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Título: Estudo experimental do preenchimento de fraturas com escoamento particulado em canal fraturado
Autor(es): Schneider, Cássio Luís
Orientador(es): Junqueira, Silvio Luiz de Mello
Palavras-chave: Poços de petróleo - Perfuração
Falhas estruturais
Escoamento
Mecânica dos fluidos
Engenharia mecânica
Oil well drilling
Structural failures
Runoff
Fluid mechanics
Mechanical engineering
Data do documento: 4-Jul-2016
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Curitiba
Referência: SCHNEIDER, Cássio Luís. Estudo experimental do preenchimento de fraturas com escoamento particulado em canal fraturado. 2016. 125 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Mecânica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2016.
Resumo: A indústria de petróleo e gás está constantemente buscando o aperfeiçoamento de técnicas e processos visando manter a competitividade da operação em poços. No processo de perfuração a perda de circulação é um dos principais fenômenos que interferem na operação do poço. A presença de fraturas, frequentes no conjunto poço-formação, somadas aos gradientes de pressão, acentua significativamente a perda de fluido, de modo que se faz necessário um método de controle. Neste trabalho o processo de injeção de partículas sólidas num escoamento, com o objetivo de analisar o processo de preenchimento da fratura através da deposição de partículas é investigado de forma experimental. Os testes apresentados foram realizados em um aparato experimental composto por uma seção de testes retangular, que representa um poço fraturado, utilizando medidores de pressão, vazão e temperatura para monitorar o escoamento. Com o intuito de caracterizar o padrão de preenchimento da fratura, a influência da variação da espessura e da vazão de fuga de fluido pela fratura sobre a posição, a extensão e a altura do leito de partículas formado é investigada. Resultados mostram que ambos os parâmetros são capazes de modificar as características geométricas do leito, possuindo uma influência direta na fuga de fluido e no tempo de preenchimento.
Abstract: The oil and gas industry is constantly seeking the improvement of techniques and processes to maintain the competitiveness of the wells operation. In the drilling process the lost circulation is one of the main phenomena that interfere with the well operation. The presence of fractures, common in all well-formation, added to the pressure gradient, significantly enhances fluid loss and a control method is required. In this work the process of injecting solid particles in a flow, in order to investigate the fracture filling process obtained through the particles deposition is investigated experimentally. The tests were performed on an experimental set-up, comprising a rectangular test section with a transverse fracture, instrumented with pressure gauges, flow and temperature monitors. In order to characterize the fracture filling pattern, the influence of variations of the thickness and the flow rate at the fracture end over the position, length and height of the formed bed of particles is investigated. Results show that both parameters present the same ability to modify the geometric characteristics of the bed, having a direct influence on the filling time and the fluid lost by the fracture.
URI: http://repositorio.roca.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/9296
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