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Título: Eficiência de recuperação de fluidos viscosos através da injeção de fluidos viscoplásticos em tubos capilares
Autor(es): Caliman, Hilton Moulin
Orientador: Soares, Edson José
Coorientador: Thompson, Roney Leon
Data do documento: 22-Jun-2016
Editor: Universidade Federal do Espírito Santo
Resumo: O deslocamento líquido-líquido em tubos capilares vêm sendo constantemente estudado nas últimas décadas. Atualmente, a compreensão deste tipo de problema é de grande relevância, uma vez que envolve aplicações na recuperação de petróleo e cimentação de poços. O fenômeno foi estudo neste trabalho no sentido de esclarecer nosso entendimento do papel exercido pelos mecanismos físicos que governam o problema, como razão de viscosidades, número de capilaridade, razão de massas específicas, número de Reynolds e as propriedades não-newtonianas do material. Em uma simples aparelhagem experimental, uma solução de material viscoplástico é usada para deslocar um líquido newtoniano em um tubo capilar. As imagens das interfaces são capturadas durante o teste. A partir das imagens obtemos o formato das interfaces e a espessura de líquido deslocado que permanece aderido à parede do tubo em função dos parâmetros estudados. Através de um simples balanço de volume também é possível medir a eficiência de recuperação. Neste trabalho é mostrado que a eficiência de recuperação e a espessura da película de líquido que permanece aderia à parede não são diretamente relacionadas. Ainda, foram identificadas instabilidades ao longo do comprimento das bolhas a partir da região central até o fim. Finalmente, também foi observado que a eficiência de recuperação do caso viscoplásticos foi maior do que o caso newtoniano equivalente, enquanto que a espessura da película de líquido que permanece aderia à parede do tubo foi menor.
The liquid-liquid displacement in capillary tubes has been constantly analyzed on thelast decades. Currently, the comprehension of this kind of problem is of great rele-vance, as it involves several applications on oil recovery and on cementing of oil wells.In the present work we are interested in understanding how the viscosity ratio, capil-lary number and the non-newtonian properties, viscoplasticity in particular, affects theprofile of the drop of the displacing liquid and the displacement efficiency. In a simpleexperimental apparatus, a viscoplastic solution is used to displace a Newtonian liquidin a capillary tube. The images of the interface are recorded during the test. Fromthese images, we have the interface shape and the thickness of the displaced liquidattached to the wall as a function of the investigated parameters. By a simple volumebalance, we also have a measure of the displacement efficiency. It is shown that thedisplacement efficiency and the liquid film attached to the wall doesn’t follow the sametrend. In addition, instabilities were found along the length of the drops from the cen-ter to the injection point. Results indicates a limitation on the displacement efficiencyregarding viscosity ratios less than 1. Finally, it is also observed that the displacementefficiency is greater than the equivalent Newtonian case, while the thickness of thedisplaced liquid attached to the wall is smaller.
URI: http://repositorio.ufes.br/handle/10/9727
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