Orientador: Francisco Jose Soares Alhanati / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-21T12:46:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Oliveira_GalileuPauloHenkeAlvesde_M.pdf: 21214387 bytes, checksum: 7c4f31ed639a25116e863afb87dda313 (MD5) Previous issue date: 1995 / Resumo: O método de elevação artificial gas-lift contínuo é responsável por uma parcela significativa da produção de petróleo, tanto em campos terrestres quanto em campos offshore.No entanto, poços produzindo por este método estão sujeitos a instabilidades. Estas instabilidades, manifestadas na forma de grandes variações nas vazões e pressões, acarretam uma redução da produção do poço, além de problemas operacionais nas plantas de processo e tratamento de óleo e gás. O fenômeno da instabilidade em poços com gas-lift contínuo foi estudado por diversos autores, essencialmente através de três enfoques diferentes: análise desenvolvida a partir de relações válidas para o regime permanente, abordagem transiente com solução numérica e abordagem transiente com solução analítica, esta última resultando em critérios analíticos de aplicação mais ou menos imediata. Estes enfoques implicam em diferentes graus de compromisso entre simplicidade, exatidão e generalidade. Este trabalho trata o fenômeno de instabilidade através uma abordagem transiente com solução numérica, com características, em certos aspectos, semelhantes a alguns trabalhos encontrados na literatura. O modelo desenvolvido faz uso de uma formulação unidimensional para o fluxo multifásico em escoamento vertical, incluindo a transferência de massa gás-líquido e com o escorregamento entre fases modelada através de uma equação algébrica para a velocidade relativa entre fases. A formação produtora foi tratada tanto segundo um modelo IPR linear quanto de um modelo de fluxo em meio poroso, radial, monofásico e transiente. O efeito desses dois modelos para a formação produtora sobre o comportamento transiente para o poço foi analisado. Restrições ao fluxo de gás e de líquido (chokes) foram acrescentadas ao modelo, mostrando ter um efeito considerável sobre a estabilidade. O controle da vazão de gás de elevação foi estabelecido através de um modelo para válvulas de gas-lift de orifício de fole carregado. O comportamento dos fluidos foi modelado segundo o método black-oil. Diversos tipos de comportamento foram observados, a depender da configuração estabelecida para o poço. Os resultados do modelo desenvolvido, obtidos através de simulação computacional, foram contrapostos a previsões dos critérios analíticos / Abstract: The continuous gas-lift method is responsible for a great share of the world oil production, in both onshore and offshore fields. However, some gas-lifted wells are faced with unstable behaviour. These instabilities, shown by huge variations in flow rates and pressures, imply decrease in the production of the well, and operational problems in the plants for oil and gas treatment. Studies of the phenomenon of instability in continuous gas-lift wells were carried out by several authors, basically through three different approaches: analysis based on steady state flow equations, transient approach using a numerical solution and transient approach using an analytical solution. The option for each one of these three implies a compromise among simplicity, accuracy and generality. This work treats the above cited phenomenon through a transient approach, with numerical solution, and has characteristics, in some aspects, similar to works already published. The model developed makes use of an unidimensional drift flux formulation to describe the vertical two-phase flow, accounting for mass transfer between the gas and the liquid phases. The gas-liquid slipping was taken into account through an algebraic equation for the relative velocity. The reservoir was described both by an IPR model, and a transient, radial, monophasic porous media flow. The effect of the reservoir model over the predicted well behaviour was discussed. Restrictions to the flow (chokes) were added to the model, resulting in important effects over the system stability. Orifice and bellows charged gas-lift valve models were also added, to describe closely the lift gas flow income into the tubing. Fluids phase behaviour was modelled using the black-oil method. Different types of well behaviour were observed, depending on the particular well characteristics. The developed model results, obtained through computer simulations, were compared to analytical criteria predictions / Mestrado / Mestre em Engenharia de Petróleo

Orientador: Chang Hung Kiang, Denis Jose Schiozer / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-25T10:59:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pires_LuisCarlosGomes_M.pdf: 19067719 bytes, checksum: 57301513d07a2c5ec79be18252ca69f8 (MD5) Previous issue date: 1999 / Resumo: A compartimentação lateral e vertical de um reservatório geralmente envolve muitas incertezas, principalmente nas fases iniciais de explotação de um campo de petróleo, podendo ter impacto decisivo no plano de desenvolvimento. Nesta fase, os dados de produção, que auxiliam na definição do grau de compartimentação do reservatório, infelizmente, não estão disponíveis. Esta tese mostra de que maneira as heterogeneidades estruturais, estratigráficas e litofaciológicas podem influenciar na irrupção de água, produção acumulada e eficiência de recuperação de hidrocarbonetos quando diferentes modelos geológicos são submetidos ao simulador de fluxo. O arcabouço geológico é construído com base em um afloramento que expõe sedimentos fluviais terciários composto por arenitos, siltitos e folhelhos intensamente compartimentados. São elaborados quatro modelos físicos com diferentes características permoporosas dos planos de falhas e das sete litofácies mapeadas. A manutenção de pressão deste reservatório confinado é feita por poços injetores de água. O conhecimento de todo o domínio simulado tem a vantagem de permitir o acompanhamento da frente de avanço da água de forma contínua, bem como avaliar a distribuição das saturações ao final da explotação. O resultado deste estudo mostra a importância e os efeitos dos modelos físicos no desenvolvimento de um reservatório de petróleo / Abstract: The lateral and vertical compartimentalization of a reservoir generaIIy involves many uncertainties that can have decisive impact on the design of development programs, mainly in the initial phase of a petroleum field exploitation. The production data, unfortunately, are not available in the initial phase of exploitation. This work shows how structural, litofacies and stratigrafic heterogeneities can impact on water breakthrough, on accumulated production and on sweep efficiency of hydrocarbon recovery when different geological models are submitted to the fluid flow simulator. The geological framework is built based on outcrop that exposes tertiary fluvial sediments composed of sandstones, siltits and shales highly compartimentalized. Four physical models are elaborated with different permeabilities assigned to the fault surfaces and sedimentary units, using water-driven simulation with producers and injector wells. Considering that the simulation models represent the real geological tfamework, it is possible to monitor the oil displacement patterns, as weIl as to evaluate the distribution of the water saturation at the end of the exploitation. The resuIt of this study exhibit the importance and the effects of the physical models in the development of a petroleum reservoir / Mestrado / Mestre em Engenharia de Petróleo

Orientador: Eric Edgar Maidla / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-13T23:53:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 LeitaoJunior_HelioCaetanoFrota_M.pdf: 2419942 bytes, checksum: f1f691f20081ad3271a91db9dcbf3568 (MD5) Previous issue date: 1990 / Resumo: A necessidade de pesquisa adicional para operações de controle de kick é caracterizada pela utilização de novas técnicas de perfuração de poços (direcionais, horizontais, delgados). Historicamente são citadas grandes perdas em bens materiais e vidas humanas antes da realização de pesquisa para as operações de controle hoje usadas, mas ainda não adequadas às novas técnicas de perfuração que têm crescente utilização em nossos dias...Observação: O resumo, na íntegra, poderá ser visualizado no texto completo da tese digital / Abstract: The continuos developments of the drilling techniques such as slim hole drilling, directional and horizontal drilling, etc., have demanded more research concerning well control operations. Historically, a great trugle took place to reach the current technology on well control methods, that have been costly to the industry financially and through the loss of human lives, but nevertheless we haven't reached adequate levels of knowledge to meet the demands of the drilling techniques used today...Note: The complete abstract is available with the full electronic digital thesis or dissertations / Mestrado / Mestre em Engenharia de Petróleo

Orientadores: Victor Prodonoff, Celso Kazuyuki / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-14T00:13:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Guz_JoseLeo_M.pdf: 2223501 bytes, checksum: 4c05d601880d857f4814e5106db7b912 (MD5) Previous issue date: 1990 / Resumo: Objetiva-se nesta dissertação implantar um método computacional que permita a análise estática estrutural de uma coluna de perfuração sob as mais diversas condições, como em poços verticais ou com grandes inclinações. Desenvolve-se o estudo do elemento finito de viga-coluna, associado ao efeito de contato ou de restrição à movimentação lateral, como o que ocorre com uma coluna de perfuração confinada pelas paredes de um poço de petróleo...Observação: O resumo, na íntegra, poderá ser visualizado no texto completo da tese digital / Abstract: The purpose of this dissertation is to describe the implementation of a computational method for static structural analysis of bottom-hole assemblies under several configuration such as vertical holes or holes with significant inclination. A simple beam-column finite element was developped, taking into account contact effects or transversal constraints, such as those wich occurs with collars inside a drilled hole...Note: The complete abstract is available with the full electronic digital thesis or dissertations / Mestrado / Mestre em Engenharia de Petróleo

Orientadores: Victor Prodonoff, Fernando Iguti / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-14T01:52:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cordovil_AndreGustavoDiPalma_M.pdf: 3579288 bytes, checksum: 894f41a8be3c5b29b5c69598f05278a8 (MD5) Previous issue date: 1991 / Resumo: Este trabalho discute o uso da superposição modal como técnica de obtenção da resposta dinâmica de uma coluna de perfuração. São apresentadas as formulações da resposta a alguns carregamentos simples, a um carregamento transiente e é realizada a análise no domínio da freqüência. Um programa de computador, já existente, foi usado como base das alterações feitas, seguindo os objetivos da tese. Foram simulados alguns exemplos simples e um exemplo de aproximação da resposta não linear de uma coluna de perfuração. Os resultados são mostrados na forma de tabelas comparativas e gráficos / Abstract: In this study, The dynamic behavior of adrill string is analyzed using the modal superposition technique. The dynamic responses For simple input loadings, for the transient loading and a analysis in the frequency domain are discussed. The final computer program is based On aprevious one, modified according to the objective of this thesis. Some simple cases and an Example of approximation for the non-linear response of a drillstring are iscussed. Graphics .and tables are used to show the final results / Mestrado / Mestre em Engenharia de Petróleo

Orientador: Cesar Costapinto Santana / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-14T01:58:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Paula_JoseLuizde_M.pdf: 2847961 bytes, checksum: 2f5ab095ce4d4354275ea765efc4e4d4 (MD5) Previous issue date: 1991 / Resumo: Nas operações de fraturamento hidráulico, a perda de carga devido ao atrito, tem sido um fator limitante para a utilização de vazões mais elevadas, o que é desejável para a maior efetividade da operação. A utilização de fluidos de fraturamento à base de soluções aquosas de Hidroxipropilguar, tem possibilitado a utilização de vazões mais elevadas, graças a propriedade de redução do arraste exibida por essas soluções. Neste trabalho, o comportamento reológico das soluções aquosas de HPG com concentrações de 2399 a 5997 ppm foi analisado, tendo sido verificado que os modelos propostos por Ostwald-De- Waele e Herschell-Bulkley descrevem bem o comportamento reológico das soluções analisadas para toda a faixa de taxa de deformação pesquisada. Os resultados experimentais do escoamento turbulento em tubos foram utilizados para analisar o desempenho das correlações de Dodge-Metzner e Shaver-Merril para a predição do coeficiente de atrito. Duas correlações empíricas, uma tipo Blasius e outra tipo Shah, foram também obtidas a partir dos dados experimentais para o escoamento turbulento, tendo sido verificado que os valores do coeficiente de atrito preditos pela correlação tipo Shah são os que mais se aproximam dos valores medidos. O fenômeno de redução do arraste foi observado e quantificado para todas as concentrações de Hidroxipropilguar analisadas / Abstract: In hydraulic fraçturing treatments, pressure loss due to friction in the string has been a limiting factor meanly because high fiow rates are desirable for improvement of the operation effectiveness. Fracturing fiuids based on Hidroxipropilguar in water solutions has made the use of high fiow rates possible because these solutions exibit drag reduction properties. In this work the rheological behavior of the HPG aqueous solutions in concentration between 2399 and 5997 ppm are analyzed. It is verified that the models proposed by Ostwald-De- Waele and HerschellBulkley well describe the rheological behavior of the polymeric solutions in the total shear rate range considered in this work. Experimental results for the turbulent fiow in pipes are compared against correlations proposed by Dodge-Metzner and ShaverMerrill to verify friction loss coeficients. Two empirical correlations (Blasius type and Shah type) are also obtained from experimental data for turbulent fiow. It is verified that friction factor values predicted by the obtained Shah type correlation are in closer agreement to the measured values. The drag reduction phenomenon was observed and quatified for all concentrations of Hidroxipropilguar used in the experiments / Mestrado / Mestre em Engenharia de Petróleo

Orientador: Otto Luiz Alcantara Santos / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-14T02:28:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lima_HeitorRodriguesdePaula_M.pdf: 2736352 bytes, checksum: 62234c9fad5c5e9d286307a9d8f5a7cf (MD5) Previous issue date: 1991 / Resumo: Esta dissertação apresenta uma análise do comportamento da pressão dos fluidos que ocorre durante o especial acidente na perfuração de um poço submarino de petróleo conhecido como "Riser Blowout" ( * ). O modelo usado neste estudo baseia-se na solução do sistema de equações diferenciais parciais que governam o fluxo ascendente da mistura bifásica fluido de perfuração/ gás dentro do espaço anular entre a coluna de perfuração e o "marine riser". As perdas de carga devido a aceleração do fluido de perfuração à juzante da zona bifásica. bem como o fenômeno do fluxo crítico no escoamento da mistura pelo "diverter" são considerados. à modelo foi desenvolvido a partir de modificações introduzidas naquele apresentado por Otto Santos em 19891. Através de uma análise de sensibilidade. o efeíto de alguns parâmetros do processo. especialmente a vazão de circulação para a remoção da mistura bifásica. é investigado.(*)Vale ressaltar que vários têrmos ao longo desta dissertação serão propositadamente mantidos na sua forma original em inglês, seja por não haver ainda tradução apropriada para o português, seja por terem seu uso consagrado na indústria e na literatura. Da mesma maneira, utilizar-se-á o Sistema de Unidades do Campo (com o respectivo valor no Sistema Internacional entre parênteses) pela sua ampla difusão na comunidade técnica da Engenharia de Petróleo / Abstract: Not informed. / Mestrado / Mestre em Engenharia de Petróleo

Orientador: Kelsen Valente Serra / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade d eengenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-14T04:15:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fernandes_PauloDore_M.pdf: 2646734 bytes, checksum: 6baa0e40d51be7ab8b1e8debbe6f6453 (MD5) Previous issue date: 1991 / Resumo: A estimulação através de fraturamento hidráulico é uma técnica cada vez màis utilizada na indústria do petróleo e cujo custo, dependendo do poço, mostra-se como um fator substancial, motivo pelo qual a operação deve ser muito bem planejada. O projeto de um fraturamento hidráulico é feito baseando-se na premissa de que a fratura criada na rocha reservatório é semelhante a um dos modelos clássicos de fratura, dos quais se conhece as equações de geometria e o comportamento de pressão. O modelo de fratura a ser escolhido para o dimensionamento do tratamento dependerá, básicamente, do conhecimento prévio do campo e da experiência acumulada através de outros fraturamentos ali realizados ...Observação: O resumo, na íntegra, poderá ser visualizado no texto completo da tese digital / Abstract: Hydraulic fracturing is a common stimulation technique used in petroleum industry. It needs to be very well planned because of the costs of the treatment that, depending on the well, may be very substancial. The design of a hydraulic fracture is based upon classical fracture models with very known geometry equations and pressure behavior. The fracture model used in a design of a treatment depends most on the field experience, obtained in the fracturing operations performed in the area / Mestrado / Mestre em Engenharia de Petróleo

Orientador: Eric Edgar Maidla / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-14T04:12:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Falcao_JoseLuiz_M.pdf: 2428278 bytes, checksum: 46688bfdf0ffacaa35464eb20aed74f5 (MD5) Previous issue date: 1991 / Resumo: Determinar um PROGRAMA DE BROCAS que seja compatível com a litologia e que REDUZA o CUSTO DO METRO PERFURADO, torna-se cada vez mais importante devido tanto aos altos custos envolvidos na perfuração de um poço quanto às incertezas sobre o retorno do capital investido. Com esse objetivo apresenta-se um Método de Escolha de Brocas de Diamante Policristalino (PDC). São analisados outros métodos que consideram as características das formações, assim como algumas características construtivas e de projeto desse tipo de broca que tem influência sobre o seu desempenho...Observação: O resumo, na íntegra, poderá ser visualizado no texto completo da tese digital / Abstract: Due to the high costs of oil well drilling, as well as the uncertainties about the revenues of the invested money, the development of a Bit program compatible with the formation to reduce the costs of the drilled meter has become increasingly important. In order to achieve costs reduction a proporsal of a method to select Pollycrystalline Diamond Bits (PDC) is presented here, where some selecting methods that consider the characteristics of the formation are analysed. Some project and construtive characteristics of this kind of bits that condition its performance are also analysed here...Note: The complete abstract is available with the full electronic digital thesis or dissertations / Mestrado / Mestre em Engenharia de Petróleo

Orientador: Antonio Carlos Bannwart / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Campinas / Made available in DSpace on 2018-07-15T03:07:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Oliveira_LuizCarlosGoncalvesde_M.pdf: 6616628 bytes, checksum: 9ffa106a18915301c9350cad1c4bbd1b (MD5) Previous issue date: 1989 / Resumo: Este trabalho versa sobre o estudo de escoamento multifásico de petróleo em um sistema de produção marítimo existente. O sistema consiste de dez poços produtores conectados a uma rede coletora submarina na que se comunica com a plataforma através de 3 linhas. O fluxo de fluido multifásico foi estudado desde os canhonados dos poços até a chegada à plataforma. As condições que determinam a distribuição das fases entre as linhas são ditadas pela perda de carga através das tubulações e componentes e pela diviso desigual das fases em componentes tipo "Tê", integrantes da si stema de produção. As pressões de chegada das linhas na plataforma são conheci das, bem como os par âmetros que deter mi nara a curva de produção característica de cada poço. Construiu-se um simulador numérico que pudesse prever a resposta do sistema face a alterações nas condições operacionais. Partiu-se de modelos já existentes para perda de carga e divisão de fases em componentes. Não se tem noticia da construção de simuladores de produção que incluam o fenômeno de divisão das fases. A resolução da rede coletora foi feita através da elaboração de rotinas e algoritmos desenvolvidos especialmente par a o tipo de instalação existente, uma vez que os métodos tradicionais de calculo de redes em escoamento monofásico são inaplicáveis par a escoamento multifásico. A resposta do simulador foi testada, em dois níveis : suas previsões foram verificadas em reiação à expectativa de respostas ao se variar condições operacionais e também contra resultados de campo. Inicialmente procurou-se conhecer a qualidade das respostas do simulador. Algumas si mutações prevendo alterações usuais nas condições de operação foram efetuadas. Os resultados apresentaram boa concordância qualitativa. Os resultados quantitativos mostraram que o simulador previu satisfatoriamente a produção total de fluidos que chega à plataforma e que esta é independente da divisão de fluidos por entre as linhas. Quanto à produção individual de cada linha, o simulador apresentou erros relativos de até 20%, para a linha principal de maior diâmetro, a qual produz pelo menos 68% do total das três linhas. Para as demais linhas, de diâmetro inferior, os erros foram maiores, da ordem de até 100%, relativamente aos dados de campo. Constatou-se que a rede coletora existente dispõe de pouca flexibilidade operacional e que, das linhas que a ligam à plataforma, apenas a linha de produção principal apresenta papel relevante no transporte de fluidos quando não há poços era teste. Sugestões para a melhoria das previsões do modelo e para novos trabalhos nesta área foram feitas. / Abstract: This work deals with the petroleum multiphase flow study that takes place in an exi sting early production system. Ten flowing wells producing through a subsea manifold that collects their productions and send the resulting mixture to a semi submersible rig, located 350 ft above the manifold. Three lines conduct the production from the manifold to the platform. Multiphase flow was studied from the perforations up to the platform. Conditions which deter mine the phase distribution among the lines are given by the pressure drops across pipes and components. No previous intonation about other production simulators dealing with the splitting phenomena was found in literature. The solution for the subsea network was done by developing special routines and procedures, since the well known methods for monophase networks couldn't be applied or adapted for the multiphase flow. The simulator outputs were verified with respect the expected behavior when operational conditions had been changed and with experimental numerical values. Output quality was investigated. Some simulations foreseeing usual changes in the MSP normal configuration were done. Results show good qualitative agreement. The quantitative comparison shows that the simulator was able to predict adequately the total amount of produced fluid. Furthermore, it shows this amount is independent of the phase division which takes place at the T junctions. Relating to the individual production of each line, the simulator provide errors up to 20% to the main line (larger diameter) but up to 100% to the production II line, in relation to the measured data. It was noted that the existing network has a poor performance concerning the operational flexibility: actually only the main production line performs a relevant function in conducting fluids when there is no well being tested. Suggestions for the improvement of this model have been made, as well as for further works in this area / Mestrado / Mestre em Engenharia de Petróleo