[pt] O projeto de dimensionamento dos revestimentos na indústria de óleo e gás deve garantir a integridade do poço ao longo de todo o seu ciclo de vida, que pode ser de várias décadas. Um carregamento importante a ser considerado surge em consequência da produção, que movimenta os fluidos desde o reservatório até a superfície, aquecendo as partes mais rasas do poço. Este processo de aquecimento expande os fluidos de perfuração e completação que foram confinados nos anulares durante o processo de construção do poço. Esta mudança de volume do fluido é contida pela rigidez dos elementos que o mantém confinado e essa resistência à livre expansão do fluido provoca um aumento de pressão. Em alguns casos, a pressão pode tornar-se tão grande que pode levar o revestimento a colapsar, levando ao abandono de poços e a grandes perdas. Este fenômeno de aumento da pressão é conhecido na indústria do petróleo como anular pressure build-up (APB). O presente trabalho apresenta um modelo térmico para determinar o perfil de temperatura e pressão do fluido monofásico escoando em regime permanente na coluna de produção e a distribuição de temperatura ao longo de todos os elementos do poço. Como os revestimentos não são perfeitamente rígidos, um aumento de temperatura e pressão no poço acarreta na variação do volume do anular, os quais são avaliados de forma acoplada, pois a variação de volume de um anular influencia no outro, assim como os deslocamentos dos revestimentos. O estudo compara os resultados obtidos com um aplicativo comercial, apresentando boa concordância. Além disso, uma análise de sensibilidade é realizada para fornecer uma melhor compreensão do fenômeno. / [en] Casing design projects must ensure well integrity throughout its life, which can be as long as several decades. An important load to be considered appears as a consequence of production. During production, the annuli became heated from the transfer of bottom hole temperature up the well by the produced fluids. With heat-up, the fluids trapped in the annulus began to thermally expand. The expansion induces a volume enlargement, which is restrained by the stiffness of the well structure. This resistance to fluid free expansion keep the fluid confined and can produce a substantial pressure increase. In some cases, pressure may become so great that it can collapse casing, leading to well abandonment and large losses. This pressure increase phenomenon is well-known in the oil industry as annular pressure build-up (APB). In the present study, a monophasic state-state thermal model was developed to determine the oil temperature profile in the tubing and the temperature profile in all structures of the well. As casings are not perfectly rigid, temperature and pressure increase in the well results in annular volume change. Because the well consists of a sequence of casing strings that define the well annuli, the modeling of casing strains should be based on a systematic approach that considers the interaction among the various strings. The study compares results to those obtained with a commercial computer application, presenting good agreement. Further, a sensitivity analysis is performed to provide a better understanding of the phenomenon.

[pt] Este trabalho apresenta o crescimento de pressão no anular causado pela fluência do sal e relaciona com o cálculo deste fenômeno quanto ao efeito térmico, que é normalmente conhecido por APB (annular pressure build-up). Este fenômeno não é modelado em softwares comerciais e deve ser considerado em poços de pré-sal. O cálculo de APB considera três mecanismos geradores de pressão no anular: expansão térmica do fluido do anular, expansão do tubing e influxo e efluxo do fluido confinado no anular. Mudanças no volume do anular, causados pela fluência do sal, podem ser tratadas como um quarto mecanismo, equivalente ao influxo de fluido no cálculo do APB. O cálculo deste fenômeno pode ser incorporado a um modelo de cálculo acoplado ( multistring casing design ) através da programação do APB causado pelo efeito de expansão térmica dos fluidos confinados e o APB causado pela fluência do sal. Para isso é necessário adotar um modelo constitutivo para descrever o comportamento de fluência desta rocha em função do estado de tensão, perfil de temperatura, tipo de sal, tempo decorrido, energia de ativação e outros fatores. Os efeitos de APB devido à fluência do sal podem ser mais pronunciados quando a sapata do revestimento é assentada em um intervalo de sal com elevado gradiente de sobrecarga e elevado gradiente geotérmico. Não considerar o efeito da fluência do sal no crescimento de pressão do anular (APB) pode causar um dimensionamento inadequado de revestimento ou packoff e levar a perda da integridade do poço. / [en] This paper presents the annular pressure build-up caused by salt creep and link to current calculation of this phenomenon due to thermal effect, which is commonly known as APB. This phenomenon is not currently modeled on commercial software and should be considered in subsalt wells. The calculation of APB considers three generator mechanisms: thermal expansion of annular fluid, influx or efflux and tubing buckling. Changes in the annular volume, caused by salt creep, may be treated as a fourth mechanism, equivalent to the influx in current calculation of APB. The calculation of this phenomenon can be incorporated into a multistring casing design model by programming the thermal expansion effect and the APB caused by salt creep. This requires adopting a constitutive model to describe the creep behavior of rock for differential stress, temperature profile, salt type, salt thermal activation and other factors. When the casing shoe is seated in deep salt sections with high overburden gradient and high temperature from the produced hydrocarbons, effects of APB due to salt creep and thermal effects may be more pronounced. Not considering the salt creep effect in the annular pressure build-up (APB) can lead to inadequate casing design and possible loss of well integrity.