ESTUDO DA PERDA DE CARGA NO ESCOAMENTO DE FLUIDO NãO NEWTONIANO EM COILED TUBING

PRESSURE DROP STUDY OF NON-NEWTONIAN FLUID FLOW IN COILED TUBING

LEAL, BÁRBARA CAVALCANTE; SCHEID, CLáUDIA MIRIAM; OLIVEIRA, BEATRIZ ROSAS DE; FILHO, LEONIDAS PEREIRA; CALçADA, LUíS AMéRICO

Artigo:

O coiled tubing, também chamado de flexitubo, é composto por um tubo de metal flexível e contínuo que é enrolado em um carretel com várias camadas. No processo de fechamento de poços de petróleo, o tubo é desenrolado em direção ao poço por onde diferentes tipos de fluido são bombeados, como a pasta de cimento que é um fluido não newtoniano. É de vital importância prever as condições de processo para se obter a perda de carga e a pressão de bombeio adequada para escoamento do fluido. O objetivo deste trabalho é avaliar experimentalmente a perda de carga no escoamento em coiled tubing para diferentes vazões e, então, propor um modelo que ajuste os dados experimentais. Desta maneira, experimentos foram conduzidos em uma unidade piloto bombeando água e solução de goma xantana em diferentes vazões e razões de curvatura, que é razão entre os raios de bobina do carretel e da camada. Uma metodologia para o cálculo da perda de carga em coiled tubing foi proposta utilizando-se correlações de fator de atrito presentes na literatura. Estas correlações levam em conta fatores como a razão de curvatura da bobina, diâmetro e comprimento do tubo enrolado e a velocidade do fluido em cada camada, fatores estes que podem variar em um caso real. Dessa forma, será possível prever a pressão de bombeio necessária para garantir o escoamento do fluido. Foi possível propor um modelo baseado em correlações da literatura, com erros menores que 5%.

O coiled tubing, também chamado de flexitubo, é composto por um tubo de metal flexível e contínuo que é enrolado em um carretel com várias camadas. No processo de fechamento de poços de petróleo, o tubo é desenrolado em direção ao poço por onde diferentes tipos de fluido são bombeados, como a pasta de cimento que é um fluido não newtoniano. É de vital importância prever as condições de processo para se obter a perda de carga e a pressão de bombeio adequada para escoamento do fluido. O objetivo deste trabalho é avaliar experimentalmente a perda de carga no escoamento em coiled tubing para diferentes vazões e, então, propor um modelo que ajuste os dados experimentais. Desta maneira, experimentos foram conduzidos em uma unidade piloto bombeando água e solução de goma xantana em diferentes vazões e razões de curvatura, que é razão entre os raios de bobina do carretel e da camada. Uma metodologia para o cálculo da perda de carga em coiled tubing foi proposta utilizando-se correlações de fator de atrito presentes na literatura. Estas correlações levam em conta fatores como a razão de curvatura da bobina, diâmetro e comprimento do tubo enrolado e a velocidade do fluido em cada camada, fatores estes que podem variar em um caso real. Dessa forma, será possível prever a pressão de bombeio necessária para garantir o escoamento do fluido. Foi possível propor um modelo baseado em correlações da literatura, com erros menores que 5%.

Palavras-chave:

DOI: 10.5151/cobecic2019-FTSP38

Referências bibliográficas

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Como citar:

LEAL, BÁRBARA CAVALCANTE; SCHEID, CLáUDIA MIRIAM; OLIVEIRA, BEATRIZ ROSAS DE; FILHO, LEONIDAS PEREIRA; CALçADA, LUíS AMéRICO; "ESTUDO DA PERDA DE CARGA NO ESCOAMENTO DE FLUIDO NãO NEWTONIANO EM COILED TUBING", p-2345-2351. In: Anais do XIII Congresso Brasileiro de Engenharia Química em Iniciação Científica. São Paulo: Blucher, 2019.
ISSN 23591757, DOI 10.5151/cobecic2019-FTSP38