Orientador: Gabriel Alves da Costa Lima / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica e Instituto de Geociências / Made available in DSpace on 2018-08-18T06:55:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Guimaraes_BrunnoRodrigues_M.pdf: 3690412 bytes, checksum: 215a44334a505aed1642d1450eb2097c (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: O problema de estimativa de tempo para perfuração de poços de petróleo é um desafio importante para os tomadores de decisão porque envolve alocação de recursos físicos (sondas, equipes de operadores etc.) e custos. Por isso, o desenvolvimento de ferramentas que forneçam informações pode contribuir para a tomada de decisões no sentido de agregar valor. Neste trabalho desenvolve-se uma abordagem probabilística para realizar estimativas do tempo para perfuração de poços de petróleo utilizando-se o método de Monte Carlo. Esta consiste em modelar a sequência lógica de atividades (manobra, cimentação, perfuração etc.) que compõem a perfuração de um poço. Tal sequência é composta de atividades que devem ser realizadas consecutivamente e também de outras que podem ser executadas paralelamente. Depois, são inseridas informações na forma de distribuições de probabilidade que são usadas na modelagem da variável aleatória tempo para completar cada uma das operações da perfuração, as quais são selecionadas a partir de dados históricos de tempos de poços realizados em situações semelhantes. Ao empregar simulação de Monte Carlo juntamente com o modelo proposto pode-se obter uma estimativa da distribuição de probabilidade do tempo total para perfurar determinado poço. Desta forma, podem-se obter respostas a perguntas diversas, tais como: 1) Qual é o tempo médio (mais provável) de perfuração do poço?; 2) Qual a probabilidade de que o tempo real seja X% superior ao valor esperado?; 3) Qual a probabilidade de que ocorram atrasos nas duas últimas fases?; 4) Caso a duração das fases concluídas seja diferente do esperado, qual a probabilidade de que o tempo total de perfuração ainda se encontre dentro do planejado?; 5) etc. Adicionalmente, incorpora-se a abordagem dentro do ciclo do PDCA de forma a gerenciar as informações e os resultados, tornando o processo padronizado e de fácil utilização pelos profissionais da indústria de petróleo / Abstract: The problem of estimation of the total time to drill wells in oil and gas industry can be considered as a challenge for decision-makers because it is associated with scarce resource allocation (rigs, labour, time etc.) and also restrictions in expenditures. Then, the development of a methodology that provides more information can contribute to the improve quality of decisions and add value to companies. In this dissertation the research is focused on probabilistic approach to forecast the total time to drill wells in oil and gas industry using Monte Carlo simulation. It is based on logical modeling of activities that must be carried out over time. Some of them are in series whereas others can be in parallel. After that, information about variability in time to complete each activity is modeled using probability distributions, which are selected from the use of statistical test applied to available historical data. By putting together Monte Carlo simulation and the proposed model, the analyst can estimate the probability distribution of the random variable total time of drilling. With this information, it is possible the answer to questions such as: (1) What is the expected time to drill a well?; (2) What is the probability that the real time is X% higher that of the original forecast?; (3) What is the probability that delays can occur in the time do complete some of the activities?; (4) In case of the time to complete initial activities is above the expected, what is the probability that the total will not be longer that originally forecasted?; (5) etc. Additionally, this methodology is run according to the PDCA model, which as a standard and familiar tool, in an attempt to make easier the management of information and results, make the entire process standard and easily employed by practitioners of the petroleum industry / Mestrado / Reservatórios e Gestão / Mestre em Ciências e Engenharia de Petróleo

Orientadores: Otto Luiz Alcântara Santos, Gabriel Alves da Silva Costa Lima / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica e Instituto de Geociências / Made available in DSpace on 2018-08-18T06:06:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 GutierrezSotomayor_GabrielPaulo_D.pdf: 3385823 bytes, checksum: 4b18b1db85b45c78fc076632345c8bd2 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: A construção de poços de petróleo requer uma estimativa de custos a mais precisa possível, visando-se manter uma adequada taxa de retorno para a explotação de uma jazida. Uma variável significativa na estimativa de custos é o tempo de cada uma das operações para a construção do poço. Geralmente, a estimativa de tempos em poços complexos é associada a cenários de incerteza e conhecimento parcial de parâmetros. Um poço complexo, cujos custos chegam a superar US$ 150.000.000,00, pode ser um poço multilateral em águas profundas, um poço exploratório em águas profundas, um poço de grande extensão, ou também pode ser um poço profundo vertical ou horizontal em ambiente de sal. Dentro deste contexto, este trabalho apresenta uma metodologia que combina diferentes tipos de incertezas na previsão de tempo de perfuração em poços complexos e compara os resultados do enfoque probabilístico, largamente usado pela indústria, com uma abordagem híbrida, isto é, uma abordagem probabilística-possibilística, para o tratamento das incertezas na estimativa do tempo de perfuração, a partir de uma base de dados de campo marítimo em águas profundas. Primeiramente, são identificadas as variáveis críticas e as incertezas a elas associadas, que são classificadas como incertezas epistêmicas ou aleatórias. A seguir estas variáveis são representadas por meio de distribuição de probabilidade e distribuição de possibilidade, sendo ambas distribuições combinadas em apenas um resultado para representar a incerteza total do tempo para perfurar um poço complexo, que é uma distribuição de possibilidade. Este trabalho discute as limitações do uso da Teoria das Probabilidades para modelar as incertezas em poços complexos e apresenta uma metodologia para tratamento das incertezas nas estimativas de tempos operacionais de perfuração de poços, no qual co-existem amostras de dados em quantidade suficiente para a geração de distribuições de probabilidades e amostras em quantidades insuficientes, onde são geradas distribuições de possibilidades / Abstract: The construction of oil wells requires a cost estimate as accurate as possible in order to maintain an adequate rate of return for the exploitation of a deposit. A significant variable in the cost estimate is the time of each operation for the construction of the well. Estimated time in complex wells generally is associated with scenarios of increased uncertainty and partial knowledge of parameters. A complex well, which costs may exceed US$ 150,000,000.00, can be a multilateral well in deep water, an exploratory well in deep water, an extend-reach well, or could also be a deep vertical/horizontal well in salt environment. Within this context, this work presents a methodology that combines different types of uncertainties, forecastes the drilling time in complex wells and compares the results of the probabilistic approach, widely used by the industry, with a hybrid approach, that is, a probabilistic-possibilistic approach, to estimate drilling time, based on an offshore deep waters database. First, it identifies the critical variables and uncertainties associated with them, which are classified as random or epistemic uncertainties. Then, these variables are represented by probability distribution and possibility distribution and both distributions are combined into a possibility distribution to represent the total uncertainty of the time to drill a complex well. This work discusses the limitations of the use of probability theory to model uncertainties in complex oilwells and presents a methodology to treat uncertainties in forecasting operational drilling time, where co-exist samples with sufficient data to generate probability distribution and samples with insufficient data to generated possibility distribution / Doutorado / Reservatórios e Gestão / Doutor em Ciências e Engenharia de Petróleo

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

Orientador: Celso Kazuyuki Morooka / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-23T20:08:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Mendes_JoseRicardoPelaquim_M.pdf: 6979997 bytes, checksum: cb7b7cacbcb91fb76e57ca2cad3585fc (MD5) Previous issue date: 1998 / Resumo: Uma série de trabalhos desenvolvidos com o uso do conceito de Sistemas Inteligentes Distribuídos, criando agentes de raciocínio fornecido por especialistas em diversas áreas do Petróleo, implementadas em um shell específico (Kards), tem vislumbrado um grande potencial do uso desta tecnologia no ramo do Petróleo. Na seleção de brocas para a perfuração de poços de Petróleo, o objetivo é alcançar um mínimo custo métrico, sendo a seleção na prática realizada através de poços de correlação e na própria experiência do engenheiro de perfuração. O uso de métodos analíticos geralmente necessitam de informações expendiosas além de ser uma tarefa árdua devido a complexibilidade do problema. Nesta dissertação é apresentado um método de preservação do conhecimento especializado no processo de seleção de brocas tricônicas através de redes neurais, lógica nebulosa e ferramentas disponíveis no Sistema Kards. Este trabalho serviu de base para arquitetar um Sistema Inteligente para o auxílio de seleção de brocas tricônicas, sendo útil também em termos de treinamento de novos engenheiros / Abstract: A series of works developed using the concept of Distributed Intelligent Systems, creating agents of reasoning provided by experts in several areas of Petroleum, structured in a specific shell (Kards), has glimpsed a great potencial of this technology in Petroleum sector. ln the bit selection to drill oil well, the objective is to obtain a minimum metric cost, being the selection in practice realized using correlation wells and in drilling engineers experience. The use of analytical methods usually needs extensive informations and moreover it is hard job owing to complexity of the problem. ln the thesis is presented a method of preservations of specialized knowledge jn triconics drills selection process using neural nets, fuzzy logic and available tools in the Kards System. This work was a base to construct an lntelligent System for the assistance of triconics drills selection, being also useful to fit to training of engineers / Mestrado / Mestre em Engenharia de Petróleo

Orientador: Celso Kazuyuki Morooka / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica e Instituto de Geociencias / Made available in DSpace on 2018-07-31T14:52:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Mendes_JoseRicardoPelaquim_D.pdf: 1749943 bytes, checksum: 5d89d4ca3458bd07a896f7890ffb6ff4 (MD5) Previous issue date: 2001 / Doutorado

Orientador: Paulo Roberto Ribeiro / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica, Instituto de Geociencias / Made available in DSpace on 2018-08-12T20:48:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Atolini_TarcilaMantovan_M.pdf: 2488021 bytes, checksum: c3cbe83ac1e08cbfdb561f27e085ffcc (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: Um dos avanços referentes ao desenvolvimento de tecnologias para perfuração de poços em condições severas de pressão e temperatura está ligado aos fluidos de perfuração. O entendimento do comportamento da mistura de fluido de perfuração e gás da formação, numa situação de influxo de gás da formação para o poço (kick), é essencial para as operações de controle de poço. Especialmente quando se utilizam fluidos orgânicos, os quais dificultam a detecção do influxo. O principal objetivo do presente trabalho é o estudo do comportamento termodinâmico desses fluidos a condições compatíveis com as de fundo de poços de alta temperatura e alta pressão (ATAP). Para atingir esta meta utilizou-se uma célula PVT com limite operacional de 200°C e 100MPa. Primeiramente estudou-se o sistema metano/nparafina nas composições de 0 a 95% em fração molar de metano e nas temperaturas de 70°C a 130°C. Numa segunda fase do trabalho foi estudado o sistema metano/emulsão com duas composições de emulsões, uma 60% n-parafina e outra 70%, variando-se também fração de gás e temperatura. Através dos dados experimentais do sistema metano/n-parafina realizou-se modelagem computacional para o cálculo da solubilidade, densidade e fator volume de formação, obtendo-se correlações que permitiram avaliar projeções baseadas na hipótese da aditividade. Para o cálculo direto dessas propriedades obtiveram-se correlações para o sistema metano/emulsões, as quais foram empregadas em cálculos de volume ganho no tanque como exemplo de sua aplicabilidade / Abstract: One of the advances in the development of drilling technologies under severe conditions of pressure and temperature is related to the drilling fluids. The understanding of the behavior of drilling fluid and the formation gas mixture, in a kick situation, is essential for the well control operations. Especially when organic fluids are used, which makes it more difficult to detect the influx of gas from the formation into the well. The main objective of this work was the study of the PVT behavior of these fluids at pressures and temperatures consistent with the HTHP well conditions. In order to accomplish that, a PVT cell with an operational limit of 200°C and 100MPa was used. First the system methane/n-paraffin was studied, with compositions from 0 to 95% in molar fraction of methane and at temperatures from 70 to 130°C. In a second phase of this work the system methane/emulsion was studied, for two different emulsions, one with 60% n-paraffin and another with 70%, also varying gas fraction and temperature. Through the experimental data of the methane/n-paraffin system a computational modeling was conducted to calculate solubility, density and formation volume factor, resulting in correlations that enabled the evaluation of the validity of the additivity hypothesis. For the entire experimental parameters spam, mathematical adjustments of the methane/emulsion system were done. This correlations were used in pit gain calculations as an example of its applicability / Mestrado / Explotação / Mestre em Ciências e Engenharia de Petróleo

Submitted by Jaqueline Silva (jtas29@gmail.com) on 2016-11-10T16:53:27Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Uyara Ferreira Silva - 2016.pdf: 3332903 bytes, checksum: 8fbe7281ebca1862814d7f28b271c9ca (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Jaqueline Silva (jtas29@gmail.com) on 2016-11-10T16:53:40Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Uyara Ferreira Silva - 2016.pdf: 3332903 bytes, checksum: 8fbe7281ebca1862814d7f28b271c9ca (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-11-10T16:53:40Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Uyara Ferreira Silva - 2016.pdf: 3332903 bytes, checksum: 8fbe7281ebca1862814d7f28b271c9ca (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2016-10-26 / The purpose of this work is to calculate the Surge and Swab geopressures inside eccentrics wells. There is eccentricity between the drill string and the well. The traditional theory to calculate these geopressures considers that the drill string and the well remain concentric throughout the process, which does not occur in reality. The analysis of this phenomenon is carried out, in which the fluid is confined between the two cylinders, the drill string and the well. The conformal mapping are used to transform the eccentric domain in concentric domain and thus find the real values of geopressures. The results obtained using the proposed methodology are presented and discussed. / O intuito deste trabalho é calcular as geopressões Surge e Swab em poços onde há excentricidade entre a coluna de perfuração e o poço. A teoria tradicional para cálculo destas geopressões considera que a coluna de perfuração e o poço permanecem concêntricos durante todo o processo, o que não ocorre na realidade. Realiza-se análise deste fenômeno, no qual o fluido é confinado entre os dois cilindros, coluna de perfuração e o poço. As transformações conformes são utilizadas para transformar o domínio excêntrico no domínio concêntrico e assim, encontrar os valores reais das geopressões, , não considerar a excentricidade nos cálculos, pode induzir a erros graves nos valores das pressões. Os resultados obtidos, utilizando a metodologia proposta, são apresentados e discutidos.

Sepse é definida como uma resposta inflamatória sistêmica frente a um estímulo infeccioso. Na fase inicial da doença ocorre aumento da secreção de vasopressina (AVP) e na fase tardia observamos uma redução, apesar dos elevados níveis de mediadores inflamatórios e agravamento da hipotensão que são estímulos para a secreção do hormônio. O óxido nítrico (NO), produzido pela enzima óxido nítrico sintase (NOS), parece modular a secreção de AVP dependendo do contexto fisiopatológico. Durante sepse experimental nosso grupo demonstrou que as concentrações plasmáticas de nitrato, que servem como índice da produção de NO, se elevam progressivamente durante a evolução da doença, mas não há evidências de que isto ocorra também a nível central. Nosso objetivo foi avaliar temporalmente a concentração de nitrato no líquido cefalorraquidiano (LCR) e a atividade enzimática das NOS no hipotálamo de ratos submetidos à sepse por ligadura e perfuração cecal (CLP). Os procedimentos, aprovados pelo Comitê de Ética no Uso de Animais do Campus de Ribeirão Preto (CEUA-USP, protocolo nº 10.1.294.53.7), foram realizados com ratos Wistar pesando 250 ± 30 gramas, os quais foram divididos em dois grupos: CLP e operação fictícia (OF). Após 0, 2, 6 e 24 horas das cirurgias, foi feita a coleta do LCR para a determinação da concentração de nitrato pelo método de quimiluminescência NO/ozônio. Imediatamente após os animais foram decapitados para coleta de sangue utilizado para determinação de hematócrito, sódio sérico, proteína, interleucina (IL)-1?, nitrato e AVP plasmáticos. Também foram removidas as neurohipófises para análise do conteúdo de AVP e o hipotálamo para análise da atividade da NOS pelo método da Citrulina. Nos animais sépticos, as concentrações plasmáticas de AVP seguiram o padrão esperado, com aumento em 2h e 6h, retornando a níveis basais em 24h. Os estoques neurohipofisários de AVP reduziram em 2h e 6h retornando a níveis basais em 24h. O sódio sérico e as proteínas plasmáticas diminuíram 2h, 6h e 24h após CLP, e os hematócritos aumentaram nos mesmos períodos. As concentrações plasmáticas de IL-1? e nitrato aumentaram 6h e mantiveram-se elevadas 24h após CLP. Entretanto, no LCR o nitrato aumentou em 6h, mas retornou a níveis basais em 24h. A atividade hipotalâmica das NOS totais e constitutivas eram de 50 a 100 vezes maiores que as das NOS induzidas e aumentaram 6h e 24h após a CLP. Os resultados deste estudo mostram que as atividades das NOS observadas no hipotálamo ex vivo dos ratos sépticos indicam a presença de formas viáveis das enzimas, sendo a isoforma constitutiva a mais relevante para a produção de NO nesta região cerebral. Além disso, as alterações temporais das concentrações de nitrato no LCR diferem da de nitrato plasmático, revelando um perfil diferenciado da produção de NO central em relação à periférica, e que este pode estar relacionado à secreção bifásica de AVP na sepse / Sepsis is defined as a systemic inflammatory response to an infectious stimulus. In the initial phase of the disease the secretion of vasopressin (AVP) is increased and late is observed a reduction, although high levels of inflammatory mediators and worsening of the hypotension, which are stimuli for the hormone secretion. Nitric oxide (NO) produced by the enzyme nitric oxide synthase (NOS), appears to modulate the secretion of AVP depending on the pathophysiological context. During experimental sepsis our group demonstrated that the plasma nitrate concentrations, which serve as an index of NO production, increase gradually during the course of the disease. However, there is no evidence that this also occurs at the central level. Our aim was to evaluate the temporal nitrate concentration in the cerebrospinal fluid (CSF) and the enzymatic activity of NOS in the hypothalamus of rats submitted to sepsis by cecal ligation and puncture (CLP). The procedures, approved by the Ethics Committee on Animal Use of the Campus of Ribeirão Preto (CEUA - USP, Protocol nº10.1.294.53.7) were performed with Wistar rats weighing 250 ± 30 grams, which were divided into two groups: CLP and Sham operation. After 0, 2, 6 and 24 hours of surgery, CSF was collected for determining the nitrate concentration by the chemiluminescence NO/ozone method. Immediately after, the animals were decapitated, blood was collected and used for hematocrit, serum sodium, protein, interleukin (IL)-1?, nitrate and plasma AVP determination. The neurohypophysis was removed for AVP content determinations and hypothalamus for NOS activity analysis by the method of citrulline. In septic animals, plasma concentrations of AVP showed the expected pattern, an increase at 2h and 6h and returning to basal levels at 24h. The AVP neurohypophyseal stocks decreased at 2h and 6h returning to basal levels at 24h. The sodium serum and plasma proteins decreased 2h, 6h and 24h after CLP, and the hematocrit increased at the same periods. The plasma concentration of IL-1? and nitrate increased 6h and remained elevated 24h after CLP. However, in the cerebrospinal, nitrate increased at 6h but returned to basal level in 24h. The total and constitutive NOS activities were fifty to one hundred times higher than inducible NOS and were increased 6h and 24h after CLP. These results suggest that the activity of NOS observed in the hypothalamus ex vivo of rats septic indicates the presence of viable forms of enzymes, and that the constitutive isoform is the most relevant for the NO production in this brain region. Moreover the temporal alterations of the nitrate concentrations in the CSF differ from the plasma nitrate, showing a different profile of the central and peripheral NO production, which may be related to biphasic AVP secretion in the sepsis.

Orientador: José Ricardo Pelaquim Mendes / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica e Instituto de Geociências / Made available in DSpace on 2018-08-22T11:39:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Salmazo_Eduardo_M.pdf: 7818535 bytes, checksum: a2f7369fd589c6f6e85ce6c997e8c112 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: Neste trabalho discute-se os desafios associados à atividade de perfuração de poços de petróleo através de formações afetadas pela presença de domos salinos. Domos salinos podem induzir grandes tensões nas formações subjacentes e adjacentes, impondo a necessidade de um planejamento específico para a perfuração e manutenção de poços de petróleo. Durante a perfuração, em frente à zonda de sal, há relatos de problemas de aprisionamento de coluna, dissolução de sal no fluido de perfuração, ocasionando a formação de batentes mecânicos e cavernas. Há ainda, nas formações que rodeiam um domo salino, devido à alterações no campo de tensões, problemas de instabilidade nas paredes do poço aberto e formação de zonas anormalmente prossurizadas. Após o revestimento do poço, há casos de colapso do revestimento. Para prever e mitigar os riscos associados à essa atividade é de fundamental importância o entendimento dos fenômenos físicos que o ocasionam. Com essa finalidade, foi feito um estudo à respeito de tais mecanismo físicos como fluência e instabilidade hidrodinâmica, mais especificamente a instabilidade de Rayleigh-Taylor. Desenvolveu-se, a partir de tal estudo, um modelo analítico para prever o desenvolvimento de um domo salino e discutiu-se a forma como este pode interferir em parâmetros importantes para a atividade de perfuração como, por exemplo, o campo de tensões nas formações adjacentes às camadas de sal / Abstract: In this present work are discussed the challenges associated with the drilling activities in oil wells through formations affected by the presence of salt domes. This geological structures can induce large stresses in the underlaying and adjacent formations, imposing the necessity of specific planning for drilling and maintenance of such oil wells. During drilling, facing the salt, there are reports of problems of stuck pipe, salt dissolution, forming mechanical stops and caves. There are still, in formations around a salt dome, due changes in the stress field, problems of well instability and abnormally pressure zones. After casing, there are cases of case collapse. To prevent and mitigate risks associated to this activity, is crucial understand the physical phenomena behind it. With such finality, was made an study related with such physical mechanisms, such hydrodynamic instability, specifically the Rayleigh-Taylor instability. Was developed, from this study, an analytical model to predict the salt dome development and was discussed the way such it can interfer in important paramenters related to the drilling activity as, for exemple, the tension field in the formation around the salt dome / Mestrado / Explotação / Mestre em Ciências e Engenharia de Petróleo

O mundo do petróleo envolve investimentos de bilhões de dólares por ano, sendo que falhas e acidentes com sondas de perfuração/produção de poços de petróleo podem resultar em severas conseqüências econômicas e judiciais as empresas responsáveis pela operação destes equipamentos. Atualmente no Brasil a maior parte das sondas de produção terrestre está em operação há mais de três décadas e não há um levantamento ou acompanhamento estatístico dos acidentes operacionais ocorridos durante a atividade de intervenção em poços de petróleo ou gás com sondas de produção terrestres. Entretanto, acidentes com estes equipamentos são freqüentes em campos brasileiros, porém devido à falta de uma fiscalização rígida, muitos destes acidentes são negligenciados. Este estudo visa à elaboração de um modelo pelo método de elementos finitos para avaliação dos limites operacionais de estruturas de mastros de sondas de produção terrestres. O trabalho foi elaborado a partir dos requisitos e recomendações técnicas da Norma API Spec 4F - 3ª edição: 2008. O estudo apresentou o comportamento estrutural do mastro da sonda de produção terrestre após alguns anos em operação, a partir de um estudo de engenharia reversa em campo. Foi realizado um levantamento das características geométricas, dimensionais e tipos de materiais utilizados na fabricação da estrutura. Após o levantamento em campo, foram analisados todos os requisitos e requerimentos técnicos da norma API 4F aplicáveis à realidade da operação destes equipamentos em campos brasileiros. Através do modelo de elementos finitos foram apresentados em forma de gráficos os limites operacionais de carregamentos simples e combinados que a estrutura da sonda pode ser submetida. Também é apresentado um estudo comparativo entre a carga de içamento estático especificada originalmente pelo fabricante e o valor atual que a estrutura pode ser submetida, bem como as regiões mais críticas do mastro. / The world oil involves investiments of billions dollars per year, however, failures and accidents with drilling rigs / well servicing rigs mast of oil Wells can result in severe consequences economics and legals to companies responsibles by operation this equipments. Currently in Brazil most onshore rigs are in operation more than three decades and there isn´t survey or statistics monitoring of the operational accidents ocurred during well servicing activity in well oil or gas with onshore rigs masts. However accidents with this equipments are frequents in Brazilian fields, but due absence of a rigid inspection, many of these accidents are ignored. This study aimed at developing a model by the Finite Element Method to evaluate the structural operational limits of onshore well servicing rigs masts. The dissertation was drafted from the technical requirements and recommendations of API Spec 4F - 3rd 2008 Edition Standard. The study showed the structural behavior of onshore well servicing probe mast structure after a few years in operation, from a reverse engineering study in the field. A survey of geometric features, dimensions and types of materials used in the structure manufacturing was conducted. After the field survey, all the API 4F Standard technical requirements, applicable to this equipment operational reality in Brazilian fields were analyzed. By the Finite Element Model, the operational limits of single and combined loads that the probe structure can be subjected were presented in graph form. A comparative study between static hoisting load originally specified by the manufacturer and the current value that the structure can be submitted was also presented, as well as the most critical regions of the mast.