Orientador: Celso Kazuyuki Morooka / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica e Instituto de Geociências / Made available in DSpace on 2018-08-29T00:17:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Yamamoto_Marcio_M.pdf: 8268362 bytes, checksum: d7360bb0a9c0c1aed1900c2637804300 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: Para a perfuração de poços de petróleo sob águas ultra-profundas (acima de 1500 m de profundidade), é necessária a instalação na cabeça do poço do equipamento de segurança do poço chamado de Preventor de Erupção, ou BOP. Este equipamento é descido pendurado pelo riser de perfuração, e esta operação é conhecida como Reentrada no Poço. Durante a aproximação do BOP ao poço, o equipamento é mantido suspenso sobre a cabeça do poço através do riser de perfuração, e a extremidade superior do riser fica engastada na plataforma flutuante de perfuração. Nesta dissertação de mestrado, a análise dinâmica dos dois sistemas dinâmicos acoplados (riser e plataforma) é realizada através de simulação numérica no domínio do tempo. Um programa computacional foi desenvolvido, que emprega um modelo não-linear para a dinâmica da plataforma flutuante e outro modelo utilizando o Método dos Elementos Finitos para a dinâmica do riser. O sistema de Posicionamento Dinâmico (DP) da plataforma, que é responsável em manter a posição da plataforma dentro de um raio de tolerância sobre a cabeça do poço, também foi incluído no modelo numérico. Um sistema de controle realimentado para controlar a aproximação do BOP à cabeça do poço é proposto. Discussões a respeito da otimização do controle realimentado a fim de minimizar o tempo gasto para a reentrada do poço são realizadas / Abstract: During the drilling of petroleum wells in ultra-deep water (more than 1500 m of water depth), it is necessary to assembly a piece of safety equipment called Blowout Preventer, or BOP, on the wellhead. The BOP is lowered hung by the drilling riser; this installation operation is called the Reentry Operation. During the well approach, the BOP is kept suspended above the wellhead by the drilling riser, and the upper end of the riser is fixed at the rig floor of the floating platform rig. In this work, the analysis of the dynamics of the coupled system (platform and riser) is carried out using numerical simulation in the time domain; the software was developed using a nonlinear model for the floating platform dynamics and the Finite Element Method for the riser dynamics. The Dynamic Positioning (DP) system, that keeps the platform position into a tolerance radius on the wellhead position, is also included in the numerical simulation. A feedback control system that controls the BOP approach is proposed. Discussions are carried out on the feedback control system which is developed to reduce the operational time of the reentry operation / Mestrado / Explotação / Mestre em Ciências e Engenharia de Petróleo

Orientadores: Celso Kazuyuki Morooka, Jose Ricardo Pelaquim Mendes, Kazuo Miura / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica, Instituto de Geociências / Made available in DSpace on 2018-08-15T22:58:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Chipindu_NjaloSocratesChipongue_M.pdf: 4694196 bytes, checksum: 6b99e27328776d4bdf9d03833efef6f0 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Os problemas na perfuração de poços de petróleo são responsáveis pela maior parte dos tempos não produtivos, elevando assim os custos diários das operações. Portanto, o estudo e o entendimento destes problemas contribuirá para a otimização da perfuração, melhorando assim as práticas ou mitigando os efeitos severos das anormalidades. O presente trabalho apresenta três procedimentos para identificação das causas dos problemas que poderão auxiliar o jovem profissional a caracterizar os mais variados problemas que ocorrem durante a perfuração de um poço. Neste escopo são abordadas apenas as ocorrências pré-classificadas como dificuldade de manobra, dificuldade de avanço, e prisão. O estudo usa dados dos boletins diários de perfuração dos poços, dados de mudlogging, dados obtidos por ferramentas de monitoramento contínuo da perfuração e outros dados como o fluido utilizado, a configuração da composição de fundo, o desgaste de broca, o gráfico do caliper, litologia e trajetória do poço. A caracterização dos problemas é feita mediante a identificação e associação de eventos que levam a formular hipóteses das prováveis causas dos problemas. Dois grupos de pesquisa (Unicamp e Genesis do Brasil) em engenharia de poço implementaram separadamente os procedimentos propostos. Os resultados foram coincidentes para a maioria trechos de poços marítimos de desenvolvimento analisados, o que atesta a eficácia dos procedimentos diagnósticos. Este estudo é importante para indústria, pois pode maximizar a eficiência na perfuração, através da minimização e/ou eliminação dos tempos não produtivos, responsáveis por avultadas perdas econômicas, além de permitir tornar mais robustas as ferramentas de acompanhamento, em tempo real, das operações de perfuração, na tomada de decisões e na melhoria do processo de planejamento de poço / Abstract: Drilling problems are accountable for the majority of the non productive times in the industry raising the daily operations costs. Therefore, the study and understanding of the problems will contribute to the drilling optimization, improving the practices or by mitigating their severe effects. The present work presents three procedures for identification of causes of drilling problems which can help the young professionals to characterize a wide range of problems that occur while drilling an oil well. In this scope they are studied only the problems pre-classified by occurrence as: problems in tripping, problem in drilling ahead and stuck pipe. The study uses data from the daily drilling reports, mudlogging data, on time monitoring tools data and mud data, Bottom Hole Assembly composition, bit wear report, caliper data, litology and well trajectory. The characterization of the problems is made by identification and association of the events that lead to formulate the hypotheses of the probable causes of the problems. Two research groups (Unicamp and Genesis do Brasil) in well engineering implemented separately the three proposed procedures. The results were coincident for the majority of the analyzed intervals of offshore development wells, demonstrating the efficacy of the proposed procedures. This work is important to the industry since it leads to the drilling efficiency maximization by minimization and/or elimination non productive times that are the main responsible for economic losses, beside the fact that these findings can be used to boost the capacity of the monitoring and logging tools as well as to support the on time decision making and to improve well planning process / Mestrado / Explotação / Mestre em Ciências e Engenharia de Petróleo