Estudo do escoamento de fluidos não-Newtonianos em seções anulares excêntricas

Resumen

Resumo:O transporte de cascalhos através de fluidos de perfuração tradicionalmente tem grande destaque na indústria petrolífera. Isto devido às técnicas de perfuração direcional e horizontal, aprimoradas no fim da década de 80, apresentando uma nova perspectiva para a exploração de hidrocarbonetos, mas também trazendo um cenário mais desafiador. É frequente o uso de fluidos não-Newtonianos como agentes carreadores das partículas sólidas, devido as suas características reológicas. Este fluido atua na limpeza do poço, contribuindo para a redução do desgaste da broca e limpeza da frente de avanço. Neste estudo a estratégia para a investigação dos fenômenos envolvidos é simulação numérica, através de softwares de dinâmica de fluidos computacional (CFD). Os principais objetivos são: avaliar a influência de variáveis operacionais sobre os perfis de velocidades durante o escoamento de fluidos Newtonianos e não-Newtoniano, bem como a influência da vazão e rotação da coluna de perfuração na fluidodinâmica do escoamento sólido-liquido. Uma modelagem tridimensional é empregada, envolvendo os principais aspectos de uma seção anular excêntrica. O equacionamento segue a estratégia de volumes finitos com base nas equações de Navier-Stokes e modelagem multifásica Euler-Euler Granular.

Palavras chave: CFD, carreamento de sólidos, escoamento multifásico, anular excêntrico.