ESTUDO DE CORRELAÇÕES DE VELOCIDADE DE SEDIMENTAÇÃO DE
PARTÍCULAS PARA FLUIDOS NÃO-NEWTONIANOS APLICADOS A PROBLEMAS
DE LIMPEZA DE POÇOS DE PETRÓLEO
Diego Wohlers da F. Almeida1 (GTEP/PUC-RIO), Suzana Santos Costa1 (GTEP/PUC-RIO), Sérgio A. B. da Fontoura1 (GTEP/PUC-RIO)
1
Gtep / Puc-Rio, Marques de São Vicente, 225 – Ed. Padre Leonel Franca, 6° andar, Gávea, 22453-900, Rio de Janeiro, diego@gtep.civ.puc-rio.br; suzana@gtep.civ.puc-rio.br; fountoura@civ.puc-rio.br
Este trabalho tem por objetivo apresentar um estudo de correlações de velocidade de sedimentação de partículas para fluidos não-newtonianos que são utilizados para avaliar o carreamento de cascalhos na etapa de perfuração de poços de petróleo. A relevância desse tema está na importância de se conhecer o comportamento da velocidade de sedimentação das partículas a fim de se usar uma melhor correlação para problemas de transporte de sólidos de forma a ter resultados confiáveis. Neste trabalho será realizada uma análise de sensibilidade aos parâmetros envolvidos nas correlações envolvidas. Dentre estes, estudos mostraram que os parâmetros mais relevantes são: a vazão de fluido, diâmetro e densidade da partícula e densidade do fluido de perfuração. Na literatura existem inúmeras correlações que descrevem o comportamento da velocidade de sedimentação das partículas. Dentre as correlações existentes, as que foram utilizadas para esta análise foram Moore, Chien e Sá. Esta análise levará também em consideração diferentes modelos reológicos para os fluidos de perfuração. Os resultados apresentados neste trabalho mostrarão os parâmetros mais relevantes na determinação da velocidade de sedimentação das partículas e também a influência destes na avaliação da altura de leito de cascalhos gerados pela perfuração e nas pressões no fundo do poço. Esta avaliação de altura de leito de cascalhos e das pressões no poço serão dadas pelo Simulador de Carreamento de Cascalhos e Hidráulica de Perfuração (SIMCARR®), desenvolvido pelo GTEP/PETROBRAS
.
Moore-1, Chien-2, Sá-3, Limpeza de Poços-4, Velocidade de Sedimentação-5
1. INTRODUÇÃO
Dentre os custos considerados na exploração de um campo de petróleo, os de perfuração constituem uma parcela significativa do total. Dentro deste cenário, devemos estar atentos à operação de remoção dos cascalhos gerados pela perfuração, conhecida como limpeza de poços.
Esta operação é, ainda hoje, um tema crítico na perfuração de poços de alta inclinação. Quando este leito ocupa grande parte do espaço anular, ele é responsável por diversos problemas causados na perfuração. Se esta situação não for tratada adequadamente, o problema pode provocar a perda do poço.
Neste cenário, torna-se necessário que sejam desenvolvidas novas ferramentas que sejam capazes de avaliar a formação do leito de cascalhos e prever oscilações de pressões no anular decorrentes do escoamento.
Esse estudo, além de melhor conhecer o comportamento da velocidade de sedimentação em função de alguns parâmetros, também tem por finalidade mostrar o comportamento de três correlações de velocidade de sedimentação, a fim de encontrar uma melhor concordância entre elas.
2. LIMPEZA DE POÇO
Com o avanço nas descobertas de novos campos, principalmente campos offshore considerados de lâminas d’áquas ultras-profundas e com trajetórias com grandes desvios e afastamentos, a indústria do petróleo busca cada vez mais ferramentas que vêem minimizar as operações de paradas durante a perfuração de um poço.
Nesse cenário, o transporte de cascalhos tem sido uma das grandes preocupações durante o processo de perfuração de um poço. Durante este processo são gerados sedimentos provenientes do corte da formação. Costa et al (2004), mostraram alguns dos aspectos mais relevantes durante a processo de remoção dos cascalhos.
Durante a operação de limpeza do poço faz-se circular pelo espaço anular formado entre a coluna de perfuração e o revestimento um fluido de perfuração capaz de transportar os sólidos gerados pela broca para a superfície. Uma boa limpeza de poço pode ser definida como aquela onde a distribuição de cascalhos e o leito formado ao longo do poço não causam problemas para a operação que está em andamento.
Rocha et al (2006) define três cenários de inclinação onde o leito de cascalhos que se formam podem não causar problemas para a operação de perfuração, mas sim para uma operação de manobra. Os cenários definidos por ele foram: poços com ângulos entre 0° e 45°; 45° e 65°; 65° e 90°.
Para poços com ângulos entre 0° e 45°, o carreamento de cascalhos é função principalmente da viscosidade e da vazão do fluido de perfuração. Já os poços com ângulos entre 45° e 65°, o carreamento dos cascalhos passa a
ser função também da inclinação do poço. Os poços com ângulos entre 65° e 90° são os chamados poços de alta inclinação fazendo com que os cascalhos tendam a ser depositados no fundo formando um leito contínuo. Neste caso, seria necessária a agitação mecânica para mover os cascalhos.
Existem vários fatores que influenciam na limpeza do poço durante sua perfuração. Na literatura podemos ver alguns estudos que mostram uma análise de sensibilidade dos parâmetros envolvidos na etapa de limpeza de um poço de petróleo (Costa et al, 2003). Os parâmetros mais relevantes são: a velocidade média do fluido no anular, a rotação da coluna de perfuração, o ângulo de inclinação do poço, as propriedades do fluido, o tamanho e forma das partículas, a excentricidade da coluna de perfuração e a taxa de penetração. A Figura 1 uma relação entre os parâmetros que influenciam na limpeza de um poço e sua margem de controle no campo.
Fazendo uma análise dos parâmetros com relação ao apresentado pela Figura 1, podemos entender a importância destes no processo de limpeza do poço.
A vazão do fluido é um dos parâmetros que tem o maior nível de influência na limpeza do poço, por outro lado é também um dos parâmetros que se tem maior controle no campo, pois dependendo do caso se pode aumenta ou diminuir a vazão para o melhor carreamento dos cascalhos.
A densidade do fluido tem uma certa influência na limpeza, porém seu controle de campo é reduzido. Alguns problemas podem ocorrer se a densidade do fluido for aumentada muitas vezes de forma a reduzir a velocidade de queda das partículas, como por exemplo, indução à fratura das formações.
O tamanho das partículas é um parâmetro de baixo controle no campo, pois depende da formação e de outros fatores que por ventura podem vir a ocorrer durante a perfuração, como por exemplo, kick, desmoronamento da formação etc.
A densidade das partículas tem influência direta na sedimentação das partículas, pois se a densidade das partículas for maior que a densidade do fluido, as partículas tenderão a ser depositadas no fundo.
Figura 1 - influência dos parâmetros no controle de limpeza do poço
3. VELOCIDADE DE SEDIMENTAÇÃO OU VELOCIDADE DE QUEDA DA PARTÍCULA
A velocidade de sedimentação de uma partícula tem influência direta na limpeza do poço, visto que, partículas com velocidade de sedimentação baixa tendem a ser carreadas pelo fluido para a superfície, enquanto que partículas com velocidade de sedimentação alta tendem a se depositar no fundo do poço formando um leito. A velocidade de sedimentação de uma partícula é função de vários parâmetros, como a densidade da partícula, a densidade do fluido, o diâmetro da partícula e a viscosidade do fluido. Sendo assim, se faz necessário um estudo minucioso de modo a verificar qual parâmetro exerce maior influência na velocidade de sedimentação. Para partículas com características definidas, as propriedades reológicas e densidade do fluido são as variáveis que mais afetam a velocidade de sedimentação da partícula. Levando-se em conta que essas variáveis atuam simultaneamente, a avaliação da capacidade de carreamento de um fluido se torna muito complexa.
Para esse estudo foram utilizadas três correlações: Moore (Bourgoyne, 2005), Chien (Bourgoyne, 2005) e Sá (Sá et al).
3.1 Correlação de Moore
A correlação para velocidade de sedimentação de uma partícula proposta por Moore leva em consideração a viscosidade aparente do fluido (
μ
a) mostrada na Equação (1), ondeK
en
representam os parâmetrosreológicos para o modelo de potência,
d
1ed
2 representam os diâmetros interno e externo do espaço anular respectivamente ev
a é a velocidade no espaço anular.1 2 1
1
2
144
0, 0208
n n a ad
d
K
n
v
μ
−⎛
+
⎞
⎜
⎟
⎛
−
⎞
=
⎜
⎟
⎜
⎟
⎝
⎠ ⎜
⎟
⎝
⎠
(1)A Equação (2) mostra a velocidade de sedimentação para números de Reynolds maior que 300. Para Reynolds menor ou igual a 3, a velocidade de sedimentação a ser usada é mostrada pela Equação (3). E por fim, para Reynolds entre 3 e 300, a velocidade de sedimentação é calculada pela Equação (4).
1,54
s f sp s fv
d
ρ
ρ
ρ
−
=
(2)(
)
282,87
s sp s f ad
v
ρ
ρ
μ
=
−
(3)(
)
0,667 0,333 0,3332, 90
s s f sp f ad
v
ρ
ρ
ρ
μ
−
=
(4) 3.2 Correlação de ChienA correlação para a velocidade de sedimentação de uma partícula proposta por Chien (Bourgoyne, 2005) é muito semelhante à proposta por Moore, porém a viscosidade aparente é determinada pela Equação (5), usada para fluido do tipo polímeros, onde
μ
p é a viscosidade plástica,τ
y a tensão de cisalhamento,d
s o diâmetro da partícula ev
a a velocidade no anular. Quando o fluido usado for uma suspensão de bentonita em água, é recomendado usar a viscosidade aparente como sendo apenas a viscosidade plástica. A Equação (6) representa a velocidade de sedimentação, ondeρ
f eρ
s representam a densidade do fluido e da partícula respectivamente.5
y s a p ad
v
τ
μ
=
μ
+
(5) 236800
0, 0075
a s s f1 1
sp f s f a f sd
v
d
d
ρ
ρ
μ
ρ
μ
ρ
ρ
⎡
⎤
⎢
⎥
⎢
⎥
⎛
⎞
⎛
−
⎞
=
⎜
⎜
⎟
⎟
⎢
⎜
⎜
⎟
⎟
+ −
⎥
⎛
⎞
⎢
⎥
⎝
⎠
⎝
⎠
⎜
⎟
⎢
⎜
⎟
⎥
⎢
⎝
⎠
⎥
⎣
⎦
(6) 3.3 Correlação de SáA velocidade de sedimentação obtida pela correlação de Sá é dada pela Equação (7), onde
v
sp1 representa um valor intermediário obtido para a velocidade de sedimentação, s representada à velocidade de um grupo de partículas eφ
a porosidade que é calculada pela Equação (10), ondeC
Té a concentração total de sólidos.1
s sp sp
A Equação (8) mostra o cálculo da velocidade intermediária, onde
K
é uma relação entre o diâmetro da partícula (d
s) e o diâmetro hidráulico (d
H) como mostra a Equação (9).Como se trata de um processo iterativo,
v
sp0 é o valor inicial dado para velocidade de sedimentação da partícula. 1 0 sp spv
=
K v
(8) 0,6901 0,8
s Hd
K
d
⎛
⎞
= −
⎜
⎟
⎝
⎠
(9)1
C
Tφ
= −
(10)A Equação (11) e Equação (12) mostram o cálculo da velocidade de um grupo de partículas e do diâmetro hidráulico respectivamente, onde
re
é o número de Reynolds,d
eed
i representam os diâmetros externos e internos do anular respectivamente.0,082
3, 44 2, 66
p Hd
d
s
re
⎛
⎞
+
⎜
⎟
⎝
⎠
=
(11)(
)
0,816
H e id
=
d
−
d
(12) 4. RESULTADOS E DISCUSSÕESPara realizar esse estudo, foram utilizadas as equações de Moore, Chien e de Sá, porém os resultados obtidos para a correlação de Sá foram retirados diretamente do programa SIMCARR (Costa et al, 2006). Durante o estudo, quatro parâmetros foram o alvo das análises: vazão do fluido, densidade da partícula, diâmetro da partícula e densidade do fluido.
As análises foram feitas em dois diferentes poços que se diferem por suas trajetórias e geometrias. Foram utilizados também três tipos de fluido de perfuração com reologias diferentes denominados fino, médio e grosso. Essas denominações estão ligadas a reologia do fluido, ou seja, fluido fino apresenta baixa viscosidade, fluido médio apresenta uma viscosidade média e o fluido grosso apresenta uma viscosidade alta.
A Tabela 1 mostra as leituras do reômetro e também os parâmetros reológicos para cada um dos fluidos analisados. Os parâmetros avaliados foram analisados dentro das seguintes faixas: densidade do fluido – 8,3 a 20,9 lb/gal; diâmetro da partícula – 0,10 a 1,0 in; densidade da partícula – 14,2 a 25,0 lb/gal; vazão de fluido – 200 a 500 gpm.
Os dados mostrados na Tabela 1 foram obtidos através do módulo de reologia de fluido que existe dentro do Simulador de Carreamento de Cascalhos, onde através da leitura do reômetro e do modelo de fluido escolhido pelo usuário, o simulador calcula os devidos parâmetros reológicos. Neste caso em especifico, o modelo de fluido utilizado para todas as análises foi o modelo de potência.
Tabela 1 - Leituras do Reômetro e Parâmetros Reológicos
Leitura do Reômetro / Parâmetros Reológicos
Fino Médio Grosso
600 69 89 110 300 45 70 90 200 34 52 76 100 23 33 53 6 11 16 20 3 10 14 17 K(lb.sn/100 ft2) 1,69330 4,35182 8,72570
n
0,53509 0,43925 0,37188A trajetória e a geometria do poço 1 são mostradas na Figura 2. Os resultados obtidos para este poço levando em consideração todas as correlações estudadas são mostrados na Figura 3 e na Figura 4. Os dados utilizados neste poço foram: vazão de 200 gpm, densidade da partícula de 21 lb/gal, densidade do fluido de 10 lb/gal, diâmetro da partícula de 0,10 in e taxa de penetração de 10 m/h.
Figura 2 - Esquema e trajetória do poço 1
A Figura 3a mostra o resultado da densidade do fluido comparando as três correlações estudas assim como os três tipos de fluidos testados. Como pode ser visto, as correlações de Moore e Sá foram as que apresentaram melhor concordância. Como era de se esperar, os resultados para os fluidos com uma reologia mais grossa apresentaram velocidades de sedimentação menores do que os fluidos com viscosidade mais fina.
A Figura 3b apresenta o resultado da densidade da partícula. Assim como para a densidade do fluido, o resultado da densidade da partícula também mostrou uma boa concordância entre as correlações de Moore e Sá e também repetiu o resultado esperado levando-se em consideração a reologia do fluido.
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 6,0 11,0 16,0 21,0
densidade do fluido (lb/gal)
v e lo c id a d e d e q u e d a (ft/ s ) Moore - fino Moore - medio Moore - gros so Chien - fino Chien - medio Chien - grosso SIMCARR - fino SIMCARR - medio SIMCARR - gros so 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 13 18 23
densidade da partícula (lb/gal)
v e lo c id a d e d e q u e d a (ft/ s ) Moore - fino Moore - medio Moore - grosso Chien - fino Chien - medio Chien - gross o Sá - fino Sá - medio Sá - gros so (a) (b)
Figura 3 – Resultados do poço 1 (densidade do fluido, densidade da partícula)
A Figura 4 mostra o resultado para o diâmetro da partícula e para a vazão de fluido. Diferentemente dos resultados apresentados na Figura 3, o resultado para o diâmetro da partícula (Figura 4a) mostrou um afastamento entre as três correlações não aparentando uma boa concordância entre elas. Já a Figura 4b que mostra o resultado da vazão, o que pode ser observado é que esse parâmetro tem pouca influência na velocidade de sedimentação, pois não foi observada nenhuma variação ao longo da faixa estudada.
0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6 1,8 2 0 0,3 0,6 0,9
diâmetro da partícula (in)
ve lo ci dad e d e q u eda ( ft /s ) Moore - fino Moore - medio Moore - grosso Chien - fino Chien - medio Chien - grosso Sá - fino Sá - medio Sá - grosso 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 150 200 250 300 350 400 450 500 550 vazão (gpm) v e lo c id a d e d e q u e d a (ft/s ) Moore - fino Moore - m edio Moore - grosso Chien - fino Chien - medio Chien - grosso Sá - fino Sá - medio Sá - grosso (a) (b) Figura 4 – Resultados do poço 1 (diâmetro da partícula e vazão de fluido)
O resultado da altura de leito e da velocidade de sedimentação em função da profundidade para o poço 1 levando-se em conta as correlações estudadas incluindo as diferentes reologias é mostrado na Figura 5. Com relação à velocidade de sedimentação que é mostrada na Figura 5a, o resultado confirmou o mostrado pela Figura 3 e Figura 4 em que a velocidade de sedimentação foi menor para as correlações de Moore e de Sá.
A Figura 5b mostra o resultado para a altura de leito, onde podemos observar uma boa concordância com os outros resultados mostrados para esse poço, já que quanto menor for à velocidade de sedimentação menor será a altura de leito formada. Para a correlação de Sá, apenas o fluido fino apresentou uma formação de leito em torno de 20%. Já para a correlação de Moore apresentou uma formação de leito tanto para o fluido médio como também para o fluido fino, chegando a uma altura de leito de aproximadamente 30%.
0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 Velocidade de Queda (ft/s) p rof un di da de ( m ) fino Sá medio Sá grosso Sá fino Moore medio Moore grosso Moore fino Chien medio Chien grosso Chien 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 0 20 40 60 80 100 Altura de Leito (%) p ro fun di da de ( m ) fino Sá medio Sá grosso Sá fino Moore medio Moore grosso Moore fino Chien medio Chien grosso Chien (a) (b) Figura 5 - Velocidade de queda e Altura de leito ao longo da profundidade para o poço 1
A trajetória e a geometria do poço 2 são mostradas na Figura 6. Os resultados obtidos para este poço levando em consideração todas as correlações estudadas são mostrados na Figura 7 e na Figura 8. Os dados utilizados neste poço foram: vazão de 200 gpm, densidade da partícula de 21,8 lb/gal, densidade do fluido de 9,5 lb/gal, diâmetro da partícula de 0,25 in e taxa de penetração de 30 m/h.
Figura 6 - Esquema e trajetória do poço 2
A Figura 7a e Figura 7b mostram o resultado para a densidade do fluido e da partícula respectivamente. Um ponto que foi notado em ambos os resultados foi um degrau na curva para a correlação de Sá com fluido fino. Este resultado provavelmente está ligado à geometria do poço, porém não se sabe ainda a razão desse resultado só aparecer para este tipo de fluido. Uma boa concordância entre as correlações de Moore e Sá também foi observado para esses resultados.
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 6,0 11,0 16,0 21,0
densidade do fluido (lb/gal)
v e lo c id a d e d e q u e d a (ft/ s ) Moore - fino Moore - medio Moore - grosso Chien - fino Chien - medio Chien - gross o Sá - fino Sá - medio Sá - gross o 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 15 20 25
densidade da partícula (lb/gal)
v e lo c id a d e d e q u e d a (ft/ s ) Moore - fino Moore - medio Moore - grosso Chien - fino Chien - medio Chien - grosso Sá - fino Sá - medio Sá - grosso (a) (b) Figura 7 – Resultados do poço 2 (densidade do fluido, densidade da partícula)
Mais uma vez o resultado apresentado para o diâmetro da partícula (Figura 8a) foi o que apresentou uma maior discrepância entre as correlações. Vale ressaltar um resultado que também aparece nesta figura, porém já foi notado em todas as outras mostradas, que é a correlação de Chien, os valores de velocidade de sedimentação para essa correlação não vem sofrendo muita alteração com a mudança da reologia do fluido. Este fato poder ser explicado uma vez que a viscosidade aparente foi usada como sendo a viscosidade plástica.
A Figura 8b mostra o resultado da vazão de fluido onde também a velocidade de sedimentação não apresentou nenhuma variação ao longo da faixa estudada. O mesmo comportamento observado nos gráficos da Figura 7 também foi observado na Figura 8b, que é um degrau na curva da correlação de Sá com fluido fino.
0 0,5 1 1,5 2 0 0,3 0,6 0,9
diâmetro da partícula (in)
ve lo c ida de de queda ( ft /s ) Moore - fino Moore - medio Moore - gros so Chien - fino Chien - medio Chien - grosso Sá - fino Sá - medio Sá - grosso 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 150 200 250 300 350 400 450 500 550 Vazão (gpm) v e lo c id a d e d e q u e d a (ft/ s ) Moore - fino Moore - medio Moore - grosso Chien - fino Chien - medio Chien - grosso Sá - fino Sá - medio Sá - gross o (a) (b) Figura 8 – Resultados do poço 2 (diâmetro da partícula e vazão de fluido)
A Figura 9 mostra o resultado para a altura de leito e da velocidade de sedimentação em função da profundidade para o poço 2. Como no poço anterior o resultado apresentado para a velocidade de sedimentação (Figura 9a) está bem coerente com os resultados mostrados na Figura 7 e Figura 8, onde mostra as correlações de Moore e Sá com velocidades de sedimentação mais baixas do que a correlação de Chien. O resultado para a altura de leito é mostrado pela Figura 9b onde apenas a correlação de Sá com fluido grosso apresentou um altura de leito de 0%. Já as demais mostraram uma altura de leito bem alta chegando à ordem de 70% para a correlação de Moore com fluido fino. Um ponto que se pode notar foi que mesmo a correlação de Chien tendo apresentado valores de velocidade de sedimentação maiores que as outras duas correlações, seus valores para altura de leito não foram tão diferentes como se esperava.
0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 0 0,2 0,4 0,6 0,8 Velocidade de Queda (ft/s) pr ofun di da de (m ) fino Sá medio Sá grosso Sá fino Moore medio Moore grosso Moore fino Chien medio Chien grosso Chien 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 0 20 40 60 80 100 Altura de Leito (%) pr of u ndi d a de ( m ) fino Sá medio Sá grosso Sá fino Moore medio Moore grosso Moore fino Chien medio Chien grosso Chien (a) (b) Figura 9 - Velocidade de queda e Altura de leito ao longo da profundidade para o poço 2
5. CONCLUSÕES
Os resultados apresentados para os dois poços mostraram uma boa concordância entre as correlações de Moore e Sá. Contudo na maioria dos casos, a correlação de Sá apresentou valores de velocidade de sedimentação mais baixos, fazendo com que as partículas tendessem a ser carreadas mais facilmente para fora do poço. Tendo em mente um projeto de poço, pensaríamos em algo que nos desse uma maior margem de segurança, nesse caso optaria por se usar ou a correlação de Morre ou até mesmo a correlação de Chien, pois mesmo elas tendo
apresentado uma velocidade de sedimentação maior que a apresentada pela correlação de Sá, estaria agora trabalhando com uma condição maior de segurança.
Com relação ao grau de influência dos parâmetros analisados na velocidade de sedimentação, pôde-se ver que a vazão do fluido não tem influência direta no valor da velocidade e que tanto a densidade do fluido, densidade da partícula e o diâmetro da partícula exercem uma influência no valor da velocidade de sedimentação.
Foi observado também um bom resultado em resposta aos três tipos de reologias de fluido usadas visto que à medida que o fluido ficava mais viscoso, a altura de leito tendia a diminuir.
6. AGRADECIMENTOS
Os autores agradecem ao GTEP / Puc-Rio e ao Cenpes/Petrobras. 7. REFERÊNCIAS
BOURGOYNE, A.T.; MILLHEIN, K.K.; CHENEVERT, M.E.; YOUNG, F.S. Applied Drilling Engineering. SPE Text Book Series, vol. 2, 2005. p.176-178
COSTA, S.S.; FREIRE, H.; PASTOR, J.; FOUNTOURA, S.A.B.; MARTINS, A.L. Análise de Sensibilidade dos Parâmetros na Limpeza de Poços de Petróleo. 2° Congresso Brasileiro de P&D em Petróleo & Gás, 2003.
COSTA, S.S.; FOUNTOURA, S.A.B. Aspectos Importantes de Limpeza de Poços de Petróleo. 3° congresso Brasileiro de P&D em Petróleo & Gás, 2004.
COSTA, S.S.; MARTINS, A.L.; FOUNTOURA, S.A.B. SIMCARR – Simulador de Hidráulica de Perfuração e Carreamento de Cascalhos. 1° Encontro Nacional de Hidráulica de Perfuração e Completação de Poços de Petróleo e Gás, 2006.
ROCHA, L.A.S.; AZUAGA, D.; ANDRADE, R.; VIEIRA, J.L.B.; SANTOS, O.L.A. Perfuração Direcional.1ª. ed. Rio de Janeiro: Interciência, 2006. p.70-73
SÁ, C.H.M.; ROSOLEN, M.A.; BRANDÃO, E.M. Determinação do Coeficiente de Arraste de Partículas em Fluidos Viscoelásticos Utilizados na Perfuração de Poços de Alta Inclinação e/ou Horizontais. Rio de Janeiro, Publicação interna Petrobras.
STUDY OF FALL VELOCTY CORRELATIONS FOR NON-NEWTONIAN FLUIDS
APPLIED TO THE HOLE CLEANING PROBLEMS
This work presents a study of fall velocity correlations for non-Newtonian fluids that are used to evaluate the cuttings transport during the wells drilling. The relevance of this subject is the importance of the cuttings fall velocity behavior in order to use a better correlation for cuttings transport problems. In this work, a sensitivity analysis of the involved parameters and correlations will be presented. Amongst these parameters, fluid flow rate, cuttings diameter, cuttings density and drilling fluid density are the most relevant.
There are a lot of correlations in the literature that describe the fall velocity behavior. In this work will be used Moore, Chien and Sá correlations. This analysis will also take for different drilling fluids.
The results presented in this work will also show to the most relevant parameters in cuttings fall velocity correlations and the influence of these parameters in the evaluation of the cuttings bed height generated by the drilling and in the bottom hole pressures. This evaluation of cuttings bed height and the bottom hole pressures will be given by SIMCARR® (Cuttings Transportation and Drilling Hydraulics Simulator), developed for the GTEP/PETROBRAS.
