Avaliação de modelos reológicos e correlações de fator de atrito de pasta de cimento em dutos circular e anulares.

AVALIAÇÃO DE MODELOS REOLÓGICOS E CORRELAÇÕES DE FATOR DE ATRITO DE PASTA DE CIMENTO EM DUTOS CIRCULAR E ANULARES.

E. A. CABRAL1, E. C. H. PARAISO1, L. A. CALÇADA1, C. M. SCHEID1
1 Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, Instituto de Tecnologia
E-mail para contato: [e-mail] OBJETIVO Simular o escoamento de pastas de cimento que ocorre na cimentação de poços de petróleo. Utilizar os dados experimentais de queda de pressão e vazão para avaliar correlações pertinentes à previsão da perda de carga, tais como: modelos reológicos e fator de atrito.
Palavras chave: perda de carga, cimentação de poços, escoamento anular.

1. INTRODUÇÃO
Atualmente com a descoberta do pré-sal novas tecnologias estão sendo desenvolvidas para aperfeiçoar o processo de exploração de petróleo. Testes para avaliar o comportamento de fluidos no interior de anulares são uma ferramenta importante no processo de exploração. Visando estudar o comportamento de pastas de cimento foi construída uma unidade experimental com o objetivo de avaliar modelos reológicos, propostos nas literaturas, capazes de descrever o comportamento da pasta e também avaliar correlações de fator de atrito em dutos circular e anulares.
1.1. Modelos Reológicos Estudados
Nos processos de cimentação de poços de petróleo os modelos reológicos de Bingham (Eq.1) e power-law (Eq. 2) são os mais utilizados, Nelson (1990). O modelo de Herschel-Bulkley (Eq. 3) foi utilizado por possuir características dos dois anteriores. (1) (2) (3)
1.2. Determinação do Fator de Atrito
O fator de atrito experimental de Fanning pode ser determinado pela Eq.(4). Esta equação é oriunda da substituição da equação da perda de carga distribuída na equação de Bernoulli modificada, Fox et al. (2004). (4)
Para fluidos não-newtonianos, a