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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/10347| Título: | Estudo da hidráulica de brocas de perfuração de poços - efeitos de parâmetros do processo de perfuração |
| Título(s) alternativo(s): | A study of drill bit hydraulics – effects of drilling process parameters |
| Autor(es): | Maneira, Emerson Luiz |
| Orientador(es): | Franco, Admilson Teixeira |
| Palavras-chave: | Poços de petróleo - Perfuração Fluido hidráulico Escoamento Oil well drilling Hydraulic fluids Runoff |
| Data do documento: | 18-Set-2013 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Curitiba |
| Citação: | MANEIRA, Emerson Luiz. Estudo da hidráulica de brocas de perfuração de poços – efeitos de parâmetros do processo de perfuração. 2013. 93 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2013. |
| Resumo: | Nesse trabalho é realizada uma investigação numérica da hidráulica de brocas de perfuração de poços de petróleo através de dinâmica de fluidos computacional utilizando-se do método dos volumes finitos baseado em elementos. Foi avaliado o escoamento do fluido de perfuração após esse ser ejetado pela broca, atingindo o fundo do poço e retornando pelo espaço anular. O trabalho foca no entendimento da dinâmica do escoamento e na forma como certos parâmetros do processo de perfuração, especificamente viscosidade dinâmica, massa específica e vazão do fluido, taxa de rotação da broca e diâmetro do ejetor, influenciam na força de impacto do fluido no fundo do poço e na perda de carga da seção simulada, bem como nos perfis de pressão e velocidade locais. O estudo foi conduzido através de simulação numérica tridimensional, utilizando-se o programa computacional ANSYS CFX 14 e fluido de perfuração newtoniano incompressível. Foram estabelecidas correlações entre os parâmetros analisados, a força de impacto e a perda de carga, tendo os ajustes apresentado ótimas correlações com os resultados numéricos obtidos. Destaca-se o resultado da independência da perda de carga com a viscosidade dinâmica do fluido de perfuração. Os resultados numéricos também tem grande concordância com equações utilizadas na hidráulica de perfuração. |
| Abstract: | In this study it is performed a numerical analysis of oil drill bits hydraulics throughout computational fluid dynamics using the element-based finite volume method. The drilling fluid flow was evaluated after the fluid is ejected by the drill bit, hitting the bottom of the hole and returning by the annulus. The study is focused on the understanding of the flow dynamics and on the way certain process parameters, particularly dynamic viscosity, specific mass and flow rate of the drilling fluid, rotation rate of the drill bit and ejector diameter, influence on impact force of the fluid in the drilled rock and head loss in the studied section, as well as local pressure and velocity profiles. The study was conducted using tridimensional numerical simulation through ANSYS CFX 14 software. The drilling fluid used is Newtonian and incompressible. Correlations were established between the examined parameters, the impact force and head loss, having the fitted curves great correlation with the obtained numerical data. One important result is that the head loss is independent of the dynamic viscosity of the drilling fluid. The numerical data are also consistent with established equations used in drilling hydraulics. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/10347 |
| Aparece nas coleções: | CT - Engenharia Mecânica |
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