Título: | MODELAGEM PARA O ESCOAMENTO TRANSIENTE HORIZONTAL E QUASE HORIZONTAL NA PERFURAÇÃO DE POÇOS DE PETRÓLEO | |||||||
Autor: |
SUZANA SANTOS COSTA |
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Colaborador(es): |
SERGIO AUGUSTO BARRETO DA FONTOURA - Orientador SIDNEY STUCKENBRUCK - Coorientador |
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Catalogação: | 22/AGO/2006 | Língua(s): | PORTUGUÊS - BRASIL |
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Tipo: | TEXTO | Subtipo: | TESE | |||||
Notas: |
[pt] Todos os dados constantes dos documentos são de inteira responsabilidade de seus autores. Os dados utilizados nas descrições dos documentos estão em conformidade com os sistemas da administração da PUC-Rio. [en] All data contained in the documents are the sole responsibility of the authors. The data used in the descriptions of the documents are in conformity with the systems of the administration of PUC-Rio. |
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Referência(s): |
[pt] https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/projetosEspeciais/ETDs/consultas/conteudo.php?strSecao=resultado&nrSeq=8883&idi=1 [en] https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/projetosEspeciais/ETDs/consultas/conteudo.php?strSecao=resultado&nrSeq=8883&idi=2 |
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DOI: | https://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.8883 | |||||||
Resumo: | ||||||||
Dentre os custos considerados na explotação de um campo de
petróleo, os
de perfuração constituem uma parcela significativa do
total. Dentro deste
cenário, devemos estar atentos à remoção dos cascalhos
gerados pela
perfuração, também referido como limpeza de poços. Esta
operação é, ainda
hoje, um tema crítico na perfuração de poços de alta
inclinação, pois os
cascalhos que se depositam devido à ação da gravidade,
formam um leito no
interior do espaço anular formado entre a coluna de
perfuração e o revestimento.
Quando este leito ocupa grande parte do espaço anular, ele
é responsável por
diversos problemas na perfuração, como por exemplo,
desgaste prematuro da
broca, baixas taxas de penetração, fraturamento da
formação, torques e arrastes
excessivos na coluna de perfuração, prisão da coluna de
perfuração, interrupção
da circulação de fluido, aumento da pressão no anular,
etc. Se esta situação não
for tratada adequadamente, o problema pode provocar a
perda do poço. A tese
propõe uma modelagem para o escoamento multifásico na
perfuração de poços
de petróleo, capaz de avaliar a formação do leito de
cascalhos e prever
oscilações de pressões no anular decorrentes do
escoamento. O modelo
adotado é o de duas camadas, onde o espaço anular é
dividido em duas regiões:
leito e suspensão. O leito (Região 1) é formado pelos
cascalhos que se
sedimentam devido ao efeito gravitacional enquanto a
suspensão (Região 2) é a
porção do anular acima do leito depositado, formada pelo
fluido de perfuração e
os cascalhos transportados. As equações que constituem o
modelo
implementado são dadas pelas equações de conservação de
massa para os
sólidos e para o líquido e as equações de conservação de
quantidade de
movimento para o leito e para a suspensão. O método dos
volumes finitos foi
utilizado para a discretização das equações diferenciais
juntamente com o
método de Newton para a solução do sistema não-linear de
equações. A
solução é dada através das seguintes variáveis: altura do
leito, velocidade dos
sólidos no leito e na suspensão, velocidade do fluido no
leito e na suspensão, pressão no anular e concentração de
sólidos no anular. Exemplos de aplicação
da metodologia são apresentados e mostram o comportamento
das variáveis
envolvidas ao longo do tempo. Os exemplos mostram a
eficácia da metodologia
para simular operações de perfuração, em especial, a
limpeza de poço.
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