Orientador: Celso Kazuyuki Morooka / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica e Instituto de Geociências / Made available in DSpace on 2018-08-27T09:36:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Santos_MarcusViniciusFranchidos_M.pdf: 2250280 bytes, checksum: 714679541259e76068e17573b7fb74b1 (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: Vibrações Induzidas por Vórtices em dutos com vãos livres sujeitos a corrente marítima é um problema presente na indústria offshore. Embora significativos esforços tenham sido feitos para entender este complicado problema de interação fluido estrutura, a modelagem numérica para cálculo é ainda um grande desafio. O presente trabalho tem como objetivo principal caracterizar o comportamento dinâmico dos dutos em vãos livres sob os efeitos do fenômeno da vibração induzida por vórtices (VIV). A disponibilidade de diversos programas de cálculo de VIV para estruturas offshore esbeltas facilita a avaliação da vida útil dessas estruturas e reduz o custo de projetos. No entanto, um bom domínio das metodologias adotadas por programas utilizados na indústria e a consciência das limitações correspondentes a diferentes técnicas são fundamentais para que o analista faça uso adequado dessas ferramentas computacionais. Neste sentido, este trabalho faz uma revisão dos diferentes modelos para estimar as forças de VIV devidas à corrente marinha. Para isto, diferentes programas de computador foram utilizados para calcular as vibrações na direção transversal de incidência de corrente, provocadas pelo desprendimento de vórtices em um duto com vão livre. As simulações do comportamento dinâmico da parcela em vão livre do duto foram realizadas utilizando três abordagens, respectivamente: modelos hidrodinâmicos de força de VIV semi-empíricos, no domínio da frequência; modelos hidrodinâmicos de força de VIV semi-empíricos, baseados nos coeficientes de sustentação e número de Strouhal, no domínio do tempo e um modelo hidrodinâmico de wakeoscillator, no domínio do tempo. Os resultados das simulações são analisados através de comparações com dados experimentais. Além disso, as limitações da cada modelo são discutidas / Abstract: Vortex induced vibration (VIV) of free span pipeline subjecting to ocean current is a present problem in the offshore industry. Although significant efforts have done to understand this complicated fluid structure interaction problem, the numerical modeling and predicting is still a big challenge. The primary objective of this work is to characterize the dynamic behavior of pipelines with free span under the effects of the Vortex-Induced Vibration (VIV) phenomenon. Different models to estimate VIV forces due to sea current are discussed. For this purpose, different computer programs were used to predict vibrations in the transverse direction of the current incidence direction, caused by the vortex shedding in a free span of the pipeline. Simulations of the dynamic behavior of a free span portion of the pipeline were carried out by two approaches, respectively: semi-empirical hydrodynamic VIV force model, in frequency domain and, semi-empirical VIV force model based on the lift coefficient and Strouhal number, in time domain and a wake oscillator in time domain. Simulations results are analyzed through comparisons with experimental data and also limitations of the each model are discussed / Mestrado / Explotação / Mestre em Ciências e Engenharia de Petróleo

Orientador: Celso Kazuyuki Morooka / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica e Instituto de Geociências / Made available in DSpace on 2018-08-27T23:45:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pereira_LeandroAugustoGrandin_M.pdf: 2825767 bytes, checksum: 5cbfd5a04926d5bf83c780db67ca3a60 (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: O desenvolvimento de campos marítimos de petróleo e gás natural tem se deslocado para águas cada vez mais profundas, ambientes cada vez mais hostis e áreas cada vez mais remotas. A utilização de soluções convencionais para desenvolver tais campos, especialmente o uso exclusivo de processamento primário em superfície e equipamentos elevação artificial instalados dentro de poços pode não justificar os investimentos. O processamento submarino tem aumentado a atratividade ou até viabilizando a produção de campos marítimos. Visto o aumento em sua utilização, os autores propuseram uma metodologia para selecionar conceitos de plantas submarinas para campos de petróleo e gás natural, utilizando informações disponíveis na literatura e suporte de especialistas em tecnologia submarina e modelagem de produção integrada. Uma menor contrapressão no poço produtor é uma potencial consequência do uso de processamento submarino, podendo tornar o perfil de produção mais atrativo. Como consequência, uma abordagem integrada considerando os estudos necessários para avaliar o escoamento dos fluidos de suas fontes iniciais até os destinos finais é necessária para se propor uma metodologia de seleção. Como alternativa à falta de estudos integrados comparando diferentes soluções de desenvolvimento em campos marítimos, informações de quatro desenvolvimentos comerciais que empregaram processamento submarino foram utilizadas para buscar a validação da metodologia. Os resultados destes estudos de caso sugerem que a metodologia é válida, entretanto não é claro que tais desenvolvimentos de produção utilizariam todas as fases propostas / Abstract: The development of offshore oil and natural gas fields has been moving to deeper waters, harsher environments and more remote areas. The use of conventional solutions to develop such fields, especially sole use of surface processing or downhole artificial lift methods, may not justify the investments. Subsea processing has been increasing the attractiveness or even enabling offshore field developments. Given the increase in its use, the authors proposed a methodology to select concepts of subsea processing plants for oil and natural gas fields, using information available in the literature as well as support from specialists in subsea technology and integrated production modelling. Higher drawdown in producer wells is a potential consequence of the use of subsea processing, therefore it may positively impact the production profile. As a consequence, an integrated approach comprising all the studies necessary to assess the flow between the initial sources and the final destinations is necessary to propose a selection methodology. As an alternative to overcome the lack of integrated studies comparing different development solutions in offshore fields, information from four commercial developments that employed subsea processing was used to seek methodology validation. The results of these four case studies suggest that the methodology is valid, although it is not clear if such production developments would utilize all phases proposed / Mestrado / Explotação / Mestra em Ciências e Engenharia de Petróleo

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-07-26T14:26:54Z No. of bitstreams: 1 BRUNO SÉRGIO VASCONCELOS DE ARAÚJO - DISSERTAÇÃO PPGMAT 2011..pdf: 771076 bytes, checksum: d91b1038ca64863eb3d4ce5f4d5200d0 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-26T14:26:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 BRUNO SÉRGIO VASCONCELOS DE ARAÚJO - DISSERTAÇÃO PPGMAT 2011..pdf: 771076 bytes, checksum: d91b1038ca64863eb3d4ce5f4d5200d0 (MD5) Previous issue date: 2011-07 / Neste trabalho é apresentado um estudo sobre existência e unicidade de soluções do tipo onda viajante para duas classes de equações diferenciais. A primeira delas consiste de um sistema que modela a propagação de uma frente de temperatura em meios porosos. Tal modelo é utilizado em métodos térmicos aplicados à recuperação de óleo em engenharia de petróleo. Para este modelo são provados a existência e unicidade de uma solução do tipo onda viajante para uma faixa de velocidades de propagação a partir de um valor crítico. A existência é provada usando técnicas de perturbação singular geométrica e a unicidade usando a integral de Melnikov. A segundaclasseconsistedeumaequaçãodotiporeação-difusãoconhecidanaliteratura comoaequaçãoKPP.Estaequaçãoapareceemproblemasdereaçõesquímicasautocatalíticas isotérmicas. Usando técnicas similares às da primeira classe são obtemos resultados análogos de existência e unicidade de soluções do tipo onda viajante. O trabalho termina com o estudo da estabilidade espectral daquelas ondas viajantes com velocidades não críticas da equação KPP sob perturbações em um espaço de Banach com peso. / In this work is presented a study about the existence and uniqueness of traveling waves solutions for two classes of differential equations. The first of them is a system modeling a temperature front propagation in a porous media. This model come from a thermal method applied to oil recovery in petroleum engineering. For this model it is proved the existence and uniqueness of a traveling wave solution for a range of propagation velocities above a critical value. The existence is proved by the geometric singular perturbation technique and the uniqueness by the Melnikov Integral. The second class is a reaction-diffusion equation known in literature as the KPP equation. This equation come from isothermal autocatalytic chemical reactions problems. By analogous techniques used in the first class are obtained analogous results on the existence and uniqueness of traveling wave solutions. The workfinisheswiththespectralstabilitystudyofthetravelingwaveswithnoncritical velocities of the KPP equation under perturbations in a weighted Banach space.

Este trabalho começa abordando os aspectos estudados: visualização e gerenciamento de informações. Verifica-se hoje que uma das grandes dificuldades com eles é conseguir-se uma visão integrada de todas as atividades de uma empresa, especialmente nas de grande porte, bem como se manter dados precisos e atualizados sempre à disposição, para que se consiga identificar com rapidez possíveis erros e soluções. Estuda-se a utilização de conceitos de mapeamento de processos e de realidade virtual nas áreas de mineração e petrolífera - incluindo um breve histórico e exemplos de aplicações - para suprir estas dificuldades. Descreve-se, a seguir, os objetivos do trabalho, que envolvem o desenvolvimento de um modelo de integração de informações para as duas áreas citadas, além da análise dos benefícios inerentes ao acesso gráfico a repositórios centrais de dados. Parte-se de uma revisão bibliográfica relacionada aos problemas e soluções analisados, e de uma metodologia de trabalho adequada ao tema proposto, baseada em observação, entrevistas e análises com profissionais dos setores envolvidos. Passa-se para o estudo de caso da mina Rio das Pedras, da empresa PETROBRAS, em São Mateus do Sul, PR, que explora folhelhos para obtenção de óleo, escolhida para este estudo por envolver simultaneamente mineração e petróleo, focos dessa tese. Obteve-se diversos resultados, atendendo aos objetivos propostos. Foi desenvolvido um modelo de gerenciamento integrado de informações. Para isso, foi criado um diagrama representando a cadeia de valor de petróleo e foram mapeadas as atividades principais dessa cadeia, bem como as da mineração. Também foram criados modelos, com o auxílio de avançadas ferramentas computacionais, para uso de realidade virtual, além de um roteiro para implantação destes modelos. Estes resultados foram sendo divulgados ao longo deste projeto em diversos eventos, incluindo o Rio Oil & Gas Expo and Conference, em 2006 e o SIAEM, em 2004. Ao final, observou-se que há a possibilidade de uma boa integração dentro de cada setor, de mineração e petrolífero, e até a integração dos dois setores em alguns aspectos comuns a ambos, permitindo maior facilidade na obtenção de dados e na tomada de decisão. Com isso, verifica-se que essa tecnologia pode trazer melhorias importantes para os setores envolvidos, e muito pode ser feito para desenvolvê-la ainda mais. / This thesis starts by identifying the key issues of the research: visualization and management of information. It is widely known that one of the most common difficulties in information management is to obtain a complete and integrated view of all the company processes and activities. Another common difficulty is to maintain the necessary data always precise, updated and available to whoever needs them, so that it will be possible for the user to identify discrepancies right at the beginning and to immediately visualize the most appropriate solutions for each case. Evaluating the use of process mapping and virtual reality applied to the mining and petroleum industry - including a brief historical background and examples of applications - it is verified how these technologies can help to solve the problems identified. This thesis describes then the research objectives, which are based on developing a model suited for the integration of information in the mining and oil industry. The integration between mine planning and operation, and between oil exploration and production, together with the analysis of the benefits of a central graphical database, are also included. The thesis includes a bibliographic review, related to the problems and solutions analyzed, and also the methodology that has been developed, including observation, interviews, discussions, and analysis with professionals from the mining and petroleum industry. The thesis uses as a case study the oil shale mine Rio das Pedras (a mine from PETROBRAS, in São Mateus do Sul, Paraná). A brief description of this mine, and the reasons for its use on this study, related to the fact that it combines oil and mining engineering, are also presented here. The results of the research includes the development of an information management model, an oil production chain model, and models for processes mapping and virtual reality. These results were presented at international events like Rio Oil & Gas Expo and Conference, in 2006, and SIAEM, in 2004. Through the simulation of basic operations, as ore transport to the plant, and with the aid of the most advanced software tools available, it was verified how the data could be easily obtained, and how these technologies could be improved - it is already possible to integrate some mining and oil industry aspects - with a quite favorable forecast for its future use in several applications in the mining and petroleum industry.

Este trabalho começa abordando os aspectos estudados: visualização e gerenciamento de informações. Verifica-se hoje que uma das grandes dificuldades com eles é conseguir-se uma visão integrada de todas as atividades de uma empresa, especialmente nas de grande porte, bem como se manter dados precisos e atualizados sempre à disposição, para que se consiga identificar com rapidez possíveis erros e soluções. Estuda-se a utilização de conceitos de mapeamento de processos e de realidade virtual nas áreas de mineração e petrolífera - incluindo um breve histórico e exemplos de aplicações - para suprir estas dificuldades. Descreve-se, a seguir, os objetivos do trabalho, que envolvem o desenvolvimento de um modelo de integração de informações para as duas áreas citadas, além da análise dos benefícios inerentes ao acesso gráfico a repositórios centrais de dados. Parte-se de uma revisão bibliográfica relacionada aos problemas e soluções analisados, e de uma metodologia de trabalho adequada ao tema proposto, baseada em observação, entrevistas e análises com profissionais dos setores envolvidos. Passa-se para o estudo de caso da mina Rio das Pedras, da empresa PETROBRAS, em São Mateus do Sul, PR, que explora folhelhos para obtenção de óleo, escolhida para este estudo por envolver simultaneamente mineração e petróleo, focos dessa tese. Obteve-se diversos resultados, atendendo aos objetivos propostos. Foi desenvolvido um modelo de gerenciamento integrado de informações. Para isso, foi criado um diagrama representando a cadeia de valor de petróleo e foram mapeadas as atividades principais dessa cadeia, bem como as da mineração. Também foram criados modelos, com o auxílio de avançadas ferramentas computacionais, para uso de realidade virtual, além de um roteiro para implantação destes modelos. Estes resultados foram sendo divulgados ao longo deste projeto em diversos eventos, incluindo o Rio Oil & Gas Expo and Conference, em 2006 e o SIAEM, em 2004. Ao final, observou-se que há a possibilidade de uma boa integração dentro de cada setor, de mineração e petrolífero, e até a integração dos dois setores em alguns aspectos comuns a ambos, permitindo maior facilidade na obtenção de dados e na tomada de decisão. Com isso, verifica-se que essa tecnologia pode trazer melhorias importantes para os setores envolvidos, e muito pode ser feito para desenvolvê-la ainda mais. / This thesis starts by identifying the key issues of the research: visualization and management of information. It is widely known that one of the most common difficulties in information management is to obtain a complete and integrated view of all the company processes and activities. Another common difficulty is to maintain the necessary data always precise, updated and available to whoever needs them, so that it will be possible for the user to identify discrepancies right at the beginning and to immediately visualize the most appropriate solutions for each case. Evaluating the use of process mapping and virtual reality applied to the mining and petroleum industry - including a brief historical background and examples of applications - it is verified how these technologies can help to solve the problems identified. This thesis describes then the research objectives, which are based on developing a model suited for the integration of information in the mining and oil industry. The integration between mine planning and operation, and between oil exploration and production, together with the analysis of the benefits of a central graphical database, are also included. The thesis includes a bibliographic review, related to the problems and solutions analyzed, and also the methodology that has been developed, including observation, interviews, discussions, and analysis with professionals from the mining and petroleum industry. The thesis uses as a case study the oil shale mine Rio das Pedras (a mine from PETROBRAS, in São Mateus do Sul, Paraná). A brief description of this mine, and the reasons for its use on this study, related to the fact that it combines oil and mining engineering, are also presented here. The results of the research includes the development of an information management model, an oil production chain model, and models for processes mapping and virtual reality. These results were presented at international events like Rio Oil & Gas Expo and Conference, in 2006, and SIAEM, in 2004. Through the simulation of basic operations, as ore transport to the plant, and with the aid of the most advanced software tools available, it was verified how the data could be easily obtained, and how these technologies could be improved - it is already possible to integrate some mining and oil industry aspects - with a quite favorable forecast for its future use in several applications in the mining and petroleum industry.

Orientador: Ricardo Augusto Mazza / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-17T00:40:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 GuillermoNavarro_JuanJose_M.pdf: 3419746 bytes, checksum: 4938a1fd57b3e5e404a4456f18b322a3 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: O escoamento gás-líquido intermitente em golfadas de líquido é composto por uma sucessão de bolhas de gás alongadas e pistões de líquido, que interagem cinematicamente e dinamicamente à medida que viajam ao longo da tubulação. Essas interações produzem o caráter intermitente do escoamento fazendo com que o escoamento não seja periódico nem no tempo nem no espaço. Desta forma, modelar o escoamento padrão golfadas de líquido é um desafio aos pesquisadores. O presente trabalho tem como objetivo determinar as freqüências características/naturais da oscilação da velocidade do pistão e da pressão da bolha em escoamento padrão golfadas de líquido. O fenômeno oscilatório é estudado numericamente utilizando-se um modelo de seguimento dinâmico de pistões, no qual se obtém um sinal característico da evolução da velocidade de líquido e da pressão da bolha ao longo do tempo. Esses sinais são analisados utilizando-se a transformada de Hilbert-Huang para determinar as freqüências características. Também é proposta uma solução analítica aproximada para determinar as freqüências naturais de oscilação, sendo comparada com os resultados numéricos, determinando os limites da validade para a solução analítica aproximada. A solução analítica é obtida por meio de análise dimensional das principais grandezas envolvidas e a similaridade com sistemas massa-mola / Abstract: The slug flow pattern is described by a succession of liquid pistons trailed by elongated gas bubbles. One of the least known features of this specific flow pattern is the compressibility effect associated with the elongated gas bubble. In fact when the gas-liquid mixture is subjected to a pressure or velocity disturbance it is expected that the system, composed by liquid pistons trailed by elongated bubbles, oscillates. The objective of this work is to disclose the natural frequency modes of this system as a function of the flow properties including the lengths of the liquid piston and gas bubble, the bubble liquid holdup among others. The kinematical and dynamical interactions among the bubbles and the liquid pistons are modeled accordingly to the slug tracking model. A numerical and an analytical solution to this model are sought. The first one retains all non-linear terms and the frequency signal response is obtained using Hilbert-Huang transform. The second one is an approximated solution given by linearizing the slug tracking model to get an analytical solution to the frequency in terms of the slug flow properties. An analysis of the frequency spectra obtained from the analytical solution and from the Hilbert-Huang transformation is performed within the linear range of the model. Both techniques disclose that the gas pressure and the liquid piston velocity have time dependent frequencies / Mestrado / Termica e Fluidos / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Osvair Vidal Trevisan / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-21T20:38:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MedeirosJunior_Flavio_M.pdf: 5849713 bytes, checksum: d198866e74ce5c49813b449117b5005b (MD5) Previous issue date: 1996 / Resumo: As operações de Acidificação de Matriz são usadas com freqüência para remoção do dano à formação causado por partículas sólidas de minerais que obstruem parcialmente o espaço poroso nas proximidades do poço. A cinética da reação química entre o ácido e os minerais da rocha é bastante sensível à temperatura na qual a reação se desenvolve. A temperatura do ácido na zona injetora depende dos fenômenos de transferência de calor que ocorrem no interior da coluna de injeção e no reservatório submetido à injeção do ácido. Normalmente utiliza-se pequenos volumes de ácidos bombeados com vazões médias e altas tendo como conseqüência pequenos períodos de injeção. O modelo proposto para o cálculo da temperatura na coluna considera os termos de acumulação de calor no interior da coluna e no anular, além da hipótese de poço com raio finito, importantes para soluções de curto tempo. No reservatório são consideradas as perdas para a formação vizinha e analisada a influência do calor gerado pela reação química no comportamento da temperatura do ácido. As hipóteses de condução de calor desprezível na direção do fluxo de fluido, equilíbrio térmico instantâneo, gradiente geotérmico linear e condução de calor unidimensional na formação também são utilizadas. A solução para temperatura do ácido na zona. injetora é apresentada no espaço de Laplace considerando o acoplamento da solução para temperatura na coluna à solução para a temperatura no reservatório através do teorema da convolução. A inversão numérica das funções no espaço de Laplace é feita com o algoritmo de Stehfest. Os resultados obtidos indicam que a temperatura do ácido na zona injetara é bastante sensível à vazão do ácido injetado e aos volumes deslocados a frente do tratamento, podendo atingir valores significativamente inferiores à temperatura do reservatório no decorrer da operação / Abstract: Matrix Acidization is frequently used to remove formation damage from pore plugging caused by deposition of small mineral particles. The kinetics of the chemical reactions between acid and minerais is very sensitive to fluid temperature. The temperature of the acid at the injection zone depth depends on the heat transfer that occurs as the acid travels through the injection column and on the heat exchange with the reservoir rock and fluids. The volume of injected acid is usually small and the injection time is short, compared to other thermal injection operations. Two heat transfer models are proposed: one to calculate the temperature profile along the injection column and other to calculate the temperature distribution within the reservoir. The model proposed here for the heat transfer along the column incorporates heat accumulation (in the fluid and at the annulus) to the heat exchange between the wellbore and the semi-infinite surroundings. For the heat transfer in the reservoir, the modei accounts for the conductive losses to the neighboring formation, the heat generation from the chemical reactions and heat transported by the injected fluid. The eventual temperature distribution for the acid in the reservoir is obtained after coupling of the solution for the column problem and the solution for the reservoir problem. Both problems were solved by Laplace transforms and the final solution is obtained using the convolution theorem. Stehfest's algorithm is used to invert the solution to real domain. Results for typical operational parameters show that the acid temperature is very sensitive to the injection flow rate and to the fluid volumes injected during the pre-treatment. The acid temperature can be significantly lower than the reservoir temperature along the operation / Mestrado / Mestre em Engenharia de Petróleo

Orientador: Celso Kazuyuki Morooka / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-22T16:36:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Doria_ManoelTavres_M.pdf: 15162738 bytes, checksum: 28ff5309de90299f6f4987bf87dea785 (MD5) Previous issue date: 1996 / Resumo: A detecção rápida de um ganho de fluido da formação para dentro do poço, conhecido como influxo, é uma consideração chave para a segurança das equipes e dos equipamentos de uma sonda de perfuração, assim como do próprio poço. Muitos influxos são detectados ainda no seu inicio através do parâmetro diferencial de vazão, que é a diferença entre a vazão de retorno e a vazão de injeção do poço que está sendo perfurado. Medidas de vazões precisas são, portanto, de importância crucial para os sistemas de detecção de influxos. O movimento de heave de uma sonda flutuante, entretanto, causa grandes perturbações nas medições da vazão de retorno. Através dos anos, vários sistemas foram desenvolvidos numa tentativa de minimizar este problema. Neste trabalho, é apresentada uma nova abordagem para se quantificar estas variações com o objetivo de se obter uma melhor indicação do valor do diferencial de vazão, por meio dos registros da vazão de injeção, da vazão de retorno e do movimento de heave monitorados em tempo real em um navio sonda. Um estudo detalhado do estado da arte é apresentado e sugestões para futuras pesquisas são fornecidas / Abstract: Early detection of fluid influx from the formation, generally known as a "kick", is a major concern for the safety of the crew and rig equipament, and for the well itself. Many kicks have been detected at its very beginning by the delta flow parameter, which is simply the return mud flow rate minus the circulating rate. Accurate flow measurements in this case are of great importance for the kick detection systems. Floating rig heaving causes large instantaneous variation in flow-out. Various methods have been investigated as an attempt to overcome this problem. A new approach is presented in order to obtain a better delta flow measurement, by means of records of pumping, returning rates and heaving as well, monitored on a drill ship. A comprehensive study of the state of art is presented and suggestions for future research is furnished. / Mestrado / Mestre em Engenharia de Petróleo

Orientador: Paulo Roberto Ribeiro / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica e Intituto de Geociencias / Made available in DSpace on 2018-08-12T15:54:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Monteiro_EduardoNascimento_M.pdf: 16240698 bytes, checksum: 5bca1c01db0a9ae851bdb07bd2770078 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: O estudo da interação entre o gás da formação produtora e o fluido de perfuração durante as operações é essencial para perfuração de cada fase do poço de forma segura e econômica. Aspectos ambientais e técnicos peculiares à perfuração em águas profundas e ultra profundas exigem o uso de fluidos de perfuração sintéticos, de baixa toxicidade. O principal objetivo, deste trabalho foi o estudo do comportamento PVT desses fluidos através da determinação experimental e modelagem de propriedades termodínâmicas, tais como solubilidade, densidade e fator volume de formação dos fluidos. Estas propriedades têm um impacto importante na detecção e circulação de um kick e devem ser consideradas no planejamento e execução do controle do poço. Os resultados experimentais foram obtidos em uma célula PVT pressurizada por injeção de mercúrio e com um limite operacional de 177°C e 70 MPa. O gás utilizado foi o metano e os líquidos foram emulsões e fluidos não adensados à base de n-parafina, testados a 70°C, 90 °C e 150°C. Os efeitos da temperatura e da composição do fluido foram analisados e os resultados experimentais para solubilidade e fator volume de formação foram comparados com predições baseadas na hipótese da aditividade e ajustes matemáticos nos resultados experimentais. Alguns exemplos de cálculo do volume ganho no tanque usando as expressões analíticas obtidas são discutidos. / Abstract: The study of the interaction between the formation gas and the drilling fluid during the operations is essential to safely and economically drill each phase of the well. The environmental regulatory issues and the peculiar technical aspects involved in deep and ultradeep waters require low toxicity' synthetic drilling fluids. The main objective ofthis study was to understand the PVT behavior of those fluids by the experimental determination and modeling of thermody'pamic properties such as: solubility, specific gravity and formation volume factor of the fluids. Those properties have a direct impact on kick detection and circulation out of the well, what sb.ould be addressed in wellcontrol planning and execution. The experimental data were obtained by means of a PVT cell pressurized by mercury injection with an operating capacity of 177 °C and 70 MPa. The gas used was methane and the liquids were n-paraffin based emulsions and unweighted drilling fluids, tested at 70 °C, 90 °C and 150 °c. The temperature and fluid composition influences had been analyzed and the experimental data for solubility and formation volume factor have been compared with predictions considering the additivity hypothesis and mathematical fittings based in the experimental data. Some pit gain calculation examples using the analytical expressions obtained are also discussed. / Mestrado / Explotação / Mestre em Ciências e Engenharia de Petróleo

Orientador: Paulo Roberto Gardel Kurka / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-13T00:48:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MenezesJunior_LuizFerreira_D.pdf: 29406271 bytes, checksum: 8b50d1f83f62a2821da7c2ec27ad68ff (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: Este trabalho apresenta o desenvolvimento de uma técnica para o registro e processamento dos sinais de movimento de um modelo reduzido de riser de produção de petróleo, com a utilização de câmeras. O processo se baseia na utilização de alvos fixados no modelo do riser e a detecção de sua posição no espaço. A aplicação da técnica proposta é baseada em uma seqüência de imagens capturadas do alvo, que informa a sua localização e padrão de movimento. É construído um software de processamento de imagens para a aplicação em laboratório. Este tem sua robustez verificada através de imagens geradas em software de simulação de ambiente 2D/3D virtual e de uma aplicação prática. A técnica utiliza conceitos de análise de imagens 2D e 3D, morfologia, visão computacional e processamento de sinais / Abstract: This work develops a technique for recording and processing the signals of movement of a reduced oil producing riser, with the use of optical cameras. It is based on the use of targets attached to the riser model, and the detection of its position in space. The application of the proposed technique is based on the sequence of images captured from the target, which are indicators of its position and pattern of movement. An image processing software is built with the purpose of laboratory usage. The validation of the software with the proposed technique is verified through 2D/3D virtual simulations as well as a practical application. The technique uses 2D/3D image analysis concepts, morphology, computer vision and signal processing / Doutorado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Doutor em Engenharia Mecânica