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https://rima110.im.ufrrj.br:8080/jspui/handle/20.500.14407/11159
Full metadata record
DC Field | Value | Language |
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dc.creator | Velasco, Rodolfo Mauricio Alvarez | |
dc.date.accessioned | 2023-11-19T22:05:29Z | - |
dc.date.available | 2023-11-19T22:05:29Z | - |
dc.date.issued | 2018-11-23 | |
dc.identifier.citation | VELASCO, Rodolfo Mauricio Alvarez. Avaliação da dissolução de partículas de halita em salmouras no escoamento ascendente em tubo. 2018. 100 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) - Instituto de Tecnologia, Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, Seropédica, 2018. | por |
dc.identifier.uri | https://rima.ufrrj.br/jspui/handle/20.500.14407/11159 | - |
dc.description.abstract | With the confirmation of the existence of large oil reservoirs, found in the pre-salt region, researches are being developed with the purpose of overcoming certain challenges and technical limitations, especially when the salt layers are drilled. One of these challenges is to ensure good conditions for drilling operations. Proper drilling fluids control must be performed since salt cuttings can dissolve in the drilling fluid, thus modifying their physicochemical and rheological properties. Within this context, the objective of this work was the study of the dissolution of halite (NaCl) particles in brines in pipe flow. In order to carry out the study, it was necessary to design and built an experimental unit that operates under similar conditions to the drilling conditions of oil wells, which are similar Reynolds number, vertical upward flow of the fluid, movement of the solid particles together with the fluid. It was proposed a mathematical model based on an partial differential equations system that is based on the mass conservation for the solid and liquid phases. For the solution of the system two approaches were considered, the first considers the variation of the diameter of the NaCl particles along the flow and the second approach considers the particle diameter constant. The global mass transfer coefficient was estimated using the computational program MAXIMA, written in FORTRAN language, where the experimental concentration profiles were used as input data. The results obtained by the simulation were compared with the experimental results, where the mean relative deviation of the two approach was less than 5% and the estimated mass transfer coefficients are in the same order of magnitude as those found in the literature. | eng |
dc.format | application/pdf | * |
dc.language | por | por |
dc.publisher | Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro | por |
dc.rights | Acesso Aberto | por |
dc.subject | Pré-sal | por |
dc.subject | Fluidos de perfuração | por |
dc.subject | Dissolução de sais | por |
dc.subject | Pre-salt | eng |
dc.subject | Drilling fluids | eng |
dc.subject | Salts dissolution | eng |
dc.title | Avaliação da dissolução de partículas de halita em salmouras no escoamento ascendente em tubo | por |
dc.title.alternative | Evaluation of halite dissolution particles in brines in pipe ascending flow | eng |
dc.type | Dissertação | por |
dc.contributor.advisor1 | Scheid, Cláudia Míriam | |
dc.contributor.advisor1ID | CPF: 023.546.317-58 | por |
dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/7777291180260276 | por |
dc.contributor.advisor2 | Calçada, Luís Américo | |
dc.contributor.advisor2ID | CPF: 082.908.828-82 | por |
dc.contributor.advisor2Lattes | http://lattes.cnpq.br/5259178085279570 | por |
dc.contributor.referee1 | Scheid, Cláudia Míriam | |
dc.contributor.referee1ID | CPF: 023.546.317-58 | por |
dc.contributor.referee1Lattes | http://lattes.cnpq.br/7777291180260276 | por |
dc.contributor.referee2 | Meleiro, Luiz Augusto da Cruz | |
dc.contributor.referee2ID | CPF: 814.559.417-00 | por |
dc.contributor.referee2Lattes | http://lattes.cnpq.br/0883486364645272 | por |
dc.contributor.referee3 | Tôrres, Alexandre Rodrigues | |
dc.contributor.referee3Lattes | http://lattes.cnpq.br/1294795998541584 | por |
dc.creator.ID | CPF: 076.486.841-10 | por |
dc.creator.Lattes | http://lattes.cnpq.br/9815931073142052 | por |
dc.description.resumo | Com a confirmação da existência de grandes reservatórios de petróleo encontrados na região do pré-sal, pesquisas estão sendo desenvolvidas com a finalidade de superar certos desafios e limitações técnicas, principalmente quando as camadas salinas são perfuradas. Um destes desafios é garantir a estabilidade nas operações de perfuração, para isso deve-se realizar um adequado controle dos fluidos de perfuração, uma vez que cascalhos de sal podem se dissolver no fluido de perfuração, modificando, assim, suas propriedades fisicoquímicas e reológicas. Dentro deste contexto, o objetivo deste trabalho foi estudar a dissolução de partículas de halita (NaCl) em salmouras no escoamento em tubo. Para realizar o estudo foi projetada e construída uma unidade experimental operando em condições semelhantes às da perfuração de poços de petróleo, quais sejam, número de Reynolds semelhante, escoamento vertical ascendente do fluido, movimentação das partículas sólidas juntamente com o fluido. Foi proposto um modelo matemático baseado em um sistema de equações diferenciais parciais, que se baseia na conservação de massa para as fases sólida e líquida. Para a solução do sistema foram utilizadas duas abordagens, a primeira considerando a variação do diâmetro das partículas de NaCl ao longo do escoamento e a segunda abordagem considerando o diâmetro das partículas constante. O coeficiente de transferência de massa foi estimado utilizando-se o programa computacional MAXIMA, escrito em linguagem FORTRAN, onde os perfis de concentração experimentais foram utilizados como dados de entrada. Os resultados obtidos pela simulação foram comparados com os resultados experimentais, onde o desvio relativo médio de ambas abordagens foi inferior a 5% e os coeficientes de transferência de massa se encontram na mesma ordem de grandeza que os encontrados na literatura. | por |
dc.publisher.country | Brasil | por |
dc.publisher.department | Instituto de Tecnologia | por |
dc.publisher.initials | UFRRJ | por |
dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química | por |
dc.relation.references | AKSEL’RUD, G.A., BOIKO, A.E. & KASHCHEEV, A.E. “Kinectis of the solution of mineral salts suspended in a liquid flow”. UDC 532.73-3. SPE (Society of Petroleum Engineers), 1992. ALKATTAN, M., OELKERS E.H., DANDURAND J.L., SCHOTT J. Elsevier, “Chemical Geology”, 137, 1997, p 201-219 ANDRADE, L. L. “Os Evaporitos de Sergipe (Geologia, Exploração e Industrialização)”. Pointifica Universidade Católica do Rio de Janeiro. Departamento de Química. Rio de Janeiro, 1980. AMERICAN OF PETROLEUM INSTITUTE – API. Drilling fluids handbook. HoustonTexas, 2001. BAKER HUGHES. Drilling engineering workbook. Houston, 1995. BARRETT, B.; BOUSE, E.; CARR, B.; DEWOLFE, B.; GROWCOCK, F.; HARVEY, T.; HASTON, J.; KARGL, M.; LEE, T. H.; LINE, B.; MEHTA, H.; MERRILL, J.; MORGAN, M. C.; MORGENTHALER, M.; PEARD, N. S.; PIPER, W.; REHM, B.; RICHARDS, M.; ROBINSON, L.; STEEN, W.; STEFANOV, M. Drilling Fluids Processing Handbook. England, Elsevier Scientific Publishing Company, 2005. BELTRÃO, R. L. C.; SOMBRA, C. L.; LAGE, A. C. V. M.; FAGUNDES NETTO, J. R.; HENRIQUES, C. C. D. Challenges and New Technologies for the Development of the Pre-salt Cluster, Santos Basin, Brazil. In: OFFSHORE TECHNOLOGY CONFERENCE, OTC 19880, Houston, USA, 4–7, p. 4-7, Maio, 2009. BINGHAM, C. Fluidity and plasticity. Mcgraw Hill Company: New York, 1922. 90 BIRD, R.B., STEWART, W.E. & LIGHTFOOT, E.N. “Transport Phenomena.” Second Edition. Chemical Engineering Department. University of Wisconsin-Madison, 2002. BOURGOYNE JR, A. T., MILLHEIM, K. K., CHENEVERT, M. E., YOUNG JR, F. S. “Applied drilling engineering”. Second printing, Society of petroleum engineers, Richardson, Texas, 1991. BRAGA, E. R. “Estudo do escoamento de fluidos de perfuração em dutos e em regiões anulares”. Dissertação de mestrado, UFRRJ, 2009 CARVALHO, A. L. Estudo dos fluidos de perfuração e seus impactos relacionados às atividades da indústria de petróleo. – Universidade Federal de Itajubá, 2005. CARVALHO, R. Estudo da dissolução de partículas de NaCl em fluido de perfuração base aquosa viscosificado com bentonita. Dissertação de Mestrado. Instituto de Tecnologia. Departamento de Engenharia Química. Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro (UFRRJ). Seropédica, 2017. CLARK, E. P. Drilling Mud Rheology and the API recommended Measurements. Society of Petroleum Engineers, Inc, 2015. CREMASCO, M. A. “Fundamentos de Transferência de Massa.” 2a edição. Editora Unicamp, 2002. DARBY, R. FORSYTH. J., 1992. Salt dissolution in drilling muds – a generalized correlation for mass transfer in non-newtonian fluids. The Canadian journal pf chemical engineering. 70, 97-103. DESHPANDE, A; KRISHNAN, J; KUMAR, S. Rheology of complex fluids, 2010 editorial Springer India DHIMAN. Rheological properties & corrosion characteristics of Drilling mud additives. Dissertação de mestrado, Dalhousie University Halifax, Nova Scotia, 2012 91 DIÁRIO DO PRÉ-SAL, < https://diariodopresal.wordpress.com/petroleo-e-gas/>, DURIE, R.W & JESSEN, F.W., “Mechanism of the Dissolution of Salt in the Formation of underground Salt Cavities”, paper spe 678, soc. Pet. Eng. J., v.4, issue 2, 1964, p. 183-190. FORMIGLI, J. M.; PINTO, A. C. C.; ALMEIDA, A. S. Santos Basin’s Pre-Salt Reservoirs Development: The Way Ahead. In: OFFSHORE TECHNOLOGY CONFERENCE, OTC 19.953. Houston, Texas, Maio, 2009. GANDELMAN, R. A.; TEIXEIRA, G. T.; WALDMANN, A. T. de A.; ARAGÃO, A. F. L.; REZENDE, M. S.; KERN, E.; JUNIOR, C. M. & MARTINS, A. L. Desenvolvimento de ferramenta computacional interpretadora de dados de PWD (Pressure While Drilling) em tempo real. Boletim técnico da Produção de Petróleo, Rio de Janeiro - volume 3, n° 2, 2011. P. 351-367. MCCABE, W. Operaciones unitarias en ingeniería química, Cuarta edición, Editorial McGRAW-HILL Interamericana de España, S. A. U. 1998. MAESTRO, Reologia de espesantes celulósicos para pinturas al agua: modelizacion y mecanismo de espessamento asociativo. Tese de doutorado, Universidad de Barcelona, Espanha 2002. MAGALHÃES, S. C.; FONSECA, T. F.; DEMAUIR, M.; PINTO, J. C.; CALÇADA, L. A.; SCHEID, C. M. “Determinação do Coeficiente de Transferência de Massa do Cloreto de Sódio em Água em Sistemas Agitados”. ENEMP, 2011. MARTINS, L. A. A. Modelagem e Determinação do Coeficiente Convectivo de Transferência de Massa de Partículas de NaCl no Escoamento de Salmoura. Dissertação de Mestrado. Instituto de Tecnologia. Departamento de Engenharia Química. Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro (UFRRJ). Seropédica, 2014. MASSARANI, G., “Fluidodinâmica em Sistemas Particulados”, Vol. 1, 2ª Edição, 2002. 92 MACHADO, J. C. V. Reologia e Escoamento de Fluidos, Ênfase na Indústria do Petróleo. Editora Interciência. Rio de Janeiro, 2002. MEDEIROS, F. A. S. “Análise do Comportamento de Colunas de Revestimento Frente à Movimentação do Sal em Poços de Petróleo”. Dissertação de Mestrado, PUC-Rio, 1999. MENESES, J. P. C. H. Estudo da Dissolução de Partículas de NaCl em Fluidos nãoNewtonianos. Dissertação de Mestrado. Instituto de Tecnologia. Departamento de Engenharia Química. Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro (UFRRJ). Seropédica, 2016. MIELNIK, O. et al. “Exploração e produção de petróleo em águas ultra-profundas: nova fronteira para o pós-crise”. Fundação Getúlio Vargas. FGV Projetos. Rio de Janeiro, 2009. MORAIS, J. M. de. Petróleo em águas profundas: uma história tecnológica da Petrobras na exploração e produção offshore. IPEA: Petrobras, Brasília, 2013. OLIVEIRA, J. E.; IDAGAWA, L. S.; NOGUEIRA, E. C. “Evaporitos na Bacia de Campos, Aspectos Geológicos e Problemas de Perfuração”. PETROBRAS/CENPES475, 1985. PATRÃO, W. C. F. “Estudo teórico e experimental da dissolução de partículas de NaCl no escoamento em salmoura.” Dissertação de mestrado, UFRRJ, 2012. PDVSA. Manual de fluidos de perforación. Centro Internacional de Educación y Desarrollo (CIED). Venezuela, 2002. PETROBRAS. Disponível em:<http://www.petrobras.com.br/presal>. Acesso em: 15 jun. 2017, 15:00:00. ROA, T. (rev.) Curso técnico de la industria petrolera. Oilwatch: Colombia, 1999. 93 RODRIGUES, L. Exploratory assesment of the economic gains of a pre-salt oil field in Brazil, Energy Policy, v. 87, p. 486-495, São Paulo, 2015. SENA-COLOMBIA. Operación y mantenimiento de pozos profundos. Ministerio de desarrollo económico: Colombia, 1999. SIMON, B. Dissolution Rates of NaCl and KCl in Aqueous Solution. Journal of Crystal Growth, v. 52, p. 789-794, France, 1981. THOMAS, J. E. Fundamentos de Engenharia de Petróleo. 2. ed. Editora Interciência, 2004. YERGIN, D. O Petróleo - Uma história mundial de conquistas, poder e dinheiro. São Paulo: Editora Paz e Terra, 2010. | por |
dc.subject.cnpq | Engenharia Química | por |
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