01/11/2017 - Equipe Target
Os fluidos de perfuração de poço de petróleo
A API RP 13D:2017 - Rheology and Hydraulics of Oil-well Drilling Fluids tem o objetivo de fornecer uma compreensão e orientações básicas sobre a reologia e a hidráulica dos fluidos de perfuração dos poços de perfuração de várias complexidades, incluindo a perfuração de alta temperatura/alta pressão (high-temperature/high-pressure - HTHP), de alcance prolongado (extended-reach drilling - ERD) e poços altamente direcionais. Os engenheiros gerentes e operacionais são o público-alvo deste documento.
A complexidade das equações fornecidas é tal que um engenheiro competente pode usar programas de planilhas simples para realizar as análises. Dado que as equações aqui utilizadas são limitadas pelo tipo de planilha, não são oferecidas soluções numéricas mais avançadas contendo múltiplas sub-rotinas e macros. Esta limitação não sugere que apenas os resultados fornecidos pelos métodos da planilha são soluções de engenharia válidas.
A reologia é o estudo da deformação do fluxo de matéria. Para este documento, a reologia é o estudo das características de fluxo dos fluidos de perfuração e como essas características afetam o seu movimento. A discussão de reologia neste documento é limitada ao fluxo de líquido monofásico.
As propriedades reológicas afetam diretamente as características do fluxo e o comportamento hidráulico. As propriedades devem ser controladas para os fluidos de perfuração a fim de que ele execute as suas várias funções. Determinadas propriedades são medidas no local do poço para monitoramento e tratamento, e no laboratório para o desenvolvimento de novos aditivos e sistemas, nova formulação para aplicações específicas e diagnóstico de problemas especiais. A medição das propriedades reológicas também possibilita descrições matemáticas do fluxo circulante de fluido que são importantes para as seguintes determinações relacionadas com a hidráulica: cálculo de perdas de pressão de fricção em tubos e anulações, determinação de densidade de circulação equivalente (equivalent circulating density - ECD) do fluido de perfuração em condições de poço, determinação de regimes de fluxo, estimativa de eficiência de limpeza de furos, estimativa de pressão de compressão/pressão e otimização do sistema de circulação de fluido de perfuração para melhorar a sua eficiência.
Os conceitos de viscosidade, tensão de cisalhamento e taxa de cisalhamento são importantes na compreensão das características do fluxo de fluidos. As medições específicas são feitas em fluidos para determinar os parâmetros reológicos sob uma variedade de condições. A partir desta informação, o sistema circulante pode ser projetado e avaliado para atingir os objetivos desejados.
O sistema hidráulico de fluido de perfuração envolve pressões hidrostáticas, perdas de pressão de fricção, capacidade de carga, pressão de argamassa e densidades estáticas e circulantes equivalentes, entre outras. São incluídos modelos matemáticos que relacionam o esforço de cisalhamento com a ...
