Orientador: Cesar Costapinto Santana

Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica

Resumo: Através de dados experimentais obtidos em uma unidade de fluidização de partículas esféricas em geometria anular, são desenvolvidas correlações para avaliar o efeito da concentração de partículas sólidas na velocidade de sedimentação destas em fluidos não-Newtonianos independentes do tempo....

Resumo: Através de dados experimentais obtidos em uma unidade de fluidização de partículas esféricas em geometria anular, são desenvolvidas correlações para avaliar o efeito da concentração de partículas sólidas na velocidade de sedimentação destas em fluidos não-Newtonianos independentes do tempo. São escolhidos dois modelos para a descrição do comportamento reológico dos fluidos em questão: o modelo de Ostwald de Waele (ou "'Power Law") e o modelo de Ellis. Outro aspecto abordado no presente trabalho é o retardamento na velocidade de queda da partícula causado pelas paredes do duto anular: o efeito de parede. Seguindo os princípios da Análise Dimensional, este efeito é relacionado com grupamentos adimensionais relevantes à situação física a partir de uma regressão não linear. Por fim, este trabalho é aplicado no cálculo da razão de transporte de cascalhos durante a perfuração de poços verticais de petróleo para diversas vazões de circulação. Vale a pena salientar que para as simulações desenvolvidas são utilizados parâmetros usuais nas perfurações convencionais de poços verticais de petróleo

Abstract: Using experimental data obtained from a spherical particles fluidisation unit in annular geometry, correlations are developed in order to evaluate the particle concentration effect on particle settling velocity in time independent non-Newtonian fluids. Two models are choosen to describe...

Abstract: Using experimental data obtained from a spherical particles fluidisation unit in annular geometry, correlations are developed in order to evaluate the particle concentration effect on particle settling velocity in time independent non-Newtonian fluids. Two models are choosen to describe the rheological behavior of the fluids: the Ostwald de Waele model and the Ellis one. Another approach in this research is the retarding effect in the particle settling velocity caused by the annulus walls, known as wall effect. According to the principles of Dimensional Analysis, the wall effect is related to dimensionless groups adequate to describe the phenomenum through the use of non-linear reqression. The present work is applied to the simulation of the cuttings transport ratio in vertical oilwell drilling for several flow rates. Simulation is performed with parameter values used in conventional drilling