Please use this identifier to cite or link to this item: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/41303
ORCID:  http://orcid.org/0000-0002-5736-7095
Document type: Tese
Access type: Acesso Aberto
Title: Estudo da Sedimentação de Partículas em Reservatórios Inclinados Utilizando a Técnica de Atenuação de Raios Gama
Alternate title (s): Particle Sedimentation in Directional Wells Using the Gamma-Ray Attenuation Technique
Author: Schimicoscki, Raquel Stavale
First Advisor: Arouca, Fábio de Oliveira
Second Counselor: Damasceno, João Jorge Ribeiro
First member of the Committee: Moreira, Bruno Arantes
Second member of the Committee: Tanabe, Eduardo Hiromitsu
Third member of the Committee: Fagundes, Flávia Marques
Fourth member of the Committee: Lobato, Fran Sergio
Fifth member of the Committee: Vieira, Rafael Bruno
Summary: A perfuração direcional de poços inclinados, em contraste com as técnicas tradicionais de perfuração vertical, possibilita o aumento da produtividade dos reservatórios, maximiza e viabiliza a exploração de campos petrolíferos em localizações de difícil acesso. Considerando que fluidos de perfuração estão sujeitos a sedimentação de partículas, e que a sua sedimentação não é desejada pela indústria petrolífera. Pouco se sabe sobre os efeitos do ângulo de inclinação do poço na sedimentação em tais reservatórios, não se tem estudos utilizando a Técnica de Atenuação de Raios Gama (TARG) em poços direcionais. Quando o fluxo de fluido de perfuração é cessado, esses sólidos naturalmente tendem a sedimentar, podendo comprometer a retomada do processo e causar danos aos equipamentos. Diante desse cenário, este trabalho busca avançar no entendimento da influência da inclinação do poço na sedimentação de sólidos no interior dele. Para tanto, foram preparadas suspensões, newtonianas (água com CaCO3 e glicerina com microesferas de vidro) e não newtonianas (goma xantana com microesferas de vidro), e realizados os monitoramentos da concentração volumétrica local de sólidos ao longo do tempo, pela TARG, em diferentes posições do tubo de teste e em quatro diferentes inclinações em relação ao eixo vertical (0°, 30°, 45° e 60°). Observou-se que quanto maior o ângulo de inclinação, maior a velocidade de sedimentação dos sólidos e que o efeito conhecido como Boycott se torna evidente e importante durante a separação da suspensão. Além disso existe uma mudança na dinâmica da sedimentação relacionada à inclinação do recipiente e às características reológicas dos fluidos, associadas ao efeito Boycott e à gelificação das estruturas do biopolímero. Dessa forma, ao escolher os poços direcionais, deve-se escolher entre os benefícios que os poços inclinados oferecem, como maior produtividade e menor impacto ambiental, e o aumento da velocidade de sedimentação dos sólidos nos fluidos de perfuração que pode atrapalhar a etapa de perfuração.
Abstract: Directional drilling of inclined wells, as opposed to conventional vertical drilling methods, enhances reservoir productivity, allowing for exploration of oil fields in challenging locations. Although drilling fluids experience sedimentation due to solid particles in the fluid formulation and cuttings from rock formation, especially in inclined wells, our understanding of the influence of wellbore inclination on sedimentation in these reservoirs remains insufficient. When the drilling fluid flow ceases, these solids naturally settle, potentially impeding the resumption of the process and causing equipment damage. In response to this challenge, this study aims to advance the understanding of the influence of wellbore inclination on solid sedimentation within if. To achieve this, suspensions (both Newtonian and non-Newtonian) were prepared, and the local volumetric solids concentration was monitored over time using the Gamma Ray Attenuation Technique at various positions within the test tube and at four different inclinations relative to the vertical axis (0°, 30°, 45°, and 60°). It was observed that the greater the inclination angle, the faster the sedimentation rate of solids. The phenomenon known as the Boycott effect becomes evident and significant during the suspension separation. Additionally, there is a change in the sedimentation dynamics related to the inclination of the container and the rheological characteristics of the fluids, associated with the Boycott effect and the gelification of biopolymer structures. Therefore, when opting for directional drilling, a careful balance must be struck between the advantages offered by inclined wells, such as increased productivity and reduced environmental impact, and the higher rate of solids sedimentation in drilling fluids.
Keywords: Sedimentação
Poços direcionais
Efeito Boycott
Atenuação de raios gama
Settling
Inclined wells
Boycott effect
Gamma ray attenuation
Area (s) of CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::OPERACOES INDUSTRIAIS E EQUIPAMENTOS PARA ENGENHARIA QUIMICA::OPERACOES DE SEPARACAO E MISTURA
Language: por
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
Program: Programa de Pós-graduação em Engenharia Química
Quote: SCHIMICOSCKI, Raquel Stavale. Estudo da sedimentação de partículas em reservatórios inclinados utilizando a técnica de atenuação de raios gama. 2024.153f. Dissertação (doutorado em Engenharia química) - Universidade Federal de Uberlândia, 2024. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.te.2024.59.
Document identifier: http://doi.org/10.14393/ufu.te.2024.59
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/41303
Date of defense: 26-Jan-2024
Sustainable Development Goals SDGs: ODS::ODS 9. Indústria, Inovação e infraestrutura - Construir infraestrutura resiliente, promover a industrialização inclusiva e sustentável, e fomentar a inovação.
Appears in Collections:TESE - Engenharia Química

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