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Type: Dissertação
Title: Uso do Poli(álcool vinílico) reticulado para mitigação da perda de circulação em poços de petróleo
Author(s)/Inventor(s): Fernández Cristancho, Eyleen Vanessa
Advisor: Pinto, José Carlos Costa da Silva
Co-advisor: Souza, Marcio Nele de
Abstract: Na indústria do petróleo um dos problemas mais comuns e críticos no processo de perfuração de poços é a perda de circulação. Este problema está associado à presença de fraturas ou zonas de alta permeabilidade e tem consequências econômicas, operacionais e de segurança que o tornam um tema central na etapa de planejamento e construção de poços. Para combater o problema utilizam-se diferentes materiais para tamponar as fraturas. O processo exige do material alta resistência mecânica, estabilidade térmica e características físicas adequadas para ser usado eficientemente em amplas faixas de temperatura e porosidade encontradas nos poços. O presente trabalho focou no desenvolvimento de materiais com alta resistência mecânica para o controle da perda de circulação, baseados na reticulação do poli(álcool vinílico), PVA. O estudo explorou com auxilio de técnicas de planejamento experimental como as condições reacionais afetam as propriedades mecânicas dos hidrogéis formados. Para avaliar a eficiência dos hidrogéis no tamponamento de fissuras foi desenvolvida uma unidade de laboratório que simula condições de porosidade e permite submeter os materiais a pressões de até 1000 psi. Observou-se que os hidrogéis que apresentaram melhores propriedades mecânicas para a aplicação como fluido tamponante de fissuras foram aqueles que possuíam a maior capacidade de absorber energia em deformação elástica antes da ruptura. Nos resultados de tamponamento, observou-se que os hidrogéis obtidos são altamente eficientes, pois foram capazes de suportar pressões de até 380 psi sem que fosse observado no período qualquer tipo de vazamento de fluido.
Abstract: In the oil and gas industry, one of the most critical and common problems during the well drilling process is the circulation loss. This problem is associated with the occurrence of fractured rocks or highly permeability fields and leads to economic, operational and safety hazards, making them a central issue for well planning and construction. Different materials have been used to treat the problem and seal the cracks. The process demands materials with high mechanical resistance, thermal stability and physical characteristics for efficient use in the wide ranges of temperatures and porosity found in a well. The present work focused on the development of high mechanical strength materials based on crosslinked PVA for control of circulation loss. The research was carried out with aid of statistical design of experiments in order to determine how the reaction conditions affect the mechanical properties of the formed hydrogels. To evaluate the efficiency of crack sealing using hydrogels, a laboratory equipment that simulates the conditions of the porosity of oil wells and allows materials to be subjected to pressures up to 1000 psi was developed. It was observed that the hydrogels with better mechanical properties for application as crack-sealing fluids were those that presented greater elastic deformation capacity before the fracture. Regarding the results of the plugging tests, it was observed that the obtained hydrogels are highly efficient, supporting pressures up to 380 psi without any leakage of fluid.
Keywords: Engenharia química
Reticulação
Poços de petróleo - perda de circulação
Subject CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA
Program: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química
Department : Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de Engenharia
Publisher: Universidade Federal do Rio de Janeiro
Issue Date: May-2017
Publisher country: Brasil
Language: por
Right access: Acesso Aberto
URI: http://hdl.handle.net/11422/8658
Appears in Collections:Engenharia Química

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