Orientador: Denis José Schiozer / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica e Instituto de Geociências / Made available in DSpace on 2018-08-17T11:37:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Bovolenta_HumbertoDiniz_M.pdf: 3708910 bytes, checksum: d3deedef33ee30e183014a39c00fc8d5 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: No início do desenvolvimento do campo, muitas dúvidas sobre o modelo estrutural do reservatório ainda persistem, sendo necessária a mitigação desta e do risco antes da proposição do plano final de desenvolvimento do campo. A mitigação das incertezas e riscos pode ser feita de duas maneiras: através de informações adicionais e flexibilidade operacional, porém ambas possuem limitações. As informações possuem valor dentro de um projeto até o ponto onde as vantagens obtidas pelas informações ao projeto não compensam o seu custo de aquisição. A flexibilidade pode ser impraticável pela impossibilidade de alterações práticas nas estratégias ou nas facilidades, quando essas já estão em operação. O valor da informação (VDI) e flexibilização (VDF) são recursos capazes de quantificar a relevância das informações e flexibilizações para reduzir o risco do projeto, como demonstrado pela metodologia proposta por Xavier (2004). No entanto, essa metodologia considera estratégias fixas de produção e um elevado número de poços secos nos casos sem informação, que impactam sensivelmente o valor da informação, superestimando-o. Desta forma, o objetivo deste trabalho é aprimorar a metodologia de quantificação do VDI, com a implementação de um processo automatizado assistido de seleção e otimização de estratégia, incorporando flexibilidade operacional ao projeto, através da redução do número de poços secos e dimensionamento mais preciso de estratégias de produção e facilidades. A metodologia é aplicada em dois casos: o primeiro caso onde o único atributo incerto é o modelo estrutural, voltado para validar a metodologia automatizada de otimização e seleção da estratégia de produção; o segundo exemplo possui quatro atributos incertos e a metodologia foi aplicada de forma completa. Os resultados indicam que na fase inicial do desenvolvimento, o dimensionamento mais apurado das estratégias e facilidades de produção possui impacto direto no valor monetário esperado do projeto, que se reflete no VDI e na análise de risco, o que aumenta a precisão e valor destas ferramentas em projetos com alto grau de incertezas associadas / Abstract: At the beginning of field development, many questions regarding the reservoir structural model still remain and it is necessary to mitigate this uncertainty and associated risk before the final field development plan proposition. Mitigation of risks and uncertainties can be done in two ways: through additional information acquisition and operational flexibility, but both have limitations. Information has value within a project up to the point where the benefits obtained do not outweigh its acquisition cost. Flexibility may be not viable due to the impossibility of practical changes in the production strategies or in the facilities when these are already in operation. The value of information (VOl) and value of flexibility (VOF) are resources capable of quantifying the relevance of information and flexibilities in reducing project risk, as demonstrated by the methodology proposed by Xavier (2004). However, this methodology considers fixed production strategies and a high number of dry wells, which significantly impact the value of information, overestimating it. Thus, the objective of this project is to improve this methodology through the implementation of an assisted automated process for strategy selection and optimization, incorporating operational flexibility to the project by reducing the number of dry wells and through a more accurate dimensioning of the production strategies and facilities. The methodology is applied to two cases: the first, where the only uncertain attribute is the structural model, aimed the validation of the automated methodology; the second case has four uncertain attributes and the methodology was applied in a more complete way. The results indicate that, in the initial phase of development, the more accurate design of the production strategies and facilities has a direct impact on the expected monetary value of the project, which is reflected in the VOl and in the risk analysis, increasing the accuracy and the value of these tools in projects with a high degree of associated uncertainty / Mestrado / Reservatórios e Gestão / Mestre em Ciências e Engenharia de Petróleo

Orientador: Armando Freitas da Rocha / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-21T02:56:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Correa_JoseFransciscodosSantos_M.pdf: 41587022 bytes, checksum: c47a8413c82326cd5f7ca0d6e891453e (MD5) Previous issue date: 1995 / Resumo: o presente trabalho apresenta proposta de um sistema inteligente para a análise e apresentação de soluções a serem aplicadas em poços equipados com bombeamento mecânico. Este sistema engloba o tratamento de dados contidos em base de dados, a identificação de sintomas através de agentes especializados, a análise do conjunto de sintomas e a proposta de ações no sentido de corrigir problemas e otimizar o sistema bombeamento mecânico. Conceitos de engenharia de petróleo como dimensionamento e verificação do sistema de bombeamento mecânico, análise Nodal , cálculo da carta dinamométrica de fundo, fluxo multifásico, propriedades dos fluidos, "Inflow Performance Relationship", Interferência de Gás, dentre outros, foram incorporados ao sistema e integrados por agentes inteligentes desenvolvidos a partir de conceitos de Inteligência Artificial, tais como, sistemas distribuidos, redes neurais simbólicas e lógica nebulosa. o "Sistema Inteligente para Análise de Cartas Dinamométricas", atualmente em desenvolvimento através de convênio entre a PETROBRÁS e UNICAMP, tem seu campo de atuação ampliado pelo presente trabalho, através da incorporação dos conceitos citados / Abstract: This work presents a proposal for a Sucker Rod Pumping Analysis Expert System, with the main characteristic of presentating diagnostics and solutions to sucker rod pumping problems. The system includes database treatment, syntoms identification, diagnosis and solutions proposals, performed by a group of agents specialized in sucker rod pumping problems solution and otimization. Artificial Inteligence concepts such as distribuited systems, neural nets and fuzzy logic, as long as Petroleum Engineering concepts such as design and verification of sucker rod pumping, nodal analysis, and pump dynagraph are used by the inteligent agents to broadly analyse the sucker rod pumping system. The use of the above concepts in this work, enlarges the PETROBRÁS UNICAMP project "Sistema Inteligente para análise de Cartas Dinamométricas" scope in the treatment of sucker rod pumping problems / Mestrado / Mestre em Engenharia de Petróleo

Orientador: Andre Luis Morelato França / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-21T03:02:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Martins_MarcosOtacioPrado_M.pdf: 7781694 bytes, checksum: bef906ac044bfc36dd70f3b45ceb9f58 (MD5) Previous issue date: 1996 / Resumo: Este trabalho tem por objetivo modelar e simular computacionalmente o comportamento transitório de sistemas de geração elétrica de plataformas marítimas de petróleo. A modelagem dos componentes do sistema elétrico foi efetuada através da representação por modelos operacionais, usando-se funções de transferência organizadas na forma de diagramas de blocos, na forma adequada ao"software MATLAB". Para os geradores síncronos e motores de indução utilizou-se modelo detalhados, sendo os geradores representados pelo modelo IV (estado subtransitório) e os motores pelo modelo de 5ª ordem (levado em consideração os transitórios do estator e rotor). Na representação dos reguladores de tensão utilizou-se os modelos tipo 1 e tipo 2 IEEE, enquanto que na representação das forças motrizes utilizou-se para a turbina a gás o modelo simplificado. No caso dos motores diesel foi empregada a técnica de identificação experimental de sistemas para obter a função de transferência agregada do conjunto gerador/motor/regulador de velocidade, dada a indisponibilidade de parâmetros fornecidos pelos fabricantes. Tanto para realizar a identificação quanto as simulações foi utilizado o "sofware MATLAB" Nas simulações executadas para validar os modelos operacionais desenvolvidos neste trabalho foram utilizados dados experimentais dos sistemas de geração elétrica das Plataformas Petrobrás-15 e Petrobrás-18. Os resultados de simulação obtidos foram satisfatórios, principalmente os obtidos com a identificação da função de transferência agregada do conjunto gerador/motor/regulador de velocidade. Conclui-se essa é uma alternativa valida para representação matemática da força motriz e regulador de velocidade, na ausência dos modelos ou parâmetros fornecidos pelo fabricante / Abstract: This work reports a comprehensive approach in modeling and simulating the electrical system transient behavior of offshore oil platforms. The modeling of system components is based on operational model representation using transfer functions. The system components that are modeled include diesel engines, gas turbines, synchronous generators, AVRs, speed govemors and large induction motors. The synchronous machines are represented by a two-axis model including subtransient effects (model IV) and the induction motors are represented by a fifth-order model. The IEEE type 1 and Type 2 models are used to represent the automatic voltage regulators (AVR) and the gas turbines are represented by a simplified model. In the case of diesel-driven generators the diesel engine/speed govemor/generator units are modeled as a block from experimental tests, due to the lack of reliable parameters to be fumished by manufactures. Identification techniques are used to obtain the diesel-driven generator/govemor transfer functions from experimental data. The identification and simulation have been performed with the software Matlab. The approach has been tested on two offshore oil platforms Petrobrás-15 and Petrobrás-18, showing results that are in very good agreement with measured values / Mestrado / Mestre em Engenharia de Petróleo

Orientador: Antonio Claudio de França Correa / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-21T06:13:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ferroni_JoseGeraldo_M.pdf: 18599921 bytes, checksum: 5fe887fcfb5868fd7a9ea9b816fce18f (MD5) Previous issue date: 1996 / Resumo: Foi desenvolvida neste trabalho um procedimento para o monitoramento das concentrações efluentes de traçadores radioativos em poços produtores, considerando testes de injeção do tipo poço a poço e deslocamento tipo pistão de fluidos nos reservatórios. O modelamento do transporte de tais substâncias em meios porosos considera a superposição dos efeitos de convecção e de dispersão hidrodinâmica. Com relação ao mecanismo de transporte, foi empregada a Equação do Traçador desenvolvida por Abbaszadeh-Dehghani & Brigham, 1982. Os parâmetros convectivos e dispersivos do transporte utilizados nessa equação foram obtidos a partir da aplicação do Método da Integral de Contorno (BIM) aos sistemas estudados. Apesar de se ter considerado apenas padrões de injeção uniformes, o emprego do BIM possibilita a análise de geometrias mais genéricas, desde que mantidas as demais hipóteses consideradas no presente trabalho. As curvas de concentração, para os diferentes casos analisados e referentes à razão de mobilidade unitária, foram validadas com base no trabalho de Abbaszadeh-Dehghani & Brigham, 1982, o qual considera soluções analíticas para a derivação dos parâmetros convectivos e dispersivos do transporte. Os casos de razões de mobilidade (M) diferentes de 1 foram discutidos através da consideração de uma região global composta por duas regiões com mobilidades distintas. Por fIm, vale ressaltar que o modelo desenvolvido ainda possibilita a consideração dos efeitos de adsorção e de decaimento radioativo por meio de sua posterior superposição aos resultados previamente obtidos / Abstract: This work describes a method for estimating the effluent concentrations of radioactive tracers in production wells, considering well to well injection tests and piston-like displacements of fluids in the reservoir. The model for tracer transportation takes into account effects of convection and hydrodynamic dispersion. With respect to the model for tracer transportation, it was employed the Tracer Equation developed by Abbaszadeh-Dehghani& Brigham, 1982. The required convection and dispersion transport parameters were obtained by the use of the Boundary Integral Equation (BIM), with application to both direct and altemate line-drive pattems. Although only uniform injection patterns have been studied, the employment of the BIM can be extended to other geometries, keeping the same assumptions made in this work. For the cases analysed, considering unit mobility ratio, the concentration curves obtained were validated against the work of Abbaszadeh-Dehghani & Brigham, 1982, which considered analytical solutions for obtaining the convection and dispersion transport terms. The cases of non-unity mobility ratio were discussed through the assumption of a global domain composed of two zones with different mobilities. Finally, the model also makes possible the inclusion of both adsorption and radioactive decay phenomena by superposing such effects on the the results previously obtained. / Mestrado / Mestre em Engenharia de Petróleo

Orientador: Denis Jose Schiozer / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-22T04:10:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Kikuchi_MarceloMassaru_M.pdf: 4330013 bytes, checksum: 5a8046cb97ddcbf3ff81d197fab325fd (MD5) Previous issue date: 1997 / Resumo: O controle da produção de água é uma tarefa difícil e muito estudada por profissionais da área de engenharia de petróleo. O controle pode ser feito de várias maneiras. Uma delas é a modificação da relação de mobilidade entre os fluidos através da utilização de polímeros e agentes tensoativos. Uma outra maneira é a utilização de barreiras artificiais para modificar a distribuição de potencial de pressão no reservatório. Existe ainda, a utilização do controle de parâmetros de produção para evitar o fenômeno de cone de água. É neste tipo de controle que este trabalho se enquadra. Este trabalho tem como objetivo principal desenvolver uma metodologia de otimização de parâmetros de produção para controlar o crescimento do cone de água. Esta otimização consiste em se determinar a localização e comprimento da completação e a vazão de produção através da maximização de uma função-objetivo que utiliza o valor presente da receita da produção de óleo, subtraindo as despesas decorrentes da produção de água. A metodologia, que consistiu em um processo iterativo com otimizações separadas de vazão de produção e completação, foi testada para três exemplos encontrados na literatura como problemas em que ocorre o cone de água. Finalmente, foi testada a eficácia da completação dupla no controle de cone em um dos exemplos, avaliando-se seus efeitos na produção acumulada de óleo e água / Abstract: The water production control is a difficult task and it can be controlled by many techniques. One of these techniques is to change the water-oil mobility ratio by using polymers and surface-active agents. Another technique is the use of barriers to obstruct the water fluxoThe technique investigated in this work is the control of production rate and completion interval to avoid water conning effects. The objective of this work is to develop an optimization routine to find the best values of production rate and completion interval in order to maximize an objective function which represents the net present value of oil production. The methodology used for this optimization is an iterative procedure with separated optimization of production rate and completion interval, resulting in a computer program that uses a reservoir simulator to optimize the objective function. by simulations This methodology was tested in three examples found in literature as problems of water coning, showing good results. The efficiency of dual completion was tested in one of the examples / Mestrado / Mestre em Engenharia de Petróleo

Orientador: Denis Jose Schiozer / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-22T10:39:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 VargasCuervo_CarlosHerman_M.pdf: 997903 bytes, checksum: f57f08714783491a870a9ec5929a807f (MD5) Previous issue date: 1997 / Mestrado

Orientador: Denis Schiozer / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-23T02:14:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Leitao_HelioChagas_M.pdf: 1880686 bytes, checksum: 4a6853f85aace28655871068eb61a3e9 (MD5) Previous issue date: 1997 / Mestrado

Orientador: Paulo Roberto Ribeiro / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-26T01:53:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Grothe_ViniciusPerrud_M.pdf: 13157053 bytes, checksum: ca5b5de3f1248bcda2acaf689c74a79c (MD5) Previous issue date: 2000 / Resumo: A perda de fluido por filtração é um dos aspectos fundamentais no projeto e na execução de operações de fraturamento hidráulico. Este trabalho teve como objetivos: o estudo da filtração associada à propagação de fraturas hidráulicas geradas em laboratório; e a comparação entre dois métodos para a determinação de coeficientes de filtração (análises de NoIte e de curvas de volume de filtrado vs. tempo). Foram utilizados corpos de prova de rocha sintética e géis reticulados com diferentes concentrações de polímero. O simulador fisico é constituído por uma estrutura de reação projetada para corpos de prova cúbicos (lOxlOxIO) cm3, os quais foram submetidos a um estado tridimensional de tensões. Foram usadas diferentes vazões de injeção com o objetivo de investigar o efeito do cisalhamento sobre o coeficiente global de filtração. Foram geradas fraturas radiais horizontais com diâmetros próximos, recorrendo-se ao controle do tempo de propagação. Coeficientes de filtração obtidos via análise de Noite foram comparados com coeficientes provenientes de células de filtração estática, considerando-se condições experimentais similares. Os resultados foram discutidos, concluindo-se que a simulação fisica de fraturamento constitui uma ferramenta útil para a avaliação da eficiência de fluidos e que também pode fornecer estimativas de coeficientes de filtração. A metodologia utilizada no trabalho consistiu numa técnica relativamente simples para a comparação da eficiência de diferentes géis de fraturamento / Abstract: The fluid loss plays an important role in the design and placement of hydraulic fracturing treatments. The main objectives of this work were: the study of the fluid loss associated with the propagation of hydraulic fractures generated at laboratory; and the comparison of two distinct methods for estimating leakoff coefficients (NoIte analysis and the filtrate volume vs. square root oftime plot). Synthetic rock samples were used as well as crosslinked fluids in different polymer concentrations. The physical simulations comprised the confinement of cubic rock samples, (10x10xl0) cm3, in a load cell for the application of an in situ stress field. Different flow rates were employed in order to investigate shear effects on the overallleakoff coefficient. Horizontal radial fractures were hydraulically induced with approximate diameters, what was accomplished by controlling the injection time. Overall leakoff coefficients determined by means of NoIte analysis were compared to coefficients obtained from static filtration tests, considering similar experimental conditions. The research results indicated that the physical simulation of hydraulic fracturing may be regarded as an useful tool for evaluating the efficiency of fracturing fluids and that it can supply reliable estimates of fluid loss coefficients. The experimental methodology applied in this work turned out to be a considerably simple technique which allowed comparisons of fracturing gels pursuing different leakoff properties / Mestrado / Mestre em Engenharia de Petróleo

Orientador: Denis Jose Schiozer / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-26T02:04:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Santos_JosePedroMourados_M.pdf: 1302809 bytes, checksum: 654d68b213751708db80f051f579382b (MD5) Previous issue date: 2000 / Mestrado

Orientador: Paulo Roberto Ribeiro / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica, Instituto de Geociencias / Made available in DSpace on 2018-08-12T16:33:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Avelar_CarolinaSilva_M.pdf: 15432162 bytes, checksum: cbaa0b149cf8200fccff3cea6905b066 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: As explorações de campos de petróleo têm abrangido diferentes cenários, incluindo perfuração de poços profundos com elevadas pressões e temperaturas em águas profundas e ultraprofundas. O estudo do controle de poços nestes cenários exige um simulador capaz de prever o comportamento das pressões do poço durante uma situação de kick de forma confiável e eficiente. Considerando estes aspectos, foi implementado um simulador de kicks baseado em um modelo matemático que resolve um conjunto de três equações diferenciais de conservação utilizando o método diferenças finitas. Os cálculos das perdas de carga por fricção, do deslizamento entre as fases e da expansão do gás foram incorporados ao modelo. O modelo é capaz de simular um kick em poços verticais ou horizontais, em poços terrestres ou marítimos, utilizando fluido de perfuração com base de água. Os resultados do simulador foram comparados com dados experimentais e um estudo sobre o efeito de algumas variáveis do controle de poços foi realizado. / Abstract: The oil field industry has been drilling in different scenarios, subjected to high pressures and high temperatures in deep wells located in deep and ultradeep waters. The well control study in these scenarios demands a kick simulator capable to do precise predictions of the pressure behavior inside the wellbore during a kick situation. Regarding this scenario, a kick simulator has been implemented. The simulator is based in a mathematical model that solves a set of three conservation equations using the finite difference approach. The effects of the frictional pressure losses, the gas slip and expansion have been incorporated to the model. The model is capable of simulating a single kick in a vertical or horizontal hole, onshore or offshore, with water-based drilling fluid. The simulator results have been compared with experimental data and the effect of some important parameters in well control has been studied. / Mestrado / Explotação / Mestre em Ciências e Engenharia de Petróleo