[en] A RIGID RISER ANALYSIS USING THE FINITE ELEMENT METHOD

[pt] UMA ANÁLISE DE RISER RÍGIDO UTILIZANDO O MÉTODO DE ELEMENTOS FINITOS

[pt] PAULA SALLES FERREIRA

[pt] PERFURACAO

[pt] TENSAO DE VON MISES

[pt] RISERS

[pt] DEFORMACAO

[pt] PETROLEO

[pt] METODO DO ELEMENTO FINITO

[en] DRILLING

[en] VON MISES STRESS

[en] RISERS

[en] DEFORMATION

[en] PETROLEUM

[en] FINITE ELEMENT METHOD

[pt] O riser é um importante componente para a exploração de petróleo, tendo como finalidade encapsular e proteger os equipamentos de perfuração e servir de conduto ao poço. Este equipamento deve resistir a grandes esforços portanto é considerado um elemento crítico no desenvolvimento de uma coluna de perfuração. A demanda crescente do petróleo tem levado as empresas a buscar novas reservas em águas cada vez mais profundas, ambiente no qual as cargas atuantes nos risers aumentam consideravelmente. Na indústria, ao iniciar os estudos da perfuração de um poço de petróleo, são feitas análises de risers que estudam as diversas configurações e avaliam suas potenciais falhas. Este trabalho se propõe a realizar uma simulação numérica de elementos finitos adaptado à análise de riser rígido. A coluna de riser foi representada por um modelo de viga longa com seção reta, composta por materiais e geometrias adequadas a resistência mecânica e térmica e a facilidade de escoamento interno. A simulação numérica contempla o estudo de riser no equilibro estático, realizando uma análise de tensões e deformações ao longo da coluna. A geometria e os dados de carregamentos reais utilizados na simulação foram obtidos de uma empresa estrangeira de perfuração. O estudo será realizado no software ANSYS que utiliza o método de elementos finitos.

[en] The riser is an important component for the oil exploration activity, with the purpose of encapsulating and protecting the drilling equipment and serving as conduit to the well. This equipment must withstand large imposed loads, therefore it is considered a critical element in the development of a drilling column. The increasing demand for oil has led companies to look for new reserves in deeper waters, which leads to increasing loads on the risers. In the industry, when planning the drilling of an oil well, riser analyzes are conducted to determine the best configuration and evaluate their potential failures. This project proposes to perform a numerical simulation of finite elements suitable for rigid risers. The structure is represented by a long beam model with a straight section composed of materials and geometries suitable for mechanical and thermal resistance and ease of internal flow. The numerical simulation should contemplate the study of the riser in static equilibrium, performing an analysis of tensions and deformations along the column. The geometry and loading data used in the simulation were obtained from a drilling company. The study will be performed in ANSYS software that uses the finite element method.

CARLOS ALBERTO DE ALMEIDA

2019-07-08

[pt] TEXTO

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PORTUGUÊS

https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=40953@1

https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=40953@2

https://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.40953