determinação da perda de carga de fluidos de perfuração no escoamento através de acessórios especiais |
Other Titles: | Determination of friction loss of drilling fluids during their flow thru special accessories |
???metadata.dc.creator???: | Rocha, Daniele Cristine ![]() |
???metadata.dc.contributor.advisor1???: | Calçada, Luís Américo |
First advisor-co: | Scheid, Cláudia Míriam |
???metadata.dc.description.resumo???: | Neste trabalho é avaliada a perda de carga resultante do escoamento de fluidos de perfuração através de acessórios especiais, que estão presentes na coluna de perfuração de poços de petróleo e são denominados tool joints, estabilizador e ejetores. Os tool joints realizam a conexão entre os tubos da coluna de perfuração, os estabilizadores são peças posicionadas ao longo da coluna com o objetivo de auxiliar no direcionamento da perfuração e os ejetores são peças que simulam os jatos da broca de perfuração. Para realizar essa avaliação foi construída uma unidade piloto objetivando a simulação de sistemas de prospecção de petróleo, com escoamento em peças com geometrias que simulam àquelas existentes em um sistema real, mantendo-se a similaridade dinâmica com número de Reynolds e a similaridade geométrica com relação às dimensões e às características dos escoamentos em unidades de perfuração. Através dos dados experimentais de reologia, vazão mássica e queda de pressão, obtidos na unidade piloto, foram determinados os coeficientes de perda de carga dos acessórios e testadas correlações existentes na literatura referentes ao cálculo da perda de carga no escoamento interno e externo aos tool joints. Os dados obtidos experimentalmente foram comparados com os dados obtidos através da simulação computacional, na qual foram utilizados os códigos comerciais de CFD (Computational Fluid Dynamics), GAMBIT® e FLUENT®. Os fluidos de perfuração avaliados eram provenientes de sondas de perfuração, nas quais tinham sido previamente utilizados nas operações de perfuração. Esses fluidos eram constituídos de soluções poliméricas de base orgânica ou aquosa, e quanto às propriedades reológicas, eram fluidos não-Newtonianos e com comportamento pseudoplástico. O modelo reológico adotado foi o modelo da potência (power law). Os resultados revelaram que os coeficientes de descarga obtidos para os ejetores estão de acordo com a literatura e que os coeficientes de perda de carga (para tool joints e ejetor) variam em função do tipo de geometria e são pouco sensíveis ao tipo de fluido em escoamento. A reestimação dos parâmetros das correlações de perda de carga em tool joints, com escoamento interno e externo, possibilitou a obtenção de resultados concordantes com os dados experimentais e as simulações permitiram analisar os perfis de velocidade e pressão ao longo das tubulações. |
Abstract: | The objective of this work is to evaluate the friction loss of drilling fluids during their flow thru special accessories, which are present in drilling columns of petroleum wells, named as: toll joints, stabilizer and ejectors. The tool joints are responsible for linking the tubes of the column, the stabilizers are pieces placed along the column helping giving drilling direction and the ejectors simulates the ejection of the drill. To make such evaluation it was built a pilot unit with the objective of simulate the prospection systems of petroleum, the flows were made in accessories that has similar geometry to the ones found in real systems, keeping the same dynamic similarly thru Reynolds and the geometric similarly according to the dimensions and characteristics of real petroleum unit flows. Thru the experimental data of rheology, flow rate and pressure drop, obtained in the pilot unit, it was determined the friction loss coefficient of the accessories and tested the existent correlations found in the literature referring to the calculus of friction loss during internal and external flown in tool joints. The experimental data obtained were compared to the data obtained thru computational simulation, which were used the following commercial codes CFD, GAMBIT® e FLUENT®. The evaluated drilling fluids were obtained from drilling probes, which were previously used in drilling operations. These fluids were constituted of polymeric solutions of organic or water base, and about their rheological properties, they were non-Newtonian fluids, pseudo plastics. The rheological model assumed was the power law model. The results revealed that the discharge coefficients obtained for the ejectors corroborates with the literature and the friction loss coefficients (for tool joints and ejector) vary according to the type of geometry and are very little sensitive to the type of fluid. The re-estimation of the parameters of the correlations of friction loss in tool joints, with internal and external flows, enabled to reach results in agreement with the experimental data and the simulations allowed analyzing the velocity and pressure profile along the tubes. |
Keywords: | friction loss tool joint simulation perda de carga tool joint simulação numérica |
???metadata.dc.subject.cnpq???: | Engenharia Química |
Language: | por |
???metadata.dc.publisher.country???: | Brasil |
Publisher: | Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro |
???metadata.dc.publisher.initials???: | UFRRJ |
???metadata.dc.publisher.department???: | Instituto de Tecnologia |
???metadata.dc.publisher.program???: | Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química |
Citation: | ROCHA, Daniele Cristine. Determinação da perda de carga de fluidos de perfuração no escoamento através de acessórios especiais. 2008. 123 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) - Instituto de Tecnologia, Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, Seropédica - RJ, 2008. |
???metadata.dc.rights???: | Acesso Aberto |
URI: | https://tede.ufrrj.br/jspui/handle/tede/341 |
Issue Date: | 26-Jun-2008 |
Appears in Collections: | Mestrado em Engenharia Química |
Files in This Item:
File | Description | Size | Format | |
---|---|---|---|---|
2008 - Daniele Cristine Rocha.pdf | 1.97 MB | Adobe PDF | ![]() Download/Open Preview |
Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.