Tese de mestrado integrado. Engenharia Civil (Geotecnia). Universidade do Porto. Faculdade de Engenharia. 2010

Orientador: Hung Kiang Chang / Banca: Antônio Celso Guirro / Banca: Henrique Luiz de Barros Penteado / Resumo: Foram estudadas as pressões de poros em poços localizados numa área central da Bacia de Santos, onde ocorrem Zonas de Pressão de Poros Anormal (ZPA), intervalos estratigráficos caracterizados por pressões de poros anormalmente elevadas (sobrepressão). Atenção especial foi dedicada à Sequência Deposicional K90, Santoniano ao Campaniano, constituída pelas formações Juréia e Itajaí-Açu, por sua vez composta por pelitos do Folhelho-Selo e arenitos do Reservatório Principal (Membro Ilha-Bela). A área de estudos possui cerca de 1900 km2 e localiza-se a cerca de 120km do litoral do Estado de São Paulo, apresentando acumulações de gás no Reservatório Principal, seladas pelo Folhelho-Selo, entre as quais destaca a Acumulação Principal, com cerca de 800 m de espessura de zona de gás. Os estudos envolveram modelagem petrofísica 1D das pressões e modelagem histórica 1D de parâmetros tectonossedimentares. Objetivou-se, assim, quantificar as pressões de poros; verificar se elas estão relacionadas à evolução tecnossedimentar e sugerir as causas prováveis da sobrepressão. A modelagem petrofísica forneceu curvas de pressões de sobrecarga (PS), pressão hidrostática (PH) e pressão de poros (PP) a partir de perfis elétricos de poços. A modelagem histórica forneceu curvas de subsidência, taxas de sedimentação, fluxo térmico, temperatura e pressões de poros ao longo do tempo. Análises complementares foram realizadas a partir de dados geoquímicos e de mineralogia do Folhelho-Selo. Foi possível cara... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Pore pressures have been studied through wells located in a central area of the Santos Basin, Brazil, where Overpressured Zones (ZPA) are characterized by abnormally high PP. Special attention was given to the K90 Depositional Sequence, Santonian to Campanian age, constituted by the Juréia and Itajaí-Açu formations, which is composed by pelitic rocks (Shale-Seal) and sandstones (Main Reservoir). The study area is about 1900km2 large, located about 120km far from the São Paulo State coast, and has gas accumulations in the Main Reservoir sealed by Shale-Seal, among which the Main Accumulation stands out, with about 800 m of gas zone thickness. The studies were carried out by 1D petrophysical pressure modeling and 1D historical modeling, aiming to quantify pore pressures and verify whether they are related to tectonossedimentary evolution and to suggest probable causes for overpressure in the area. The petrophysical pressure modeling provided overburden pressure (PS), hydrostatic pressure (PH) and pore pressure (PP) curves from electric well profiles. Historical modeling provided total and tectonic subsidence, sedimentation rates, heat flow curves, temperature and pore pressures over the geological time. Further analyses were carried out from geochemical and mineralogy data from the Shale-Seal. It was possible to characterize the abnormal pressures in log profiles and, with reasonable reliability, to establish the stratigraphic and spatial distribution of the ZPAs in the area. A Main ZPA and a Secondary ZPA were detected in the K90 Sequence, whereas zones of minor importance and localized occurrence were identified, named ZPA-2 and ZPA-3, were detected in the older sequences (K70, K82-86 and K88). The Main ZPA encompass the Main Accumulation and presents a pore pressure gradient (GPP) up to 12,6 ppg in the gas zone and up to 11,7 ppg in the water zone, too much larger than ... (Complete abstract electronic access below) / Mestre

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Engenharia de Automação e Sistemas / Made available in DSpace on 2012-10-23T16:26:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 258570.pdf: 2698798 bytes, checksum: 6fced60ef8cbc5d7741037f4bfeebcc6 (MD5) / Neste trabalho sobre o sistema de elevação artificial por bombeio mecânico é avaliada a contribuição que a pressão de fundo pode aportar ao sistema de controle de unidades de bombeio. Com o desenvolvimento de uma nova classe de sensores de fundo baseados em tecnologia de fibra óptica e custo reduzido surge a possibilidade de aplicar novas estratégias de controle, e neste trabalho, é proposto o controle VSD (Variable Speed Drive) com sintonia através de gain-scheduling para o controle dinâmico do nível no anular, o qual tem forte influência sobre a produção de óleo. Como proposta final utilizam-se em conjunto as informações da carta e pressão de fundo para o controle sobre unidades de bombeio mecânico, o que possibilita trabalhar em um ponto ótimo de operação e diminuir os gastos com manutenção. Para a simulação dos algoritmos de controle foi desenvolvido um simulador para o processo de bombeio mecânico que faz parte de uma plataforma de trabalho que conta também com um CLP (onde estão implementados os algoritmos de controle) conectados através de tecnologia OPC, caracterizando assim, uma situação com condições semelhantes aos campos de produção. \noindent In this work the sucker-rod pumping system is evaluated in order to evaluate the downhole pressure contribution in the pump unit control. With the development of a new class of low cost downhole sensors based in optical-fiber technology, new control strategies could bee applied, and, a control framework using the downhole pressure combined with a Variable Speed Drive (VSD) structure and gain-scheduling tunning is proposed to the dynamic level control of the annular, which has high influence on the oil production. The final proposal used the downhole pressure and dynamometer cards informations to the unit pump control, making possible to operate in the optimized operational point and to reduce the maintenance costs. A hardware in the loop platform was developed for the controlled system simulation, composed by a process simulator (where the dynamic simulator for the sucker-rod pump system is placed) and a CLP (where the control algorithms are placed) conected by OPC technology, which characterizes a situation with similar conditions to the production fields.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-22T11:04:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 244296.pdf: 635316 bytes, checksum: 0f00504d9a1fb149f3556a6e9cb5e254 (MD5) / A alocação ótima de gás de injeção busca taxas de injeção para poços de petróleo operados por gas-lift que otimize uma função objetivo, normalmente que maximize o lucro, em um campo de petróleo. Apesar do grande interesse nesta classe de problemas, a maioria dos trabalhos nesta área não os trata adequadamente, produzindo soluções sub-ótimas e não considerando explicitamente decisões discretas de ativação e desativação dos poços. Neste trabalho buscamos obter taxas ótimas de injeção de gás considerando restrições de capacidade máxima de gás disponível e restrições de precedência de ativação dos poços. Como a curva de performance do poço, que caracteriza sua resposta, é não-linear, aplicamos a ela um procedimento de linearização por partes. Então utilizamos programação linear inteira mista, que possui um grande ferramental teórico e algorítmico. Este problema pertence a classe NP-Difícil, então apresentamos um procedimento para obtenção de cortes que acelera a busca da resposta ótima. Experimentos computacionais mostraram que estes cortes podem reduzir o número de iterações do algoritmo de otimização. A programação inteira mista também nos garante que a solução ótima global seja obtida, e permite uma medida da qualidade da solução pelos limites primal-dual, caso a execução do algoritmo seja interrompida. Desenvolvemos também uma interface de otimização para o usuário, que permite que ele especifique uma instância de um problema de alocação de gás de injeção e obtenha a solução ótima, sem que para isto ele necessite conhecer detalhes do modelo e do algoritmo de resolução do problema. Optimum lift-gas allocation searches gas injection rates for wells in gas-lifted oil fields that optimizes an objective, generally profit. Despite the long interest, most of the literature lack rigor, producing sub-optimal solutions and not treating explicitly discrete decisions and well activation and deactivation. In this work, we present a formulation for optimum lift-gas allocation with maximum available gas and activation precedence constraints. We use mixed integer linear programming with piecewise linearization of the well performance curves, because of its great theoretical and algorithmic possibilities. This problem belongs to the NP-Hard class, thus we propose a procedure to obtain cutting planes that accelerates the search for the optimum allocation. Computational experiments showed that these cuts can reduce the number of algorithmic iterations. Mixed integer programming also produces globally optimum solutions and gives a measure of the solution quality by the primal-dual bounds, in case of the algorithmic execution is interrupted. We also have developed an optimization interface that allows the user to specify an instance of the lift-gas allocation problem and obtain its solution, without necessarily knowing details of the model and the resolution algorithm.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2015-11-17T03:06:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 336048.pdf: 1186380 bytes, checksum: a0021ff05f943919c01b224f0bdccd8e (MD5) Previous issue date: 2015 / Um dos maiores problemas nos poços maduros de petróleo é a presença de acidez biogênica (souring), gerada principalmente pela produção biológica de sulfeto na recuperação secundária do petróleo em plataformas offshore. Uma das estratégias para o controle do souring em reservatórios consiste na injeção de nitrato, o qual é utilizado preferencialmente como aceptor de elétron, limitando desta forma a produção de sulfeto. O objetivo do presente estudo foi investigar a relação entre o carbono e o nitrogênio (Relação C:N) necessária para inibição da produção de sulfeto num consórcio microbiano enriquecido a partir de água de produção de um reservatório de óleo offshore. Foi realizado primeiramente um ensaio em batelada com acetato e propionato (ácidos graxos de fácil degradação) para avaliar o melhor doador de elétrons utilizado pelas bactérias redutoras de sulfato (BRS) para produção de sulfeto. A partir do ensaio concluiu-se que o consórcio de bactérias utiliza propionato para produzir acetato e CO2, Com isso, para subseqüentes ensaios, foi utilizado propionato como aceptor de elétrons. Dois ensaios mais foram feitos, a fim, de avaliar a relação C:N inibitória da produção de sulfeto: o primeiro, mudando a concentração de carbono e a concentração de nitrogênio; o segundo, mantendo a concentração de carbono constante e variando a concentração de nitrogênio. No primeiro, evidenciou-se que, nas condições onde a concentração de nitrogênio, expressada em nitrato (N-NO3?), foi superior à concentração de carbono orgânico, expressada em propionato ( ). A produção de sulfeto ficou inibida, possivelmente, pela indisponibilidade de carbono, ou então pelo favorecimento de processos de desnitrificação autotrófica, que resultariam na remoção de algum sulfeto formado. Já, nas condições onde a concentração de nitrato foi inferior à de carbono orgânico houve formação de sulfeto, a partir do ponto de término do nitrito, não havendo uma influência da concentração residual de matéria orgânica no sistema. Os resultados da segunda série de ensaios foi concordante com a primeira, evidenciando que a relação C:N propriamente dita não é um fator que resulte em inibição ou estimulação das BRS num ponto especifico de injeção, mas sim, a presença ou ausência de nitrato ou nitrito, de forma independente da concentração de matéria orgânica. Um ensaio adicional foi realizado para determinação da presença ativa de bactérias autotróficas redutoras de nitrato e oxidadoras de sulfeto (BRN-OS); os resultados mostram presença ativa de BRN-OS.<br> / Abstract : A major problem in oil wells is the presence of biogenic acid (Souring) generated mainly by the production of sulfide in secondary recovery of oil at offshore platforms. The control of souring in reservoirs can be done through nitrate injection, which is preferably used as the electron acceptor, limiting the production of sulphide. The objective of this study was to investigate the carbon-nitrogen ratio required (C:N) for inhibition of sulfide production in an enriched microbial consortia coming from a production water from an offshore oil reservoir. It was first performed a batch assay with acetate and propionate (easily degradable fatty acids) to evaluate the best electron donor used by sulphate reducing bacteria (SBR) to produce sulfide. It was concluded from this assay that the bacteria consortia has a greater affinity to propionate. Two more assays were made with the objective to evaluate the C:N ratio that inhibit sulfide production: the first, it was maintained constant carbon concentration and varying nitrogen concentration; the second, it was maintained nitrogen concentration constant and varying carbon concentration. The first assay showed that, under the conditions where the concentration of nitrate expressed as nitrogen (N- NO3?) was greater than the concentration of organic carbon ( ), sulfide production was possibly inhibited by the lack of organic matter, or it was favored by autotrophic denitrification processes, that contributes to remove of some sulfide formed. When nitrate concentration was lower than organic carbon, sulfide was formed immediately after nitrogen species were totally consumed. There was no influence of residual concentration of organic matter in the system. The second assay results corroborate with the previous one, indicating that the C:N ratio is not a factor that results in SBR inhibition or stimulation, but, what matter is the nitrate, or nitrite, presence or absence, independently of the organic matter concentration. An additional test was performed to determine the presence active of sulfide-oxidizing, nitrate reducing bacteria (NBR - OS).

SILVA, J. G. da. As águas subterrâneas na porção central da Região Costeira de Aquiraz, Ceará. Fortaleza, 2014. 154 f. Tese (doutorado em Geologia Hidrogeologia e Gestão Hidroambiental) - Departamento de Geologia, Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, 2014. / Submitted by Nadsa Cid (nadsa@ufc.br) on 2015-04-29T17:52:16Z No. of bitstreams: 1 2014_tese_jgdasilva.pdf: 17980566 bytes, checksum: a4a4651e33a57d32b46c2ece5e6bbf9b (MD5) / Approved for entry into archive by Nadsa Cid(nadsa@ufc.br) on 2015-04-29T17:52:39Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_tese_jgdasilva.pdf: 17980566 bytes, checksum: a4a4651e33a57d32b46c2ece5e6bbf9b (MD5) / Made available in DSpace on 2015-04-29T17:52:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_tese_jgdasilva.pdf: 17980566 bytes, checksum: a4a4651e33a57d32b46c2ece5e6bbf9b (MD5) Previous issue date: 2014 / The study area of interest has 57.7 sq. km and it is located on the coastal region of Aquiraz ounty, Ceará State, in the northeastern sector of Fortaleza’s Metropolitan Zone (RMF), roughly 30 km away from the capital city itself. It encompasses basically the county’s main town and the Prainha and Tapera districts. This work’s objectives highlight the role of underground waters under the context of that area’s supply, as well as define its exploitation as regards surface waters of the Catu Lake. For this end to be attained, working procedures were needed that consider the hydrogeological aspects associated with water sampling in specific sites of the aquifer systems and the lake’s. That was meant to get intelligence data which would define the hydrochemical and bacteriological parameters displayed in tables, graphs and diagrams, whereby the qualitative status of those systems’s waters might be established. The overall set of registered points involve 177 tubular and scooped wells wherefrom there were selected the suitable ones for water sampling and analyses referred to the Dunas and Barreiras Aquifers in the dry and post-rainy seasons, with this procedure being the one also adopted in representative points of the lake. The yields in those wells are usually related to the hydrogeological features of the aquifer systems, for which average values of 3.5m-3.h-1 and 2.7 m-3.h-1 were estimated in the Dunas and Barreiras Aquifers respectively. It is thus evident that the sandy-quartz conditions of the former account for a better hydrogeological potency, a fact that could bear upon the underground water reserves. Among the arrived at results, it was found out that underground waters were ionically classified as Chloride Sodic, whereas the pH values show them to be predominantly acid except for a few points with alkaline values during the rainy season. The underground waters possess physicochemical and bacteriological qualities for human supply in 90 per cent of the investigated wells. The lake can play an outstanding role as a water supplier of the study area, as long as it is submitted to routine attendance by an appointed office in addition to its inclusion on a comprehensive management program. As a general consideration of the analyzed data, the results for the estimated parameters are shown to define a sound use of the underground and surface waters, and a relationship between their quality and usage in some districts of Aquiraz county. / A área desse trabalho, que possui 57,7 km2, está localizada na região costeira do município de Aquiraz-Ce, situada no setor nordeste da RMF, distando aproximadamente 30 km da capital Fortaleza, envolve basicamente a sede municipal, os setores da Prainha e o Distrito da Tapera. Os objetivos destacam o papel das águas subterrâneas no contexto do abastecimento da área, bem como definem seu aproveitamento em relação as águas superficiais da lagoa do Catu. Para este fim, foram necessário procedimentos metodológicos que consideram os aspectos hidrogeológicos associados a amostragem dessas águas em pontos específicos dos sistemas aquíferos e da lagoa para se obter dados informativos que definissem os parâmetros hidroquímicos e bacteriológicos, caracterizados em tabelas, gráficos e diagramas, os quais mostram a situação qualitativa das águas desses sistemas. O conjunto geral dos pontos cadastrados envolve 177 poços tubulares e escavados de onde foram definidos os poços relacionados às coletas de amostras de águas para análises referentes aos Aquíferos Dunas e Barreiras em períodos seco e pós-chuva, sendo esta sistemática adotada também em pontos representativos da lagoa. A produtividade dos poços pesquisados está normalmente relacionada às características hidrogeológicas desses sistemas aquíferos, onde as médias de vazão correspondem a 3,5m3/h e 2,7m3/h, para o Dunas e o Barreiras, respectivamente, evidenciando que as condições areno-quartzosa do primeiro contribuem para um melhor potencial hidrogeológico, fato que pode influir também nas reservas hídricas subterrâneas. Dentre os resultados encontrados, tem-se que as águas subterrâneas são ionicamente classificadas como Cloretadas Sódicas, sendo que os dados de pH revelaram que essas águas são dominantemente ácidas, mostrando alguns pontos com valores alcalinos no período chuvoso. As águas subterrâneas possuem qualidades físico-químicas e bacteriológicas para o abastecimento humano em 90% dos poços investigados. As águas da lagoa têm um papel primordial no suprimento hídrico da área, desde que sejam submetidas a um tratamento convencional pelo órgão técnico competente, além da possibilidade de sua inserção num plano de gestão integrada de recursos hídricos da área de interesse. Na consideração geral dos dados analisados, os resultados dos parâmetros encontrados definem a condição de aproveitamento das águas subterrâneas e superficiais e sua relação entre qualidade e uso nessa parte do município de Aquiraz.

Programa de Pós-Graduação em Evolução Crustal e Recursos Naturais. Departamento de Geologia. Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto. / Submitted by giuliana silveira (giulianagphoto@gmail.com) on 2016-01-28T15:48:47Z No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_RefinamentoMétodoDatação.pdf: 3688399 bytes, checksum: 40692b2d42eafb436d62bfe995311b15 (MD5) / Approved for entry into archive by Gracilene Carvalho (gracilene@sisbin.ufop.br) on 2016-02-02T12:38:38Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_RefinamentoMétodoDatação.pdf: 3688399 bytes, checksum: 40692b2d42eafb436d62bfe995311b15 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-02-02T12:38:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_RefinamentoMétodoDatação.pdf: 3688399 bytes, checksum: 40692b2d42eafb436d62bfe995311b15 (MD5) Previous issue date: 2014 / Há mais de 30 anos os sistemas de LA-ICP-MS apresentam-se como uma ótima solução para a realização de análises isotópicas em diversos minerais e sua zonas individuais de crescimento com alta precisão e boa resolução espacial. Apesar de seus avanços no meio científico, o sistema requer ainda a determinação de parâmetros instrumentais e analíticos para poder gerar dados confiáveis com alta qualidade rotineiramente. Para alcançar estes resultados é essencial que problemas analíticos recorrentes, tais como efeitos de fracionamento de elementos, presença de Pb comum, baixas contagens das massas e baixa estabilidade de sinal, entre outros, sejam amenizados a partir da realização de melhorias nos componentes instrumentais envolvidos. Em continuação a trabalhos iniciados em 2013, este estudo efetuou uma otimização completa de um sistema de LA-Quadrupolo-ICP-MS através de testes analíticos sistemáticos durante um longo período de tempo. Modificou-se a energia e a frequência do laser, o tamanho do furo realizado nas amostras, o tempo de ablação e as condições de retirada de material e entrada de gases no ICP-MS para observar a variação das taxas de contagens das massas e erros analíticos, além do cálculo dos desvios relativos. Verificações sobre a precisão e a acurácia do equipamento foram executadas em inúmeras análises U-Pb de padrões certificados de zircão (GJ-1, Plešovice, M127, BB9 e 91500) que geraram incertezas 2σ de 1.4 a 8.2 %, e desvios relativos às suas idades TIMS de 0.02 a 0.87 %, que demonstraram que todos os resultados obtidos são satisfatórios quando comparados aos de outras técnicas mais sofisticadas (ICP-MS Mono-coletores e Multi-coletores). As primeiras aplicações do equipamento previamente otimizado foram em rochas granitoides da porção sul do Cráton São Francisco e em um granitoide Arqueano do Cráton Kaapvaal da África do Sul, onde os dados obtidos foram idênticos (considerando-se os erros analíticos) ao de trabalhos anteriores que utilizaram técnicas mais precisas como TIMS e SHRIMP. Após a conclusão dos testes analíticos, aplicou-se a nova rotina laboratorial em uma rocha proveniente do Complexo Alcalino Poços de Caldas, MG. A amostra de um fonólito hidrotermalizado gerou a primeira idade U-Pb em zircão relativa à ocorrência das mineralizações (U, Zr, Mo) encontradas na porção leste do complexo. A idade concórdia gerada (84 ± 1 Ma) foi interpretada como a época de geração dos veios hidrotermais onde se concentraram as mineralizações e indicou que a intrusão destes veios ocorreu logo após o encaixe das rochas predominantes nesta porção do complexo (fonólitos e tinguaítos). Com isto demonstrou-se a eficiência do sistema LA-Q-ICP-MS para a resolução de diversos problemas geológicos com boa reprodutibilidade e baixos erros analíticos com custos mais baixos e em menor tempo analítico. ___________________________________________________________________________________ / ABSTRACT : LA-ICP-MS systems became a great solution in isotope analysis of minerals and individual growth zones with high precision and good spatial resolution for over 30 years. Besides its evolution in scientific means, the instrument still requires establishment of instrumental and analytical parameters generate high quality reliable data routinely. To reach out these results, frequently problems in the analysis with elemental fractionation, common Pb, low mass counts and signal instability have to be eliminated with a good optimization of instrumental components. Continuously to previous work started in 2010, this study optimized a LA-Quadrupole-ICP-MS system by executing analytical tests for a long period of time. Modifications in laser conditions, spot diameter, ablation time and the way of carrying material and gases to the ICP-MS was performed in order to observe variations in mass counts and errors rates, in addition calculate relative deviation of concordia ages and correlated errors. To verify precision and accuracy of the equipment, a great number of U-Pb analysis were performed in well known zircon standards (GJ-1, Plešovice, M127, BB9 and 91500) that generated 2σ uncertainties from 1.4 to 8.2 % and relative deviations of TIMS previous ages from 0.02 to 0.87 %, being all the results considered satisfactory when compared to other sophisticated techniques (Mono-collectors and Multi-collectors ICP-MS). The first optimized conditions application were in São Francisco Craton granitoids and in an Archean Kaapvaal Craton granitoid in South Africa, generating identical data (without errors) from previously works that used high precision techniques (TIMS and SHRIMP). After concluding systematic tests, the application was in Poços de Caldas Alkaline Complex rocks. A hydrothermal phonolite generated the first U-Pb zircon age of the mineralization (U, Zr, Mo) from western part of the complex. The concordia age of 84 ± 1 Ma was considered the cristalization age of hydrothermal veins that concentrated the mineralization, moreover this veins were generated right after country rocks (phonolites and tinguaytes) had been embedded. This could prove the LA-Q-ICP-MS efficiency to solve many geological problems with good reproducibility and small errors, moreover to lower maintenance costs and less analytical time.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2016-02-16T03:02:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 337633.pdf: 5685261 bytes, checksum: e300a388ae3ff5af57d696a21728f521 (MD5) Previous issue date: 2015 / Este trabalho propõe uma metodologia numérica para a simulação computacional do escoamento em poços horizontais equipados com completação não convencional, utilizando uma abordagem distribuída para resolver o escoamento no interior do poço, no anular, através da completação e entre o reservatório e o poço.O nível de detalhes nas simulações de um poço horizontal aumenta devido à complexidade das completações e a principal vantagem da abordagem distribuída é, sem dúvida, prover um método capaz de modelar o fluxo de óleo e gás nestas completações. Estes esquemas seriam inviáveis de se modelar com os simuladores convencionais de acoplamento poço-reservatório, que discretizam a geometria através de malhas, onde se trata o poço como um simples conjunto de pontos de injeção ou de surgência no reservatório, conectando-o através de um modelo de poço. A presente pesquisa insere-se na estratégica linha de desenvolvimento de metodologias novas para tratamento de problemas de acoplamento poço-reservatório, com um muito maior detalhamento do escoamento no poço e suas completações, podendo ser verificado e quantificado o escoamento de ambas as fases ao longo do anular e do liner para diversos tipos de completação, acrescentando mais física nestas simulações. A metodologia aqui desenvolvida mostrou-se ser extremamente eficaz, de baixo custo computacional, e que oferece boas respostas para auxiliar o engenheiro de poço na tomada de decisões a respeito de que tipo de poço e completação atende melhor a um determinado cenário e pode ser usado tanto para projetar completações, quanto para predizer problemas em poços completados. Ao comparar os resultados obtidos com os dos modelos usualmente empregados na simulação do acoplamento poço-reservatório que resolvem com precisão as equações diferenciais, o sistema distribuído proposto mostrou-se com muito boa concordância e com tempos computacionais muito baixos.<br> / Abstract : This thesis proposes a numerical methodology for the computational simulation of flow in horizontal wells with unconventional completions, using a distributed approach to solve the flow inside the well, in the annulus, along the well completion and in the interface between the reservoir and the well. The level of complexity of simulations of a horizontal well is relatively higher due to the conformation of the well completion. Therefore, the main advantage of using the distributed approach is, undoubtedly, to provide a method to model the flow of oil and gas in these completions. Such flows would be infeasible to be modelled with conventional reservoir simulators, which use discrete geometry through meshes where the well is considered as a simple set of injection points or upwelling in the reservoir, connecting it through a well flow model. This study is part of the strategy for development of new methods to solve well-reservoir coupling problems with much more detail on the flow along well completions. The multiphase flow along the liner and annulus for different types of completions can be checked and quantified with a physical approach. The methodology developed in this work proved to be extremely effective, with low computational cost, offering a useful tool to assist the well engineer in making decisions as to the best well architecture for a particular scenario. It also can be used, both, to design and to predict problems in well completions. By comparing the results obtained with the models usually employed in well-reservoir coupling simulation, which accurately solve the differential equations, the distributed system proposed in this work shows a very good agreement with very low computational time.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Automação e Sistemas, Florianópolis, 2012 / Made available in DSpace on 2013-06-25T23:40:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 313281.pdf: 3136817 bytes, checksum: fec9018b2cb42619f9b9ce84247bff4a (MD5) / Apresentam-se neste trabalho o desenvolvimento e a implementação de sistemas de monitoramento e validação de sensores de poços de petróleo, utilizando técnicas de aprendizado de máquina para a construção de modelos empíricos baseados em histórico de dados. Tais sistemas são fundamentados na redundância analítica dos sensores e o foco principal é a detecção de possíveis desvios nas leituras realizadas por esses dispositivos. Basicamente, o processo de validação é composto por três etapas: a predição das atuais leituras de sensores a partir de seus históricos de dados, a comparação entre as predições geradas e as correspondentes leituras dos sensores e, finalmente, a detecção de mudanças estatísticas nas propriedades dos resultados dessa comparação. Para verificar a aplicabilidade dos sistemas desenvolvidos, são realizados ensaios com diferentes conjuntos de dados: um conjunto de dados gerado a partir da simulação do modelo de um poço de petróleo e um conjunto de dados coletados de sensores de um poço real. De acordo com os resultados obtidos e as métricas de desempenho adotadas, o emprego de modelos empíricos baseados em histórico para a validação de sensores de poços de petróleo é promissor.<br> / Abstract : This work demonstrates the development and implementation of monitoring and validation systems for oil well sensors, using machine learning techniques to build data-drivenmodels of the behaviour of correlated sensors. These systems are based on the analytical redundancy of the sensors and the main objective is the calibration drift detection and isolation. Basically, the validation process is composed of three steps: the prediction of the sensors values given by the data-driven models, the comparison between the prediction and the actual sensor value, generating residuals, and, finally, the detection of abnormal changes in the statistical properties of the residuals. To verify the applicability of the developed systems, tests with two different datasets are performed: one dataset generated by the simulation of an oil well model and one dataset collected from sensors of a real oil well. Considering the obtained results and the performance metrics adopted, the use of data-driven models for validation of oil well sensors is promising.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-21T04:36:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 194766.pdf: 5543965 bytes, checksum: ab650dc44c3be8121dcabd1c307b48f8 (MD5)