Título
[pt] ANÁLISE NUMÉRICA E EXPERIMENTAL DA DINÂMICA NÃO LINEAR TORSIONAL DE UM SISTEMA DE PERFURAÇÃO
Título
[en] NUMERICAL AND EXPERIMENTAL ANALYSIS OF NONLINEAR TORSIONAL DYNAMICS OF A DRILLING SYSTEM
Autor
[pt] BRUNO CESAR CAYRES ANDRADE
Vocabulário
[pt] POCO DE PERFURACAO
Vocabulário
[pt] COLUNA DE PERFURACAO
Vocabulário
[pt] DINAMICA NAO LINEAR
Vocabulário
[pt] FENOMENO STICK-SLIP
Vocabulário
[pt] VIBRACAO TORCIONAL
Vocabulário
[en] DRILLING WELLS
Vocabulário
[en] OILWELL DRILLSTRING
Vocabulário
[en] NONLINEAR DYNAMICS
Vocabulário
[en] STICK-SLIP PHENOMENON
Vocabulário
[en] TORSIONAL VIBRATION
Resumo
[pt] Uma prospecção bem sucedida de petróleo e gás requer muitos esforços para se sobrepor os desafios encontrados, tais como vibrações axiais, laterais e torcionais. Estes fenômenos podem causar a falha prematura de componentes do sistema de perfuração, disfunção nos equipamentos de medição e aumento no tempo e custo no processo de perfuração. Em particular, vibrações torcionais estão presentes em grande parte dos processos de perfuração e podem alcançar um estado crítico: stick-slip. Um melhor entendimento sobre este fenômeno proporciona ferramentas para evitar o aumento do tempo e do custo da prospecção, assegurando o investimento e sucesso do processo de perfuração. Neste trabalho, é descrito
um procedimento experimental com um atrito não linear objetivando induzir stick-slip e é feito uma modelagem analítica simples do problema. O modelo de atrito é baseado em um atrito seco imposto por um dispositivo de freio desenvolvido. O comportamento não linear da bancada experimental é analisada e o modelo numérico é validado comparando diagramas de bifurcações numérica e experimentais.
Resumo
[en] A successful oil and gas prospecting requires many efforts to overcome the encountered challenges, some of these challenges include drill string axial, lateral and torsional vibrations. These phenomena may cause premature component failures of the drilling system, dysfunction of measurement equipments, and increase time and costs of the prospecting process. Torsional vibrations are present in most drilling processes and may reach a severe state: stick-slip. An improved understanding about the stick-slip
phenomenon provides tools to avoid the increase of prospecting time and costs, assuring the investment and success of the drilling process. Firstly, a numerical analysis of the drill string is performed with different friction models. These models are proposed in order to get familiar with the drill string dynamics. Also, it is described the experimental procedure with a nonlinear friction aiming to induce stick-slip and is performed a simple analytical modeling of the problem. The friction model is based on dry friction imposed by a break device. The nonlinear behavior of the experimental apparatus is analyzed and the numerical model is validated comparing experimental and numerical bifurcation diagrams.
Orientador(es)
HANS INGO WEBER
Coorientador(es)
ROMULO REIS AGUIAR
Banca
THIAGO GAMBOA RITTO
Banca
HANS INGO WEBER
Banca
ROMULO REIS AGUIAR
Banca
ARTHUR MARTINS BARBOSA BRAGA
Banca
KATIA LUCCHESI CAVALCA DEDINI
Catalogação
2018-06-26
Apresentação
2013-08-29
Tipo
[pt] TEXTO
Formato
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Idioma(s)
INGLÊS
Referência [pt]
https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=34251@1
Referência [en]
https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=34251@2
Referência DOI
https://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.34251
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