Metodologia para avalia??o de cinem?tica de part?culas gasosas em fluidos de viscosidade vari?vel com o tempo e sua aplica??o na constru??o de po?os de petr?leo

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:09:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 GustavoHVPP_TESE.pdf: 1614621 bytes, checksum: 41665985b97dd379d0430f1b97b534b6 (MD5) Previous issue date: 2012-12-17
Many challenges have been presented in petroleum industry. One of them is the preventing of fluids influx during drilling and cementing. Gas migration can occur as result of pressure imbalance inside the well when well pressure becomes lower than gas zone pressure and in cementing operation this occurs during cement slurry transition period (solid to fluid). In this work it was developed a methodology to evaluate gas migration during drilling and cementing operations. It was considered gel strength concept and through experimental tests determined gas migration initial time. A mechanistic model was developed to obtain equation that evaluates bubble displacement through the fluid while it gels. Being a time-dependant behavior, dynamic rheological measurements were made to evaluate viscosity along the time. For drilling fluids analyzed it was verified that it is desirable fast and non-progressive gelation in order to reduce gas migration without affect operational window (difference between pore and fracture pressure). For cement slurries analyzed, the most appropriate is that remains fluid for more time below critical gel strength, maintaining hydrostatic pressure above gas zone pressure, and after that gels quickly, reducing gas migration. The model developed simulates previously operational conditions and allow changes in operational and fluids design to obtain a safer condition for well construction
Muitos desafios t?m sido apresentados na constru??o de po?os, dentre eles o de evitar o influxo de fluidos durante a perfura??o e cimenta??o. A migra??o de g?s ? resultante do desequil?brio de press?es dentro do po?o, quando a press?o do po?o se torna menor que a da zona contendo o g?s, e na cimenta??o isso ocorre durante o per?odo de transi??o da pasta (de fluido para s?lido). Nesse trabalho foi desenvolvida uma metodologia para avaliar a criticidade da migra??o de g?s durante a perfura??o e opera??es de cimenta??o de po?os. Foi considerado o conceito de for?a gel e atrav?s de ensaios experimentais, determinado o tempo inicial da migra??o de g?s. Foi desenvolvido um modelo mecanicista para obter a equa??o que avalia o deslocamento da bolha atrav?s dos fluidos enquanto eles gelificam. Por ser um comportamento dependente do tempo, foram feitos ensaios reol?gicos din?micos de viscosidade em fun??o do tempo. Para os fluidos de perfura??o analisados verificou-se que ? desej?vel que possuam uma gelifica??o r?pida e n?o progressiva de forma a reduzir a migra??o de g?s sem comprometer a janela operacional (diferen?a entre press?o de poros e fratura). Para as pastas analisadas verificou-se que a mais adequada ? a que se mant?m fluida por mais tempo abaixo do valor do gel cr?tico, mantendo a press?o hidrost?tica acima da press?o da zona de g?s, e ao atingir esse valor, gelifique rapidamente, reduzindo a migra??o de g?s. O modelo permite simular previamente as condi??es operacionais e propor mudan?as no projeto da opera??o e dos fluidos de forma a obter a condi??o mais segura para a constru??o do po?o