Orientador: Fernando Rodriguez de la Garza / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas / Made available in DSpace on 2018-07-13T22:02:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Filoco_PauloRoberto_M.pdf: 1330639 bytes, checksum: f28b99ffd3f2ce1d43d4dbbe4a4a7926 (MD5) Previous issue date: 1990 / Resumo: Os simuladores numéricos de reservatórios, de modo geral, utilizam modelos de poço cujo desenvolvimento é baseado no fluxo monofásico. Normalmente esta aproximação é satisfatória, mas em certas condições podemos incorrer em erros significativos no cálculo das vazões dos fluidos e pressão de fluxo no poço. Tal fato ocorre quando se tem gradientes elevados de pressão e saturação próximo aos poços, devido às condições de produção, aliado à utilização de malha cartesiana com blocos relativamente grandes. No presente estudo, pretende-se estender os conceitos oriundos da teoria de teste em poços em condições de fluxo multifásico, para obter um modelo de poço multifásico, utilizável em simulação numérica de reservatórios. O modelo proposto neste trabalho, estima saturações e pressões a partir de uma equação que relaciona saturação e pressão, equação esta, obtida através da combinação adequada das equações diferenciais da difusividade do óleo e do gás. O ponto de partida do cálculo analítico, para a obtenção dos perfis de pressão e saturação, é a posição na qual ocorre a pressão e a saturação calculados pelo simulador, para o bloco do poço. Esta posição foi também objeto de análise do presente estudo. A partir deste ponto até o poço, obtem-se os perfis detalhados de pressão e saturação e calcula-se as vazões de óleo e gás através de integração numérica. São discutidas as condições de aplicação do método proposto, bem como um procedimento para sua utilização / Abstract: Numerical reservoir simulators, in general, use well models based on extensions of single-phase flow relations to the multiphase flow problem. Normaly, this approach is satisfatory, but under certain conditions, significatives erros in the calculation of rate of fluids and weflbore pressure may happen. This occurs, wher we have high pressure and saturation gradients in the neighborhood of the wells, by the prodution condition and use of an orthogonal grid with large well block. This study, extends well testing concepts for multiphase flow, in order to develop a multiphase well model for numerical reservoir simulation applications. The well model presented in this work calculates saturations and pressures throug an equation to relate saturation and pressure. This equation is obtained by combination of oil and gas difusivity equations. The start point of the analitical calculation in order to obtain the pressure and saturation distribution is the position of the well block pressure and saturation calculated by the simulator. This position has been object of analyse in this present study. With pressure and saturation distribution, oil and gas rates can be calculated by numerical integration. The conditions for application of the proposed method and the procedure for its utilization are described / Mestrado / Mestre em Engenharia de Petróleo

Orientador: Antonio Carlos Bannwart / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-13T22:03:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 BorbaFilho_LuizGonzagaMiranda_M.pdf: 2870239 bytes, checksum: f62046ca346f34f39e21918dbb89efcd (MD5) Previous issue date: 1990 / Resumo: O esforço nas últimas décadas de compreender o fenômeno do escoamento bifásico gás-líquido em tubos tem levado à conclusão de que o conhecimento prévio do padrão de fluxo, o que é obtido a partir de um mapa de fluxo apropriado, é de fundamental importância. Neste trabalho, é apresentada uma adimensionalização e extensão do mapa de fluxo de Taitel et alii (1980), usando os números adimensionais de Duns & Ros (1963). Esta adimensionalização, além de permitir a comparação entre os resultados obtidos por Taitel et ali i (1980) e Duns & Ros (1963), ainda confere ao mapa de fluxo de Taitel et alii (1980) um caráter de maior generalidade. São também apresentados resultados experimentais permitindo a verificação das principais modelagens de transições encontradas na literatura. Os experimentos foram realizados com misturas ar-água em diversas proporções, escoando no interior de uma tubulação vertical com diâmetro de 5,1cm e seção de teste de comprimento 7,16m. Válvulas de fechamento rápido foram utilizadas para as medições das frações de vazios. É sugerida a adoção das fronteiras entre os padrões de fluxo em bolhas e em bolhas dispersas, e entre bolhas dispersas e golfadas, Mishima & Ishii (1984) para a transição entre os propostas por Taitel et alii (1980). Entretanto, a fluxo em golfadas e agitante é preferida à de correção na transição sugerida por Taitel et alii (1980) entre o fluxo em bolhas e em golfadas é incorporada para levar em conta o efeito "enxame" de bolhas sobre a velocidade de como proposta de padrões de Taitel. Uma escorregamento entre as fases. Uma nova modelagem de transição entre os padrões intermitente e anular, é sugerida o que torna esta fronteira mais compatível com os dados experimentais disponíveis / Abstract: The effort in the last decades to understand the phenomenon of two phase gas-liquid flow in pipes has lead to the conclusion that the precise identification of flow patterns, obtained from an appropriate flow pattern map is of fundamental importance. In this work a dimensionless form and extension of the map proposed by Taitel et aI. (1980) is presented using the dimensionless numbers suggested by Duns & Ros (1963). This new dimensionless map allows comparisons between results obtained by Taitel et al.(1980) and Duns & Ros (1963) besides confering a character of generality to Taitel et aI. flow map. Experimental results are also presented to verify flow pattern transitions found in the literature. Experiments were conducted using variable proportions of air-water mixtures in a vertical tubing of 5.1cm diameter and 7.16 meter long testing section. Quick closing valves were used for measuring liquid holdup. For the transition between bubble and dispersed bubble flow and between dispersed bubble and slug flow, it is suggested that the solutions presented by Taytel et aI. (1980) be adopted. However, for the transition between slug and churn flow the frontier proposed by Mishima & Ishii (1984) phases. A new transition between intermittent flow and mist flow is proposed which makes this frontier more compatible with is prefered. To the bubble-slug flow transition presented by Taitel et aI. a correction is added to take into account the effect of bubble concentration upon the slipage between the the available experimental data / Mestrado / Mestre em Engenharia de Petróleo

Orientadores: Arsenio Oswaldo Seva Filho, Angela Maria Tude de Souza / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-16T01:35:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ChoueriJunior_Nelson_M.pdf: 5627055 bytes, checksum: 74b2477650e1c1b40f59324432211ce3 (MD5) Previous issue date: 1991 / Resumo: Não informado / Abstract: Not informed. / Mestrado / Mestre em Engenharia de Petróleo

Orientador: Fernando de Almeida França / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-18T04:58:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pedras_MarcosHeinzelmannJunqueira_M.pdf: 2028968 bytes, checksum: 81f3a7bde1348c530a6a45a20de29e77 (MD5) Previous issue date: 1993 / Resumo: o objetivo deste trabalho é estudar o atrito interfacial em escoamentos anulares co-correntes ascendentes na condição próxima da reversão de fluxo. O fenômeno foi experimentado em laboratório utilizando-se ar e água como fluidos de trabalho. Os resultados são apresentados e comparados com outros da literatura, validando assim os experimentos realizados. É proposta uma correlação para o cálculo da fração de vazio baseada no modelo de deslizamento. Também é proposta uma correlação para o cálculo do coeficiente de atrito interfacial baseada na análise das forças predominantes no escoamento. A interrelação entre estas grandezas do escoamento foi obtida a partir da aplicação do modelo de dois fluidos ao escoamento anular, com as simplificações que se aplicam. A aplicabilidade da correlação obtida estende-se desde os escoamentos anulares com filme fino ("rough annular flow") a escoamentos próximos da reversão de fluxo (escoamento anular transicional) / Abstract: The aim of this work is the study of the interfacial friction in vertical upward cocurrent annular transitional flow. Annular transitional flow refers to the flow conditions close to the onset of the flow reversal. The phenomenon has carried out in laboratory with water-air as working fluids. The results a~e revelead and compared with data published in the literature, validating the achieved experimental data. It is proposed a correlation for the void fraction based on the drift madel. In addition it is proposed a correlation for the interfacial friction factor based on the analysis of the predominant forces in the flow. The interrelation between these forces has been obtained from the two fluid madel with proper simplifying assumptions. The appiicability of this correlation for interfacial friction factor ranges from rough annular flow to annular flow close to the onset of the flow reversal / Mestrado / Mestre em Engenharia de Petróleo

Orientador: Otto Luiz Alcantara Santos / Dissertação (Mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-18T05:37:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Jorge_NilodeMoura_M.pdf: 2541237 bytes, checksum: b01e8d7e31773a6421b150e16f6f3e16 (MD5) Previous issue date: 1992 / Resumo: O objetivo deste trabalho é analisar os efeitos causados pelo movimento de colunas de perfuração em poços horizontais, em relação às pressões geradas, bem como, os possíveis influxos de gás produzidos para o interior do poço, provenientes de um reservatório exposto. Desenvolve-se um modelo de cálculo com base nos princípios fundamentais de conservação das massas e da quantidade de movimento. Considera-se o fluido compressível, a coluna rígida, o poço inexpansível e o processo isotérmico. A equação diferencial parcial hiperbólica resultante é resolvida pelo método numérico das características. Substitui-se as derivadas de pressão e velocidade pelas diferenças finitas e o poço é subdividido em pequenos elementos de cálculo. Agrega-se ao cálculo principal uma modelagem representativa de um reservatório de gás, que produz sob os efeitos das variações das pressões no interior do poço, causadas pelo movimento da coluna. O fluido de perfuração contaminado por gás é considerado homogêneo e, todos os parâmetros são corrigidos com base nessa consideração. Para o cálculo das perdas de carga por fricção, utiliza-se o modelo reológico de potência, mas, em alguns exemplos aplica-se o modelo de Bingham para efeito de análises. Feita a devida validação do modelo, com base em outros modelos teóricos e em dados de campo, parte-se para as simulações, envolvendo diversas situações para poços de geometrias horizontais, nas quais os efeitos de pistoneio são mais exaustivamente analisados. A partir dessas análises, chegase a conclusões, que poderão ser úteis na prevenção de acidentes de pistoneio, em operações de perfuração de poços horizontais / Abstract: Not informed. / Mestrado / Mestre em Engenharia de Petróleo

Orientador: Rahoma Sadik Mohamed. / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-18T04:43:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Campagnolo_EugenioAndre_M.pdf: 3823162 bytes, checksum: 0edb6429d3bc03424855d70b21f8e0c0 (MD5) Previous issue date: 1992 / Resumo: É apresentado, nesse trabalho, uma avaliação dos resultados gerados por duas equações de estado (PENG-ROBINSON e SCHMIDT-WENZEL) para as composições das fases e propriedades volumétricas de um óleo asfaltênico, em condições de equilíbrio líquido-vapor, e tàrnbém dos resultados gerados pela equação de PENG-ROBINSON para os parâmetros de solubilidade dos componentes do óleo. Definido o equilíbrio líquido-vapor, as fase líquida (óleo + asfaltenos) podem ser utilizadas na modelagem do equilíbrio líquido-pseudo-líquido fase asfaltênica). Foi utilizada uma amostra coletada em condições de reservatório do poço 7-MRL-06-RJS do Campo de Marlin, na Bacia de Campos e foram realizados as seguintes análises PVT, utilizando uma célula PVT de alta pressão com janela de safira: pressão de bolha, expansão a composição constante, constantes de equilíbrio e liberação diferencial. ...Observação: O resumo, na íntegra, poderá ser visualizado no texto completo da tese digital / Abstract:This work presents an evaluation of the results generated by two equations of state (PENG-ROBINSON and SCHMIDT-WENZEL) for the phase compositions and volumetric properties of an asphaltenic oil vapour-liquid equilibrium. Solubility parameters of the oil components were also calculated using the PENG¬ ROBINSON equation of state. Once vapour-liquid equilibrium is defined, the information concerning the liquid phase (oil + asphaltenes) can be employed in the modelling of the liquid-pseudoliquid (or solid) equilibrium, i.e., the formation of the asphaltenic phase. The samples used in this work were obtained at reservoir conditions of the well 7-MRL-06-RJS, Marlin Field, Campos Basin (Brazil). The following PVT analysis were performed: bubble point pressure, constant composition expansion, equilibrium constants, and differencial vaporization. ...Note: The complete abstract is available with the full electronic digital thesis or dissertations / Mestrado / Mestre em Engenharia de Petróleo

Orientador: Rahoma Sadik Mohamed. / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-18T09:08:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Moreira_JulioCesarCasteloBrancoReis_M.pdf: 7226906 bytes, checksum: def8136099d36a55a646445d8996c00f (MD5) Previous issue date: 1993 / Resumo: Procura-se, neste trabalho, dar uma contribuição para um melhor entendimento do comportamento dos asfaltenos em óleos, em particular, dos óleos brasileiros. Através da utilização do modelo termodinâmico-molecular, utilizando a teoria das soluções poliméricas de Aory-Huggins, para polímeros mono-dispersas, procurou-se determinar as condições termodinâmicas nas quais o aparecimento da fase asfaltênica pode se dar. Experimentos foram realizados com o objetivo de se determinar as propriedades dos asfaltenos necessárias ao modelo empregado. Sugestões de práticas experimentais para a obtenção de dados para a utilização do modelo foram feitas de forma a ser possível a aquisição desses dados de maneira confiável. . Os resultados obtidos da utilização do modelo aos óleos estudados, mostraram que o mesmo foi capaz de prever o comportamento de fase dos asfaltenos, ou seja, a ocorrência ou não de deposição nesses óleos, tanto em condições de estocagem, quanto em condições de reservatório e produção. Recomendações foram feitas com o objetivo de se implementar o presente método e para desenvolvimento de trabalhos subseqüentes nesta área. Foi feito também uma avaliação sobre as potencialidades dos modelos termodinâmico-coloidal e da agregação fractal, através da aplicação, ainda que superficial, dos referidos modelos a um dos óleos estudados. Desenvolvimentos posteriores nessa área foram recomendados / Abstract: The objective of this work is to bring some insight into the phase behaviour of asphaltene in crude oils, particularly, brazilian crude oils. A thermodynamic-molecular model, that makes use of the polymeric solution theory of Flory-Huggins, to mono-disperse polymers, was utilized to determine the thermodynamic conditions at which an asphaltenic phase may appear. Experiments to determine necessary asphaltene properties for the employment of the present model were conducted. Experimental pratices for the acquisition of reliable data were suggested. The obtained results revealed the capacity of the model to deseribe the behaviour of asphaltenic oils at the various reservoir, production and storage conditions. Recomendations for possible improvement in the utilized model as well as further development in this area were presented. An evaluation of the potentialities of the thermodynamic-coloidal mode! and fractal aggregation model was also presented. While this evàluation was not made in great depth, it was nervertheless .implemented for one of the oils studied in this work. Futher development in relation of these models were also recomended. / Mestrado / Mestre em Engenharia de Petróleo

Orientador: Rahoma Sadik Mohamed. / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-18T09:09:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cardoso_MarcoAntonio_M.pdf: 5787371 bytes, checksum: 5d8cba1d4aa5dee8a7f1da1fa69cdd2b (MD5) Previous issue date: 1992 / Resumo: O objetivo deste trabalho consiste em estudar o comportamento volumétrico e o eauilíbrio de fases de alguns óleos parafinicos pesados brasileiros e desenvolver um método de ajuste da equação de estado de Peng-Robinson para que a mesma possa prever o comportamento PVT das misturas com maior confiabilidade....Observação: O resumo, na íntegra, poderá ser visualizado no texto completo da tese digital / Abstract: The objective of this work was to study the volumetric behaviour and the phase equilibrium of some brazilian parafinic crude oils and to develop a method for fitting the Peng-Robinson equation of state to predict the PVT behaviour of these mixtures with more reliability. ...Note: The complete abstract is available with the full electronic digital thesis or dissertations / 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 2018-07-18T14:04:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Vardaro_Eduardo_M.pdf: 4228728 bytes, checksum: a5dc93b132115a6ead2c42e500846929 (MD5) Previous issue date: 1991 / Resumo: Neste trabalho desenvolveu-se um procedimento para a simulação no domínio do tempo dos movimentos de uma plataforma semi-submersível sujeita a ação de onda, vento e correnteza. Os efeitos devido ao vento e correnteza são obtidos pela discretização da superfície da semi-submersível em painéis. Também são considerados ( quase-estaticamente) os efeitos do sistema de ancoragem e riser. A reação hidrodinâmica é determinada pela convolução da transformada de Fourier no domínio do tempo da reação hidrodinâmica obtida no domínio da freqüência. Através da simulação no domínio do tempo foi analisada a influência do vento, onda e correnteza no comportamento do sistema de ancoragem. Além disso, verificou-se o que ocorre quando uma linha do sistema de ancoragem se rompe ou as condições de vento subitamente se alteram / Abstract: In this work a time domain procedure is developed to simulate the motions of a semisubmersible subjected to wave, wind and current. The effects of wind and current are obtained dividing the semisubmersible surface in panels. The effects of mooring system and riser are also quasi-staticaly considered. The hidrodynamic reaction is determined by the integral convolution from the Fourier transformed in the time domain of the frequency domain hidrodynamic reaction. Trough the time domain simulation it is analised the influence of the wind, wave and current on the behavior of the mooring system. Besides it is verified what happen when a rope of the mooring system failures or when the wind conditions change quickly / Mestrado / Mestre em Engenharia de Petróleo

Orientador: Martin Tygel / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-18T19:34:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 BarretoFilho_ManueldeAlmeida_M.pdf: 4852690 bytes, checksum: e751405e09d0ab3936a4ce81fc9df0fd (MD5) Previous issue date: 1993 / Resumo: Para uma operação ótima de um Sistema de Bombeio Mecânico, faz-se necessário o controle permanente sobre o comportamento da carga atuante na profundidade em que se encontra assentada a bomba de fundo. Para tanto, dispõe-se atualmente apenas de um dinamômetro de superfície, que registra, com a coluna de hastes em movimento, o valor numérico das forças que atuam na extremidade superior da haste polida. O resultado é o traçado de uma carta dinamométrica de superfície, a qual nada mais representa do que os efeitos gerados pela carga atuante na bomba de fundo, após terem se propagado através da coluna de hastes. Como sabemos, estes efeitos detectados na superfície, trazem consigo degenerações que foram incorporadas durante a referida propagação, o que vem mascarar o . real comportamento da bomba de fundo. Logo, as informações provenientes desta ferramenta, mostram-se, na maioria .das situações operacionais, ineficientes, com o problema tomando-se crítico no caso dos poços profundos (profundidades acima de 1000 metros). O problema consiste, então, em inferir, a partir dos dados de superfície, sob que condições operacionais de fundo está se processando o bombeio mecânico. Embora algumas soluções, usando hipóteses simplificadoras, têm sido descritas e utilizadas correntemente, a completa formulação do problema e a construção dos correspondentes algorítmos de solução constituem-se ainda em ativa área de investigação acadêmica e industrial. Neste trabalho, propõe-se um método de cálculo que possibilita determinar o deslocamento em relação a posição de equilíbrio de qualquer ponto da coluna de hastes e os esforços ali atuantes, ambos em relação ao tempo, a partir das medições realizadas na profundidade desejada. O presente método incorpora algumas novas contribuições, por exemplo uma formulação mais realista do atrito envolvido no sistema, com base nas interações fluido dinâmicas nas hastes e tubulação, bem como incluindo a possibilidade de uso de hastes de fibra de vidro, o que pode ser uma opção industrial para o futuro. o procedimento é válido, mesmo em se tratando de grandes profundidades de assentamento da bomba de fundo, altas velocidades de bombeio e elevados cursos da haste polida. Finalmente, o algorítmo apresenta boa performance computacional / Abstract: Optimal operation of Sucker Rod Pumping System requires standing monitoring of the acting load at the depth where the pump is located. For that purpose, only a surface dynamometer is available, which registers the acting forces at the moving upper end of the polished rod at several time instants. The resulting information is the so-called dynamometric surface chart, which represents, during the measuring period, the load effects at the bottom of the well after these have been propagated to the top. As well known, these measurements do not reflect the true behavior of the system at the depth location of the pump, but are contaminated by the propagation along the entire rod string. Therefore, it is not adequate to directly rely upon obtained surface data to correctly monitor the well pumping operation, the situation becoming more critical in deep wells (with depths larger than 1000 meters). The problem is, then, to infer, from the surface data, the operation behavior of the pumping system at the downhole. Although some solutions using simplifying assumptions, have been given and are of current use, the full formulation of the problem and the construction of complete and accurate algorithms to solve it, still constitute an active area of academic and industrial investgation. In this work, a method is proposed to determine the dislocations, as well as the acting forces, at any desired depth location of the rod string, and at time instant of the measuring period, based only on the surface data. In the way, one can obtain dynamometric charts at any desired depth location. The method incorparates some new contributions to the ones available in the literature, such as a more realistic fluid-dynamic formulation of the friction involved in the become an option for the industry in the future. The procedure described in this work yields good results, even in the case of large depth locations of the pump, large pumping speeds and polished rod strokes. Finally, the algorithm shows also good computational efficiency / Mestrado / Mestre em Engenharia de Petróleo