1 |
Structural design and analysis of a lightweight composite sandwich space radiator panelMukundan, Sudharsan 17 February 2005 (has links)
The goal of this study is to design and analyze a sandwich composite panel with lightweight graphite foam core and carbon epoxy face sheets that can function as a radiator for the given payload in a satellite. This arrangement provides a lightweight, structurally efficient structure to dissipate the heat from the electronics box to the surroundings. Three-dimensional finite element analysis with MSC Visual Nastran is undertaken for modal, dynamic and heat transfer analysis to design a radiator panel that can sustain fundamental frequency greater than 100 Hz and dissipate 100 W/m2 and withstand launch loads of 10G. The primary focus of this research is to evaluate newly introduced graphite foam by Poco Graphite Inc. as a core in a sandwich structure that can satisfy structural and thermal design requirements. The panel is a rectangular plate with a cutout that can hold the antenna. The panel is fixed on all the sides. The objective is not only to select an optimum design configuration for the face sheets and core but also to explore the potential of the Poco foam core in its heat transfer capacity. Furthermore the effects of various parameters such as face sheet lay-up, orientation, thickness and material properties are studied through analytical models to validate the predictions of finite element analysis. The optimum dimensions of the sandwich panel are determined and structural and thermal response of the Poco foam is compared with existing aluminum honeycomb core.
|
2 |
Structural design and analysis of a lightweight composite sandwich space radiator panelMukundan, Sudharsan 17 February 2005 (has links)
The goal of this study is to design and analyze a sandwich composite panel with lightweight graphite foam core and carbon epoxy face sheets that can function as a radiator for the given payload in a satellite. This arrangement provides a lightweight, structurally efficient structure to dissipate the heat from the electronics box to the surroundings. Three-dimensional finite element analysis with MSC Visual Nastran is undertaken for modal, dynamic and heat transfer analysis to design a radiator panel that can sustain fundamental frequency greater than 100 Hz and dissipate 100 W/m2 and withstand launch loads of 10G. The primary focus of this research is to evaluate newly introduced graphite foam by Poco Graphite Inc. as a core in a sandwich structure that can satisfy structural and thermal design requirements. The panel is a rectangular plate with a cutout that can hold the antenna. The panel is fixed on all the sides. The objective is not only to select an optimum design configuration for the face sheets and core but also to explore the potential of the Poco foam core in its heat transfer capacity. Furthermore the effects of various parameters such as face sheet lay-up, orientation, thickness and material properties are studied through analytical models to validate the predictions of finite element analysis. The optimum dimensions of the sandwich panel are determined and structural and thermal response of the Poco foam is compared with existing aluminum honeycomb core.
|
3 |
[en] PRESSURE AND TEMPERATURE TRANSIENTE RESPONSE IN A COUPLED STRATIFIED WELLBORE-RESERVOIR MODEL / [pt] RESPOSTA TRANSIENTE DE PRESSÃO E TEMPERATURA EM UM MODELO ACOPLADO POÇO RESERVATÓRIO ESTRATIFICADOJOSE ADRIANO BENTO DE SOUZA CARDOSO 17 November 2020 (has links)
[pt] Testes de formação são normalmente realizados para determinar as propriedades rochosas do reservatório e os dados obtidos costumam ser interpretados com base no pressuposto que o reservatório é homogêneo na direção vertical e descrito por um modelo uni dimensional. No entanto, muitos reservatórios são compostos por diversas camadas que possuem características diferentes. Os poços de produção nesses reservatórios podem receber óleo de mais de uma camada. Em um sistema de reservatório estratificado, o comportamento da pressão e da temperatura não é necessariamente o mesmo de um sistema em camada única e raramente revela as mesmas propriedades médias de todo o sistema. Prever as características das camadas individuais é importante para descrever adequadamente o reservatório e melhorar o gerenciamento da produção. Este trabalho apresenta um modelo numérico, transiente-térmico para um sistema acoplado poço - reservatório 2D, levando-se em consideração efeitos Joule-Thompson responsáveis pelo aquecimento / resfriamento do fluido, expansão/compressão adiabática, além de efeitos de condução e convecção para o poço e o reservatório em um escoamento monofásico. A análise bidimensional do reservatório permite que se simule zonas de estratificação e barreiras. O modelo permite fluxo através de
camadas adjascentes com propriedades de rocha diferentes. Pressão e temperatura a uma certa posição no poço produtor são avaliadas ao longo do tempo. Resultados mostram que a análise do transiente de pressão (PTA) e a análise do transiente de temperatura (TTA) podem ser utilizadas para caracterizar diferentes configurações de um reservatório estratificado. / [en] Well formation tests are usually performed to determine rock properties of a reservoir and the obtained data has often been interpreted based on an assumption that the reservoir is homogeneous in the vertical direction and described by a 1-D model. However, many reservoirs are found to be composed of different number of layers that have different characteristics. Production wells in such reservoirs may receive oil from more than one layer. In stratified reservoir system, the pressure and temperature behavior are not
necessarily the same as in single layered system, and rarely reveals the same average properties of the entire system. The prediction of the characteristics of the individual layers is important to describe properly the reservoir and improve production management. This work presents a numerical transient-thermal model for a coupled wellbore/2D-reservoir considering Joule-Thompson heating/cooling, adiabatic fluid expansion/compression, conduction and convection effects for both wellbore and reservoir for a single-phase fluid flow. The two-dimensional reservoir model allows the analysis of stratified zones and barriers. The model allows cross flow between the adjacent layers with different rock properties.Wellbore temperature and pressure at a certain gauge depth are evaluated along the time. Results show how pressure transient analysis (PTA) and temperature transient analysis (TTA) can be used to characterize different configuration of stratified reservoirs.
|
4 |
[en] NUMERICAL STUDY OF CEMENTATION PROCESS IN ERODED WELLS / [pt] ESTUDO NUMÉRICO DO PROCESSO DE CIMENTAÇÃO EM POÇOS ERODIDOSHIMER ALBERTO MIELES PINTO 07 March 2017 (has links)
[pt] Atualmente na indústria do petróleo a simulação numérica é frequentemente usada para avaliar diferentes processos através de poderosas ferramentas de software que ajudam a evitar uma pesquisa experimental, que pode ser uma tarefa cara e às vezes impraticáveis. O objetivo deste estudo é apresentar uma investigação numérica para encontrar uma melhor eficiência no processo de cimentação em poços erodidos. Neste processo, um fluido desloca um outro fluido através de um tubo com secção transversal de área variável. Ambos os fluidos podem ter um comportamento não-newtoniano. A análise é feita pela solução numérica das equações governantes, utilizando o método de volumes finitos. Estudos anteriores mostraram que os processos de deslocamento através dos poços verticais são governados principalmente pela relação de viscosidades e densidades dos fluidos, pela excentricidade do espaço anular, e pelo número de Reynolds do escoamento. Além disso, outras variáveis tais como a rotação da parede e a geometria do poço podem influenciar a eficiência do deslocamento. Dessa forma, serão analisados o efeito de alguns destes parâmetros no escoamento ao longo do poço e na eficiência de remoção nos poços erodidos, a fim de ajudar na otimização dos processos de limpeza e de remoção. / [en] Currently in the oil industry, the numerical simulation is often used to eval-uate different processes through powerful software tools that help to prevent an experimental research in a real well, which can be an expensive and sometimes impractical task. The purpose of this study is to present a numerical investigation to find a better efficiency in the cementation process in eroded wells. In this pro-cess, one fluid displaces another through a tube with variable cross sectional area. Both fluids may have non-Newtonian behavior. The analysis is done by the nu-merical solution of the governing equations, using the finite volume method. Pre-vious studies showed that the displacement process through vertical wells are ruled primarily by the viscosity and density ratios of the fluids, the eccentricity of the annulus, and the Reynolds number. In addition, other variables such as the casing rotation and well geometry can influence the displacement efficiency. Then, the analysis of the influence of these parameters in the flow pattern through the well and removal efficiency in eroded wells will be performed, and will help to optimize the cleaning and removal processes.
|
5 |
[en] THERMOMECHANICAL MODELING OF ANNULAR PRESSURE BUILD UP IN SALT FORMATIONS / [pt] MODELAGEM TERMO-MECÂNICA DO CRESCIMENTO DE PRESSÃO EM ANULARES CONFINADOS, FRENTE A FORMAÇÕES SALINASLUIZ FELIPPE MEDEIROS DE ALMEIDA 06 July 2017 (has links)
[pt] Este trabalho apresenta uma modelagem numérica termo-mecânica para investigação da influência da presença da rocha salina no acréscimo de pressão em anulares confinados (APB). O fenômeno de APB é resultado da expansão térmica do fluido de perfuração trapeado nos anulares do poço, induzida pelo aquecimento gerado pela produção de hidrocarbonetos em temperatura superior ao restante do poço. Os evaporitos são formações que possuem um comportamento mecânico viscoelástico, apresentando deformação contínua a partir de uma tensão constante, processo conhecido como fluência. Este comportamento do sal não é atualmente considerado pelos simuladores utilizados pela indústria do petróleo durante o projeto de poços, no que tange dimensionamento para esta carga de pressão proveniente do APB. O objetivo deste trabalho é alcançado pelo desenvolvimento uma metodologia de cálculo do fenômeno de APB frente a formações salinas, através de um modelo numérico construído no software ABAQUS, utilizando o método dos elementos finitos. Diversas simulações foram realizadas com
configurações distintas de litologia, temperatura e fluidos de perfuração, para analisar a influência do comportamento viscoelástico da rocha salina no crescimento de pressão em anulares confinados. Após análise de resultados obtidos, se concluiu que a rocha salina pode agir como aliviador da pressão gerada pela expansão térmica do fluido de perfuração confinado nos anulares do poço. As tensões geradas pelo APB levam a deformações de fluência que aumentam o diâmetro do poço e consequentemente o volume
anular, acomodando parte do acréscimo de pressão gerado. / [en] This dissertation presents a thermo-mechanical numerical modeling to investigate the influence of the presence of salt rock on annular pressure build-up (APB). The APB phenomenon is a result of thermal expansion of confined drilling fluid in the well annulus, induced by heat generated by the production of hydrocarbons at temperatures above the remainder of the well. The evaporite formations have a viscoelastic mechanical behavior, with continuous deformation at constant stress, known as creep. This salt
behavior is not currently considered by simulators used by the oil industry for the design of wells, with respect to this pressure load from APB. The objective is achieved by developing a methodology for calculating the APB effect for wells with saline formations, using a numerical model built in ABAQUS software, using the finite element method. Several simulations were performed with different configurations of lithology, temperature and drilling fluids, to analyze the influence of the viscoelastic behavior of the salt rock on pressure growth in confined annuli. After analyzing the results, it was concluded that the rock salt may act as a relief for the pressure generated by thermal expansion of the confined drilling fluid in the well annulus. The stresses generated by the APB lead to creep strains that increase the well diameter and consequently the annular volume, accommodating part of the generated pressure increase.
|
6 |
[en] FLOW OF PSEUDOPLASTIC FLUID IN ANNULAR WITH VARIABLE ECCENTRICITY / [pt] ESCOAMENTO DE UM LÍQUIDO PSEUDOPLÁSTICO EM ESPAÇO ANULAR COM EXCENTRICIDADE VARIÁVELVICTOR MANUEL CARDENAS TARAZONA 28 July 2006 (has links)
[pt] O estudo de escoamentos em espaço anular é de fundamental
importância
para o entendimento e otimização do processo de perfuração
de poços. A lama de
perfuração deve possuir propriedades reológicas e
termofísicas tais que garantam
um bom desempenho no carreamento de cascalho, na
lubrificação e refrigeração
das brocas, na limpeza do poço, manutenção da pressão da
coluna de líquido para
equilibrar a pressão das formações atravessadas e
estabilizar as paredes do poço.
Uma análise completa desta situação é extremamente
complexa; o cilindro interno
(coluna) pode estar girando, a geometria da parede do poço
não é um cilindro
perfeito, o espaço anular é excêntrico e a excentricidade
varia ao longo do poço.
Além disto, lamas de perfuração possuem um comportamento
pseudoplástico, isto
é a viscosidade é função decrescente da taxa de
deformação. Os modelos que
levam em conta todos esses fatores são extremamente
complexos e caros
computacionalmente. Os modelos disponíveis na literatura
utilizam hipóteses
simplificadoras para tornar a análise menos complexa.
Muitos trabalhos
consideram a rotação do cilindro interno e o comportamento
não Newtoniano,
mas desprezam a variação da excentricidade ao longo do
poço. Mesmo com esta
simplificação, os modelos apresentados, que consistem na
solução da equação bidimensional
para determinar o campo de velocidade axial e tangencial do
escoamento desenvolvido em um espaço anular, possuem alto
custo
computacional. O modelo apresentado neste trabalho leva em
conta a variação da
excentricidade ao longo do poço, bem como o comportamento
pseudoplástico da
lama e a rotação do cilindro interno. As equações que
governam o problema
foram simplificadas utilizando a teoria de lubrificação.
As equações diferenciais parciais que descrevem o perfil
de velocidade e a pressão ao longo do poço foram
resolvidas pelo método de diferenças finitas (diferenças
centrais) e linearizadas
pelo método de Newton. O modelo de lubrificação foi
validado através da
comparação dos resultados obtidos com trabalhos na
literatura para escoamentos
com excentricidade constante. Os resultados mostram o
efeito da variação da
excentricidade ao longo do poço, da rotação na coluna, das
propriedades não
Newtonianas no padrão do escoamento e no fator de atrito. / [en] Helical flow in annular space occurs in drilling operation
of oil and gas
wells. The correct prediction of the flow of the drilling
mud in the annular space
between the wellbore wall the the drill pipe is essential
to determine the variation
in the mud pressure within the wellbore, the frictional
pressure drop and the
efficiency of the transport of the rock drill cuttings. A
complete analysis of this
situation is extremely complex; the inner cylinder is
usualy rotating, the wellbore
wall will depart significantly from cylindrical, during
driling operation the drill
pipe is eccentric, and the eccentricity varies with
position along the well.
Moreover, drilling muds present pseudoplastic behavior,
the viscosity is a strong
function of the deformation rate. A complete analysis of
this situation would
require the solution of the three-dimensional momentum
equation and would be
computationally expensive and complex. Models available in
the literature to
study this situation do consider the rotation of the inner
cylinder and the non
Newtonian behavior of the liquid, but assume the position
of the inner and outer
cilinders fixed, i.e. they neglect the variation of the
eccentricity along the length
of the well, and assume the flow to be well developed.
This approximation leads
to a two-dimensional model to determine the three
components of the velocity
field in a cross-section of the annulus. The resulting
differential equations have
to be solved by some numerical method. The model presented
in this work takes
into account the variation of the eccentricity along the
well; a more appropriate
description of the geometric configuration of directional
wells. As a consequence,
the velocity field varies along the well length and the
resulting flow model is
three-dimensional. Lubrication theory is used to simplify
the governing equations into a non-linear, two-dimensional
Poisson Equation that describes the pressure
field. Lubrication model was validated by comparing the
predictions to reported
results on fully developed flow on eccentric annular
space. The results show the
effect of varying eccentricity, non Newtonian behavior and
inner cylinder rotation
on the flow field and on the friction factor.
|
7 |
[pt] FLAMBAGEM HELICOIDAL EM POÇOS VERTICAIS NOS TRECHOS DE REVESTIMENTOS DE SUPERFÍCIE LIVRE / [en] HELICAL BUCKLING IN VERTICAL WELLS IN SURFACE FREE CASINGSLEONARDO RAMALHO MACHADO 28 November 2016 (has links)
[pt] Com o advento dos campos do Pré-sal brasileiro, a indústria nacional de
óleo e gás se concentra cada vez mais em vencer os desafios impostos na
explotação desses novos reservatórios. A construção de poços nesse cenário passa
por uma série de dificuldades que tem sido sistematicamente vencidas ao longo do
tempo, de forma que o tempo de contrução dos poços passa por intenso processo
de redução. A estimativa é que o tempo atual de construção dos poços foi
reduzido pela metade desde que foram perfurados os primeiros poços e o próximo
desafio da Petrobras é possibilitar que haja redução de tempo drástica na mesma
proporção até o ano de 2020. Isso será possível apenas se novas técnicas forem
desenvolvidas, pois acredita-se que os poços estejam sendo construídos próximo
do limite de otimização das técnicas existentes até o momento. Os revestimentos
de superfície necessitam ser assentados no topo da formação de sal, o que
demanda comprimentos da ordem de 1000 m ou mais. Infelizmente, por questões
de volumetria operacional do bombeio de cimento e resistência à fratura das
camadas de solo iniciais, não há retorno de cimentação na fase de superfície para
o leito marinho. Esse fato leva ao aparecimento de comprimentos livres desses
revestimentos com cerca de 500 m. Como o revestimento condutor é perfurado e
cimentado, as resitências de fundação do poço são suficientes para suportar as
cargas axiais oriundas da instalação dos revestimentos e equipamentos submarinos
instalados no poço, uma vez que essas são descarregadas no sistema condutorsolo.
O tempo de construção de poços pode ser reduzido sistematicamente em
cerca de 2 dias caso se utilizem as técnicas de base-torpedo ou jateamento para
assentamento do condutor. No entanto, a resistência do sistema condutor-solo é
insuficiente para suportar as cargas axiais instaladas no poço. Isso significa que o
revestimento de superfície passa também a suportar as cargas axiais do poço, o
que pode levar o mesmo a flambar de forma helicoidal com consequente aumento
nos níveis de tensão e deslocamentos indesejáveis. A formulação analítica
disponível para o cálculo desses parâmetros deve ser posta à prova para que haja
segurança nos projetos que levem em conta inícios de poços alternativos, que
embora mais econômicos, devem ainda possuir elevada confiança na integridade
estrutural. O presente trabalho se dedicou a desenvolver de forma clara um
procedimento numérico robusto utilizando FEA em software comercial, o Abaqus,
para avaliar os efeitos de elevadas cargas axiais sobre o trecho livre do
revestimento de superfície e avaliar as consequências da sempre inevitável
flambagem. O objetivo final é alcançado, uma vez que as análises numéricas e
uma superposição de formulações analíticas de simples utilização demonstram
uma boa aderência entre si. Além disso, é constatada uma nítida tendência linear
entre o fator de atrito e o deslocamento do SCPS. Tal tendência pode ser
explorada em trabalhos futuros para incorporação nas formulações analíticas deste
parâmetro invariavelmente negligenciado no equacionamento das mesmas. / [en] With the advent of the Brazilian Pre-salt oil fields, the national oil and gas
industry focuses increasingly on winning the challenges in the exploitation of
these new reservoirs. The well construction in this scenario involves a number of
difficulties wich have been overcome consistently over time, so that it undergoes
intense time reduction. The estimate is that the current time of well construction
has been reduced by half since the first drilled wells and the next challenge
Petrobras is willing to make is a drastic time reduction at this same rate until the
year 2020. This will be possible only if new techniques are developed, as it is
believed that the wells are being constructed near the limits of optimization of the
current techniques. Surface casings need to be seated on the top of salt formation,
which requires lengths on the order of 1000 m or more. Unfortunately, due to
operating volumes related to the cement pumping volume capacity and fracture
resistance of the initial soil layers, there is no return of cement to the mudline.
This fact leads to free lengths of these casings with about 500 m. As the conductor
casing is drilled and cemented, the well foundation resistances are sufficient to
withstand the axial loads originated from the installation of additional casings and
subsea equipment, since these are discharged into the conductor-soil system. The
well construction time can be reduced systematically by about 2 days if using
torpedo base or jetting techniques to seat the conductor. However, both soilresistance
systems are insufficient to withstand axial loads installed in the well.
This means that the surface casing also starts to bear axial loads of the well, which
can lead to its helical buckling with a consequent increase in stress levels and
undesirable displacements. The analytical formulation available for the calculation
of these parameters should be put tho the test so safety can be taken into account
for alternative well s foundation designs, which although more economical, should
still have high reliability in the structural integrity. This work is dedicated to
develop a robust numerical procedure using FEA in a commercial software,
Abaqus, to evaluate the effects of high axial loads on the free length of the surface
casing and the consequences of an always inevitable buckling. The ultimate goal
is achieved, since the numerical analysis and a superposition of simple analytical
equations demonstrate good adhesion to each other. Moreover, a clear linear
dependency is found between the friction factor and the displacement of the top of
the casing. This trend can be explored in future research for incorporation into
analytical formulations of this parameter invariably neglected in addressing them.
|
8 |
[en] TRANSIENT MODELING OF HORIZONTAL AND NEAR HORIZONTAL FOR WELLBORE DRILLING / [pt] MODELAGEM PARA O ESCOAMENTO TRANSIENTE HORIZONTAL E QUASE HORIZONTAL NA PERFURAÇÃO DE POÇOS DE PETRÓLEOSUZANA SANTOS COSTA 22 August 2006 (has links)
[pt] 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. / [en] Among the costs considered on an oil field exploration,
the drilling process
related ones constitute a significant share. Consequently,
the focus on the
removal of cuttings generated by the drilling process, or
the hole cleaning
operation, is essential. This operation remains a critical
issue in the drilling of
high inclination-wells, since the cuttings tend to deposit
themselves due to
gravity´s action, forming a bed in the annular space
formed between the drill
string and the casing. When this bed takes a sizable
fraction of the annular
space, it becomes responsible for many problems that
appear on the drilling
stage, such as premature bit´s exhaustion, low rates of
penetration, formation
fracture, excessive torque and drag on the drillstring,
stuck pipe, fluid flow
interruption, etc. If this situation is not treated
properly, it may cause the loss of
the well. This present thesis proposes a model for
multiphase flow in the
wellbore drilling, capable of evaluating the formation of
the cuttings´ bed and to
predict oscillations of pressures in annulus due to the
flow. A two-layer model is
adopted, where the annular space is divided in two
regions: bed and suspension.
The bed (Region 1) is formed by the cuttings, which were
deposited due to the
action of gravitational force, while the suspension
(Region 2) is the portion of the
annular above the deposited bed, formed by the drilling
fluid and cuttings. The
constitutive equations of the aforementioned model are
given by the equations of
mass conservation for solids and liquids and the momentum
conservation
equations for the bed and the suspension. The finite
volumes method was used
to turn the differentials equations into discrete ones,
while the Newton´s method
was applied for the solution of the nonlinear system of
equations. The solution is
given through the following variables: bed height, solid
velocity and fluid velocity
both in bed and suspension, annular pressure and solid
concentration in the
annular. Examples of application of the methodology are
presented, showing the
behavior of the involved variables through time. The
examples show the efficacy
of the methodology to simulate drilling operations, in
special hole cleaning ones.
|
9 |
[en] ANNULAR PRESSURE BUILD-UP IN OIL WELLS / [pt] AUMENTO DE PRESSÃO DE FLUIDO CONFINADO NO ANULAR DE POÇOS DE PETRÓLEOELISA LAGE MODESTO ALCOFRA 07 November 2018 (has links)
[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.
|
10 |
Sugerencias metodológicas para realizar trabajo de campo lingüístico en la AmazoníaFleck, David W. 25 September 2017 (has links)
En el presente artículo, propongo una metodología y ofrezco algunas recomendaciones de carácter práctico para realizar trabajo descriptivo con lenguas poco estudiadas, a partir de mi propia experiencia de campo en la Amazonía occidental. Los temas desarrollados aquí incluyen la evaluación y uso de la literatura lingüística disponible, la preparación para la permanencia en el campo, el trato con los hablantes de la lengua en cuestión, las técnicas de recolección de datos y la escritura del trabajo descriptivo. El énfasis del artículo se centra en la búsqueda de estrategias para que la recolección de materiales sea lo más objetiva y rigurosa posible y para que las descripciones sean más responsables y confiables.---In this article, I propose a methodology and some practical recommendations to make descriptive fieldwork with little-described languages based on my own field experience in the Western Amazonia. The topics I develop here include the evaluation and use of the linguistic literature available, the preparation for the permanence in the field, the relationship with the language speakers, the techniques for gathering data and the process of writing a descriptive piece of work. I try to stress the importance of strategies to make the collection of the data as objective and rigorous as possible and the description as responsible and reliable as it can be.
|
Page generated in 0.1656 seconds