Orientador: Paulo Roberto Ribeiro / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica, Instituto de Geociencias / Made available in DSpace on 2018-08-12T16:33:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Avelar_CarolinaSilva_M.pdf: 15432162 bytes, checksum: cbaa0b149cf8200fccff3cea6905b066 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: As explorações de campos de petróleo têm abrangido diferentes cenários, incluindo perfuração de poços profundos com elevadas pressões e temperaturas em águas profundas e ultraprofundas. O estudo do controle de poços nestes cenários exige um simulador capaz de prever o comportamento das pressões do poço durante uma situação de kick de forma confiável e eficiente. Considerando estes aspectos, foi implementado um simulador de kicks baseado em um modelo matemático que resolve um conjunto de três equações diferenciais de conservação utilizando o método diferenças finitas. Os cálculos das perdas de carga por fricção, do deslizamento entre as fases e da expansão do gás foram incorporados ao modelo. O modelo é capaz de simular um kick em poços verticais ou horizontais, em poços terrestres ou marítimos, utilizando fluido de perfuração com base de água. Os resultados do simulador foram comparados com dados experimentais e um estudo sobre o efeito de algumas variáveis do controle de poços foi realizado. / Abstract: The oil field industry has been drilling in different scenarios, subjected to high pressures and high temperatures in deep wells located in deep and ultradeep waters. The well control study in these scenarios demands a kick simulator capable to do precise predictions of the pressure behavior inside the wellbore during a kick situation. Regarding this scenario, a kick simulator has been implemented. The simulator is based in a mathematical model that solves a set of three conservation equations using the finite difference approach. The effects of the frictional pressure losses, the gas slip and expansion have been incorporated to the model. The model is capable of simulating a single kick in a vertical or horizontal hole, onshore or offshore, with water-based drilling fluid. The simulator results have been compared with experimental data and the effect of some important parameters in well control has been studied. / Mestrado / Explotação / Mestre em Ciências e Engenharia de Petróleo

Orientador: Celso Kazuyuki Morooka / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica e Instituto de Geociencias / Made available in DSpace on 2018-08-12T08:39:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rabelo_ClariceAugustaCarvalho_M.pdf: 1757616 bytes, checksum: 2afb920a544c77f11cc971e3b5a855cf (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: A crescente complexidade dos ambientes explorados e o avanço tecnológico são elementos que caracterizam o dinâmico cenário da Indústria de Perfuração e que têm promovido uma mudança no perfil dos poços perfurados. Dentro desse contexto, o planejamento e elaboração de projetos mais eficientes são ferramentas a serem utilizadas para controlar custos e promover operações mais seguras. Um dos principais aspectos deste processo é o conhecimento da região explorada que pode ser obtido de duas formas: através da experiência de profissionais especialistas e de ferramentas de análise de dados. Nesse sentido, o trabalho desenvolvido propõe uma metodologia para analisar dados de perfuração, focando no estudo de anormalidades, com o objetivo de identificar elementos importantes a serem considerados em projeto a fim de garantir melhores operações. Para tanto, foi realizado um estudo sobre o tema Planejamento e Projeto de Poço, tendo sido feito também um levantamento dos principais conceitos relacionados com Análise de Dados e Problemas de Perfuração. Ao final do trabalho, é apresentado um estudo de caso utilizando dados de poços reais a fim de demonstrar uma aplicação da metodologia. / Abstract: The increasing complexity of environments explored and the technology advance characterize a dynamic scenario of Drilling Industry, which has lead to changes in well profiles. Such aspects emphasize the importance of well planning in order to obtain more efficient operations in economical and safety terms. A key point of this process is the knowledge about the area explored, which can be obtained from two different ways: from experts experience and from data analysis tools. In this way, this study proposes a methodology to analyze drilling data and abnormalities with the aim to identify important project parameters that have influence on operational performance. The methodology was developed by performing a previous study about subjects like Well Planning, Well Project, Data Analysis and Drilling Problems. In order to verify its application, a case study using real drilling data was also performed at the end of this work. / Mestrado / Explotação / Mestre em Ciências e Engenharia de Petróleo

Orientador: Paulo Roberto Ribeiro / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica e Instituto de Geociencias / Made available in DSpace on 2018-08-03T18:14:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Nunes_JoaoOtavioLeite_M.pdf: 4170180 bytes, checksum: 7c2064f4ba67fccb4f1c209b60bf69c7 (MD5) Previous issue date: 2002 / Resumo: O controle de poço sempre foi um assunto muito importante na exploração e explotação de óleo e gás, pois envolve aspectos econômicos, de segurança de pessoas e questões ambientais. O avanço das explorações offshore, particularmente em águas profundas e ultra-profundas, tem aumentado cada vez mais a relevância do controle de kicks e prevenção de blowouts. Práticas de perfuração largamente utilizadas têm sido otimizadas e reavaliadas, então novas tecnologias têm sido desenvolvidas para tratar problemas relacionados a operações de perfuração em águas profundas, tal como uma prática de controle de poço confiável e eficiente. Este esforço é de grande importância em paises como o Brasil, que tem a maior parte da produção de óleo e gás em campos offshore, sendo que a maioria dos campos localiza-se em águas profundas e ultra-profundas. Considerando-se tal cenário, um modelo matemático foi desenvolvido para simular um kick de gás e prever a variação de pressão na linha do choke e no espaço anular de um poço, durante uma situação de controle de poço em águas profundas. Considerações sobre o efeito da geometria do poço, perdas de carga por fricção, expansão do influxo e modelagem bifásica foram implementadas. O efeito de algumas variáveis no controle de poço, tais como o pit gain, lâmina d'água, densidade e reologia do fluido de perfuração e vazão de bombeio foram estudadas / Abstract: Well control has always been a very important issue in the oi! and gas exploitation business, since it involves money savings, people safety and environment threatening. The advancement of the exploration frontiers from onshore to offshore fields, particularly, deep and ultra-deep waters, has increased even more the relevance of kick control and blowout prevention during drilling operations. Widely used drilling practices have been optimized and re-evaluated, so have new technologies been developed to handle specific issues related to deepwater drilling operations, such as reliable and efficient well control practices. This effort has great importance to some countries like Brazil, which have most part of their oil and gas production concentrated on offshore wells, about of those reserves are located in deepwaters. Regarding such scenario, a mathematical model has been developed to simulate a gas kick and predict the pressure variation in the choke line and the annular space of the well during well control situation in deepwater scenarios. Considerations regarding the effects of wellbore geometry, frictional pressure losses, influx expansion, and two-phase flow aspects have been implemented in the present model. The effects of some variables in well control, such as the pit gain, water depth, mud weight and rheology and pump flow rate have been studied. / Mestrado / Geociencias / Mestre em Ciências e Engenharia de Petróleo

Orientador: Celso Kazuyuki Morooka / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica e Instituto de Geociências / Made available in DSpace on 2018-08-30T02:08:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Chagas_BrunoLuizBarbosadas_M.pdf: 3797109 bytes, checksum: 1ef50f3d002aa234dbe301fd26044c8f (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: O presente trabalho tem como objetivo principal avaliar a probabilidade de falha por fadiga em um riser de perfuração. Os parâmetros mais importantes são identificados e sua influência na probabilidade de falha é analisada. De acordo com as premissas do comportamento dinâmico de um riser, a partir do qual se obtém o dano total à fadiga, juntamente com a teoria da confiabilidade e as variáveis de incerteza, aplicou-se o método FORM (First Order Reliability Method) determinando-se a probabilidade de falha por fadiga em um riser. O procedimento foi adotado para um campo marítimo em operação, a fim de se demonstrar a sensibilidade das variáveis envolvidas na função de estado limite. Neste estudo consideraram-se o expoente m da curva S-N e a constante K da curva S-N como sendo ora determinísticos ora probabilísticos. Assim sendo, a partir das premissas e procedimentos acima elencados, os resultados de probabilidade de falha para análise probabilística se mostraram mais sensíveis que a análise determinística nas quatro diferentes localizações críticas ao longo do comprimento do riser de perfuração / Abstract: The primary objective of this work is to evaluate the probability of fatigue failure in a drilling riser. Key parameters are identified and their influence on the probability of failure is analized. Based on riser dynamic behavior, which givestotal fatigue damage, along with the reliability theory and the variables of uncertainty, the method FORM (First Order Reliability Method) was applied to determine the probability of fatigue failure on a riser . The procedure was applied in a offshore field in operation in order to demonstrate the sensitivity of the variables involved in the limit state function.In this study the exponent m of the SN curve and the constant K of SN curve were considered to be either deterministic or probabilistic. Thus, according to adopted assumptions and procedures, the results of probability of failure for probabilistic analysis have shown to be more sensitive than deterministic analysis in the four different critical locations along the length of the drilling riser / Mestrado / Explotação / Mestre em Ciências e Engenharia de Petróleo