Hidráulica de poço

Hidráulica e Reologia de Perfuração

Bibliografia

Bourgoyne, A.T., Millheim, K.K., Chenevert, M.E., and Young, F.S.: “Applied Drilling Engineering”, SPE Textbook Series, Vol. 2, Richardson, Texas, USA, 1986, 9th Edition 2003. – Capítulo 4 – Drilling Hydraulics – Capítulos 4.1, 4.2, 4.7, 4.13, 4.8, 4.9, 4.10, 4.11, 4.12

Motivação
Fluido de Perfuração e Pasta de Cimento Necessidade de conhecer – Pressões estáticas e dinâmicas associadas a cada operação executada no poço Otimização de parâmetros – Pressão de Bombeio, Vazão de Injeção e Dimensionamento dos Jatos da Broca – Maximizar a taxa de penetração Capacidade de Remoção de Sólidos

Ferramentas de Trabalho
Mecânica dos Fluidos – Leis da Conservação da Massa, da Quantidade de Movimento, e da Energia – Leis Constitutivas
Comportamento Reológico dos Fluidos Equação de Estado de Gases

Pressão Hidrostática
(capítulos 4.1 e 4.2)
F1 = pA W = ρAΔD
F1

D

dp ⎛ ⎞ F2 = ⎜ p + ΔD ⎟A dD ⎝ ⎠

p0

∫ρ

p

dp

= ∫ dD
D0

D

ΔD

Líquido

p = p 0 + 0,1706 ρD
Gás
PV = nzRT p F2

W

n=

m M

ρ=
D

m V

zdp M dD pM = dD ∫ dp = ∫ p R D0 T zRT p0 para um valor médio de z e um valor constante de T

⎡ M(D - D 0 ) ⎤ p = p 0 exp ⎢ ⎥ ⎣ zRT ⎦

Exemplo (4.1)
Calcule a massa específica do fluido de perfuração para que, em condições estáticas, ele seja capaz de evitar que um reservatório, a 3720 m de profundidade e com pressão de poros de 8500 psig, produza para o poço. p = p 0 + 0,1706 ρD

ρ=

8500 p = = 13,4lbm / gal 0,1706D 0,1706(3720 )

Jatos da Broca
(capítulo 4.7)
Papel dos Jatos da Broca – Aumentar a capacidade de limpeza do fluido de perfuração no fundo do poço – Remover os fragmentos de rocha, contribuindo para o aumento da vida útil da broca Dimensionamento dos Jatos de Broca – Otimizar a taxa de penetração e a vida útil da broca – Compatível com os recursos disponíveis e com o projeto e planejamento do poço

Jatos da Broca
Equação de Bernoulli ao