Orientador: Cesar Costapinto Santana

Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica

Resumo: Nas operações de fraturamento hidráulico, a perda de carga devido ao atrito, tem sido um fator limitante para a utilização de vazões mais elevadas, o que é desejável para a maior efetividade da operação. A utilização de fluidos de fraturamento à base de soluções aquosas de Hidroxipropilguar,...

Resumo: Nas operações de fraturamento hidráulico, a perda de carga devido ao atrito, tem sido um fator limitante para a utilização de vazões mais elevadas, o que é desejável para a maior efetividade da operação. A utilização de fluidos de fraturamento à base de soluções aquosas de Hidroxipropilguar, tem possibilitado a utilização de vazões mais elevadas, graças a propriedade de redução do arraste exibida por essas soluções. Neste trabalho, o comportamento reológico das soluções aquosas de HPG com concentrações de 2399 a 5997 ppm foi analisado, tendo sido verificado que os modelos propostos por Ostwald-De- Waele e Herschell-Bulkley descrevem bem o comportamento reológico das soluções analisadas para toda a faixa de taxa de deformação pesquisada. Os resultados experimentais do escoamento turbulento em tubos foram utilizados para analisar o desempenho das correlações de Dodge-Metzner e Shaver-Merril para a predição do coeficiente de atrito. Duas correlações empíricas, uma tipo Blasius e outra tipo Shah, foram também obtidas a partir dos dados experimentais para o escoamento turbulento, tendo sido verificado que os valores do coeficiente de atrito preditos pela correlação tipo Shah são os que mais se aproximam dos valores medidos. O fenômeno de redução do arraste foi observado e quantificado para todas as concentrações de Hidroxipropilguar analisadas

Abstract: In hydraulic fraçturing treatments, pressure loss due to friction in the string has been a limiting factor meanly because high fiow rates are desirable for improvement of the operation effectiveness. Fracturing fiuids based on Hidroxipropilguar in water solutions has made the use of high...

Abstract: In hydraulic fraçturing treatments, pressure loss due to friction in the string has been a limiting factor meanly because high fiow rates are desirable for improvement of the operation effectiveness. Fracturing fiuids based on Hidroxipropilguar in water solutions has made the use of high fiow rates possible because these solutions exibit drag reduction properties. In this work the rheological behavior of the HPG aqueous solutions in concentration between 2399 and 5997 ppm are analyzed. It is verified that the models proposed by Ostwald-De- Waele and HerschellBulkley well describe the rheological behavior of the polymeric solutions in the total shear rate range considered in this work. Experimental results for the turbulent fiow in pipes are compared against correlations proposed by Dodge-Metzner and ShaverMerrill to verify friction loss coeficients. Two empirical correlations (Blasius type and Shah type) are also obtained from experimental data for turbulent fiow. It is verified that friction factor values predicted by the obtained Shah type correlation are in closer agreement to the measured values. The drag reduction phenomenon was observed and quatified for all concentrations of Hidroxipropilguar used in the experiments