Orientador : Celso Kazuyuki Morooka / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-14T02:37:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Miura_Kazuo_M.pdf: 5501537 bytes, checksum: 6b8c871df98eac2adfbeb9992f04cc68 (MD5) Previous issue date: 1992 / Resumo: A elaboração e atualização de documentos técnicos, tais como procedimentos operacionais,normas de segurança e outros são essenciais para a manutenção da memória institucional de uma empresa. Assim, por exemplo, a análise de boletins diários pode fornecer informações tais como falhas ocorridas, procedimentos operacionais correntes e estimativas de custo, que são conhecimentos fundamentais para esta elaboração e atualização. Mas, em geral, estas informações formam a base de dados em linguagem natural, o que dificulta bastante a sua análise devido ao volume destas informações e pela profusão de estilos literários encontrados nestes textos. Este estudo apresenta um método alternativo para a aquisição destes conhecimentos, a partir da base de dados em linguagem natural, pelo uso de uma ferramenta computacional baseado em redes neurais e aprendizado evolutivo. Os resultados obtidos com a aplicação deste método, em banco de dados em serviço de completação de poços, uma das atividades na indústria de petróleo, também são apresentados neste trabalho. Estes resultados mostram que esta ferramenta pode facilitar enormemente a explicitação da memória institucional, tornando o seu manejo muito mais eficiente e adaptável / Abstract: The institutional memory is one major asset of a company. It has been kept by editing and reviewing the technical documents, such as, procedural manuais and safety guidelines. Editing these technical documents, one should have primary knowledge about current operational procedures and fault modes, that can be got through daily reports analysis. However, in most of the cases, these reports are stored in natural language data bases, whose no automatic knowledge acquisition method is presently known. This study introduces an alternative approach to acquire the primary knowledge from natural language data bases, by using a computational tool based on neural nets. The results obtained with the application oí this approach on well completion service data base, in the petroleum industry activity, are presented. These results support proposition that the tool can easily make explicit the institutional memory and that one can effectively and efficiently handle this knowledge / Mestrado / Mestre em Engenharia de Petróleo

Orientador: Eric Edgar Maidla / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-14T04:42:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pereira_JesusJorge_M.pdf: 2889369 bytes, checksum: 299d63a014adf2d4740e00d577b3bf59 (MD5) Previous issue date: 1991 / Resumo: A variação entre a vazão de entrada e a vazão de saída se constitui no melhor indicativo da ocorrência de kicks em poços delgados. Entretanto, esta variação de vazão pode ser ocasionada por outros motivos, entre eles a variação da rotação da coluna de perfuração, gerando alarmes falsos. Este trabalho apresenta uma solução numérica que relaciona perda de carga, vazão e rotação de coluna para fluídos de potência escoando em espaçõ anular delgado. Através dos resultados desta solução numérica, pode-se distinguir um kick de um alarme falso / Abstract: The variations between input and output flow rates is the best indication to detect the occurrency of a kick in slim holes. However, this rate variation might be caused by other reasons, such as change on rotary drilling speed. These reasons may generate false alarm conditions on the platform. This dissertation presents a numerical solution for the problem, in which pressure drop, flow rate and drill string rotations for Power Law Model are closely related with the purpose to have the drilling fluids flowing across the slim anullus. Based upon the results obtained from this numerical solution, a determinations can be made as to the existence of a real kick situation or false alarm / Mestrado / Mestre em Engenharia de Petróleo

Orientadores: Celso Pinto Ferraz, Antonio Celso F. de Arruda / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecãnica / Made available in DSpace on 2018-07-20T10:31:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ehlers_MarceloClaudio_M.pdf: 3176841 bytes, checksum: 062c34a5253e44ef756dfa6975b5d1fb (MD5) Previous issue date: 1993 / Resumo: Os cenários podem ser definidos como um conjunto consistente de fatores, que definem de uma forma probabilística um conjunto de condições futuras que podem ocorrer. Assim, a partir de uma visão da economia e da geopolítica mundial e nacional podem ser elaboradas as características do futuro e inserir a indústria petrolífera nele. Nesta dissertação pretende-se utilizar cenários qualitativos, para demonstrar a viabilidade da sua utilização na focalização do planejamento da área de perfuração de uma empresa petrolífera verticalizada.Descreve-se, então, as características de prováveis cenários mundiais e nacionais, o possível comportamento da indústria em cada um deles, as tendências da atividade de perfuração, que devido ao rápido desenvolvimento tecnológico vem sofrendo grandes transformações tanto na área tecnológica como na de recursos humanos, as características prospectivas e, finalmente, os efeitos que as diferentes situações deverão ter na forma de organização e atuação da atividade de perfuração. Com isso espera-se que sejam motivados novos esforços no sentido de melhor formalizar as relações entre as variáveis envolvidas, de tal forma a permitir sua utilização no planejamento dessa atividades / Abstract: Scenarios may be defined as a consistent set of factors, which characterize in a probabilistic way a collection of future altematives. Starting with an economic and geopolitical view of the future, feaatures of the future in which the petroleum industry may be inserted can be constructed. In this wwork qualitative scenarios will be simulated, and their utilization to predict Mure events in a verticalized petroleum company can be demonstrated. Such characteristics of the probable world and national scenarios, the probable conduct of industry in each one, prospective characteristics and trends, which suffer at the present moment great transformations due to the rapid technological development, are used in the development of this job / Mestrado / Mestre em Engenharia de Petróleo

Orientador: Eric Edgar Maidla / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-20T19:40:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Barragan_RobertoVinicius_M.pdf: 17254715 bytes, checksum: be96b34d617ba8f34eba40d67f43020b (MD5) Previous issue date: 1995 / Resumo: O custo total da perfuração de um poço pode ser dividido em duas categorias: Custos fixos e variáveis. Entre os custos variáveis está incluído o custo que resulta do tempo realmente gasto com a perfuração do poço. Este custo, sob certas circunstâncias pode ser extremamente elevado dependendo dos parâmetros usados, tais como peso sobre a broca, rotação e tempo de broca fundo. Conseqüentemente estes parâmetros devem ser selecionados para minimização ou otimização do custo total do poço. Existem vários modelos de perfuração para encontrar a combinação destes parâmetros que produzem o custo mínimo de perfuração. Entretanto, há poucos trabalhos na literatura que analisam e comparam estes modelos. Destes trabalhos poucos se preocupam em propor uma metodologia para a escolha dos parâmetros de perfuração visando conseguir o custo mínimo de uma fase do poço. Esta deficiência motivou esta tese. Assim, ela tem como principais objetivos (1) estudar os principais modelos utilizados na otimização dos parâmetros mecânicos durante a perfuração, (2) analisar as técnicas disponíveis de otimização e (3) propor uma técnica, baseada na pesquisa heurística, para determinação dos parâmetros mecânicos que otimizam a perfuração de uma determinada fase do poço. Esta tese é composta de 5 capítulos. No Capítulo 1, o objetivo deste trabalho é precisamente definido e uma breve revisão dos aspectos importantes relacionados com a otimização dos parâmetros mecânicos é apresentada. Uma revisão bibliográfica englobando tópicos importantes relacionados à escolha dos parâmetros adequados e otimização da perfuração está presente no Capítulo 2. No Capítulo 3, uma análise dos mais importantes modelos de taxa de penetração é apresentada,onde ênfase é dada aos modelos de Bourgoyne e Young e de Warren. O Capítulo 4 analisa algumas técnicas de otimização e propõe uma metodologia baseada na pesquisa heurística para otimizar o custo da fase do poço de petróleo. O último capítulo apresenta as mais importantes conclusões tiradas durante o desenvolvimento desta pesquisa e recomendações para futuros trabalhos / Abstract: The total drilling cost of a well can be broken into two categories: variable and fixed drilling costs. Among the variable ones, it is included the cost that results from the time actually spent drilling the well. This cost, that under certain situations can be very high, depends on many drilling parameters such as bit weight, rotary speed and bit drilling time. Consequently, these parameters should be selected to minimize or optimize the total cost of a well. There exist many drilling models for finding the combination of these drilling parameters that produces the minimum drilling cost. However, there is only a limited number of papers that analyze or compare these drilling model predictions. Furthermore, only a few papers have proposed calculation procedures for finding the drilling parameters that yield the minimum drilling cost for a phase of the well. The lack of studies on this subject has motivated this research. Thus, its main objectives are (1) to analyze the models for drilling rate determination available in the oil industry, (2) to study some available techniques of optimization and (3) to propose a methodology or calculation procedure to determine the drilling parameters that minimize the drilling cost of a certain section of a well. This thesis comprises five chapters. In Chapter 1, the objectives of this research are precisely defined. AIso, a brief review of some important aspects related to drilling optimization is presented. A literature review on some topics associated with the selection of the drilling parameters to minimize the drilling cost is presented in Chapter 2. Chapter 3 shows an analysis of the most important models for predicting drilling rates. Emphasis is given to two models: (1) Bourgoyne and Young and (2) Warren. In Chapter 4, some available optimization techniques are studied and a methodology for optimizing the drilling cost of a certain section of the well is proposed. This methodology makes use of the heuristic procedure to find the best combination of drilling parameters that yields the minimum drilling cost for a well section. Finally, Chapter 5 shows the most important conclusions drawn during the development of this research and presents some suggestions for future works / Mestrado / Mestre em Engenharia de Petróleo

Orientador: Kelsen Valente Serra / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-13T22:00:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Capucci_EdsonCorrea_M.pdf: 2882400 bytes, checksum: 13b3ab147707bb3d0e0c4e0b0117c49b (MD5) Previous issue date: 1990 / Resumo: O projeto e a análise de colunas de "gas-lift"em poços de petróleo têm sido realizados até o presente momento sem consideração dos efeitos transitórios do fluxo multifásico em coluna de produção. Este trabalho estuda o fenômeno transitório da descarga de um poço equipado com válvulas de "gas-lift"desde a sua condição estática (poço morto), até a condição de fluxo estabilizado. Inicialmente o espaço anular pode conter líquido que é deslocado de forma tampão pelo gás injetado. O reservatório é representado por sua curva de produtividade (IPR). Para resolver este problema, foi elaborado um modelo computacional baseado nas equações de conservação da massa do líquido e do gás, e na equação da conservação da quantidade de movimento da mistura. Este modelo acopla o fluxo no espaço anular com o fluxo na coluna de produção através das válvulas de "gas-lift". Transferência de massa entre as fases não é considerada. Variáveis operacionais da coluna de produção (Pressão, P, Fração de Líquido com Escorregamento, HL, Velocidade Superficial do Líquido, VsL, Velocidade Superficial do Gás, Vsg ) são analisadas em função do tempo e da profundidade. A vazão de gás injetado na superfície, as vazões de líquido e gás através das válvulas de "gas-lift", bem como a pressão em cada ponto do anular, são também monitoradas com o tempo. Novas propostas são sugeri das para a análise e projetos de instalações de "gas-lift" / Abstract: The analysis and design of gas lift strings in oil wells have been done without considering the transient effect of multiphase flow in pipes. The reason for this relies on the complexities involved in such a phenomenon. This work considers the transient aspects of unloading gas lift wells since the initial static conditions (dead well) until the condition of stabilized flow. At the begining, the annulus may contain-liquid, which is pushed in a piston like manner by the injected gas. The reservoir is represented by its Inflow Performance Relationship Curve (IPR). The problem is solved by a computeI' model based on the liquid and gas mass conservation lp,ws and the momentum conservation law of the mixture. The model couples the annulus and the upward vertical flow through the gas lift valves. Mass transfer between phases is not considered. Operational variables (pressure, superficialliquid and gas velocities, slippage liquid holdup) are displayed as function of time and depth. Gas injection rate at surface, liquid and gas rate through the valves, as well as pressure profiles in the annulus space are also monitored with time. Proposals for new analysis and design of gas lift instalations are furnished. / Mestrado / Mestre em Engenharia de Petróleo

Orientador: Cesar Costapinto Santana / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-13T21:59:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Martins_AndreLeibsohn_M.pdf: 2513630 bytes, checksum: 9c07d43504ce6ecc653e0c089a7a8b51 (MD5) Previous issue date: 1990 / Resumo: É apresentado um modelo matemático de caráter mecanicista para descrever O escoamento permanente de misturas sólido-fluido não-newtoniano em dutos anulares excêntricos inclinados e horizontais. Considerou-se um modelo de duas camadas estratificadas sendo a superior urna suspensão heterogênea eainferior um leito compacto de sólidos. Foram formuladas para o sistema, as leis de conservação da massa e do momento linear, bem como equações constitutivas. Além disso, foi adotado o mecanismo da difusão turbulenta para descrever a dispersão de partículas sólidas na camada suspensa. Tal formulação permite a solução do problema para os diversos padrões que caracterizam o escoamento em questão. A elàboração de um programa simulador permitiu a aplicação do modelo ao carreamento de cascalhos resultantes da perfuração de poços de petróleo inclinados e horizontais. Foram obtidas curvas para previsão da concentração de sólidos e de perdas de carga em função de diversas variáveis operacionais. O programa simulador permite então a quantificação do efeito das variáveis na eficiência de limpeza de poços e pode ser urna ferramenta útil na programação de parâmetros hidráulicos de perfuração / Abstract: Amechanistic model was developed to describe the steady-state flow of solid ¿ non newtonian fluid mixtures in inclined or horizontal eccentric annullus. Themodel consists of a two-layer configuration, the top layer being aheterogeneous suspension and the botton one acompact bed of solids. Conservation laws of mass and linear momentum were formulated for the system, as well as, interaction laws between mixture and walls and for the interface of the two layers. Besides, a turbulent difusion process was used to characterize the mechanism of dispersion of particles in upper layer. The system developed was solved for the several patterns which characteri~e the sOlid-liquid two phase flow, using itterative methods. The elaboration of acomputer program allowed the application of the model in the analysis of the drilled cuttings transport in directional and horizontal oilwells. Curves for prediction of solids concentration, bed height, friction losses and critical flow rate in funciton of several independent variables were obtained. The computer simulator may bean effective tool in the programming of drilling hydraulics / Mestrado / Mestre em Engenharia de Petróleo

Orientador: Eric Edgard Maidla / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-13T21:59:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Idagawa_LuizSeiitiro_M.pdf: 5264398 bytes, checksum: 466034015f3050b49fd49427028790a8 (MD5) Previous issue date: 1990 / Resumo: O Estudo do Diagnóstico de Problemas na Perfuração de Poços Direcionais, baseia-se em analisar os esforços de torque e arraste durante as movimentações de colunas de perfuração ou de revestimentos no interior do poço. Estes esforços quando comparados com os valores previstos, podem servir como parâmetros adicionais importantes para a avaliação das condições mecânicas do poço, possibilitando assim, identificar com antecedência possível prisão de coluna que possa ocorrer e evitar ou minimizar tempo adicional de sonda, de alto custo operacional, para solucionar tal problema. O acompanhamento da variação do fator de atrito em função da profundidade, pode auxiliar também no diagnóstico de problemas mecânicos do poço...Observação: O resumo, na íntegra, poderá ser visualizado no texto completo da tese digital / Abstract: Not informed. / Mestrado / Mestre em Engenharia de Petróleo

Orientador: Kelsen Valente Serra / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-13T21:59:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Koto_EdsonTsuneo_M.pdf: 2979164 bytes, checksum: 0a3fff8a5deaf9ac323a0f92756fd2f2 (MD5) Previous issue date: 1990 / Resumo: Este trabalho considera a influência do fluxo multifásico (óleo, gás e água) na análise de testes de poços não surgentes. Para isso foi construído um simulador numérico, r-z, "black oil'", que leva em conta a variação do ponto de bolha e a penetração parcial. Inicialmente o reservatório se encontra em equilíbrio, com a pressão inicial maior ou igual a pressão de bolha inicial. Uma sequência de "fluxos e estáticas" pode ser fornecida como condição interna, para simular um teste não-surgente, considerando o crescimento de uma coluna só de líquido (óleo e água) e desprezando-se os efeitos enerciais. Comparações com métodos analíticos desenvolvidos para fluxo monofásico de fluido de pequena compressibilidade para determinação dos parâmetros de reservatório de poços não surgentes são feitas para se avaliar a influência do fluxo multifásico. Durante o período de fluxo("slug test"), desvios significantes acontecem no cálculo dos parâmetros de reservatório (por exemplo, transmissibilidade); enquanto que, na estática, os desvios são mais moderados. 0 comportamento de variáveis importantes de fluxo multifásico (óleo, gás e água) em um teste de poço não surgente, como pressão de bolha, permeabilidade relativa, pressão de fase, saturação de gás, são mostrados como função do espaço e tempo. Uma análise mais criteriosa para levar em conta os efeitos multifásicos é possível com o uso do simulador / Abstract: This work considers the influence of multiphase flow (oil, gas and water) in the well test analysis of non - flowing wells: For example, Drill Stem Tests (DST) and Slug Tests. To achieve this end, a two-dimensional (r-z), variable bubble point, black-oil simulator was built that considers a well partially penetrating the formation. Initially, the reservoir is at equilibrium condition with a initial pressure greater or equal to the initial bubble point pressure. A sequence of flow and/or static periods may be imposed at the well to simulate a non-flowing well test, considering the buildup of a liquid column (oil and water) with inertial effects neglegible. Comparisions with analytical methods (developed for single-phase flow of fluid of small and constant compressibility) in the determination of reservoir parameters (eg.,transmissibility) are made to determine how good or bad these methods are in the presence of more than one phase flowing in the porous medium. During flow periods (Slug Test for example) significant discrepancies are obtained in the comparison, whereas in the buildup flow periods the discrepancies become less significative. Explanations to these effects are given in detail, and justify why, usually, reservoir parameters obtained from flow periods do not mach results obtained from buildups periods in the well test analysis / 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 2018-07-13T21:57:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dias_SilvioGoncalves_M.pdf: 2573399 bytes, checksum: 51672a604d4d3614dacc37e24b3009e7 (MD5) Previous issue date: 1990 / Resumo: o objetivo deste trabalho é investigar o comportamento de um poço de petróleo considerando um sistema poço-reservatório acoplado. Inicialmente, o . sistema encontra-se na condição estática e é feito fluir ou a pressão ou a vazão constante na superfície. Fluxo multifásico não isotérmico, sem escorregamento entre as fases (flui do pseudo-homogêneo) é considerado no reservatório e na coluna de produção. As equações diferenciais parciais e condições auxiliares que regem o comportamento do escoamento no reservatório são acopladas às equações do poço, previamente modificadas pelo método das características e resolvidas por diferenças finitas. Resultados da pressão e da temperatura são calculados em diversos pontos do sistema. Particularmente a pressão no fundo do poço, usualmente utilizada em análise de testes de poços, é investigada com profundidade. Comparações com sistemas isotérmicos mostraram que para tempos longos (não influenciados por estocagem) a análise convencional isotérmica fornece resultados próximos aos reais. Entretanto, para tempos menores ocorrem desvios em função dos parâmetros de fluxo e propriedades térmicas do sistema considerado / Abstract: The objective of this work is to investigate the behavior of a coupled wellborereservoir system. Initially, the system is at static conditions and may flow at constant surface rate or constant surface pressure. Multiphase non-isothermal flow with no slip between the phases is considered in the reservoir and in the tubing stringj i.e., a pseudo-homogeneous fluid is used. The partial differential equations and auxiliar conditions which govern the flow in the reservoir are coupled with the wellbore equations (modified by the characteristics method) using a finite difference scheme. Results of pressure and temperature versus time are displayed in many different positions. Particularly, the downhole wellbore flowing pressure, usually used in well testing analysis is investigated with depth. Comparation with isothermal systems showed that for long time the conventional analysis is of good accuracy. However, for short time analysis influenced by wellbore storage significant errors may occur which depend upon the flow parameters and thermal properties of the system used. / Mestrado / Mestre em Engenharia de Petróleo

Orientador: Cesar Costapinto Santana / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-13T22:01:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Sa_CarlosHenriqueMarquesde_M.pdf: 2061062 bytes, checksum: 468bb23a35e3060b8fe733c33a74ee9c (MD5) Previous issue date: 1990 / Resumo: Através de dados experimentais obtidos em uma unidade de fluidização de partículas esféricas em geometria anular, são desenvolvidas correlações para avaliar o efeito da concentração de partículas sólidas na velocidade de sedimentação destas em fluidos não-Newtonianos independentes do tempo. São escolhidos dois modelos para a descrição do comportamento reológico dos fluidos em questão: o modelo de Ostwald de Waele (ou "'Power Law") e o modelo de Ellis. Outro aspecto abordado no presente trabalho é o retardamento na velocidade de queda da partícula causado pelas paredes do duto anular: o efeito de parede. Seguindo os princípios da Análise Dimensional, este efeito é relacionado com grupamentos adimensionais relevantes à situação física a partir de uma regressão não linear. Por fim, este trabalho é aplicado no cálculo da razão de transporte de cascalhos durante a perfuração de poços verticais de petróleo para diversas vazões de circulação. Vale a pena salientar que para as simulações desenvolvidas são utilizados parâmetros usuais nas perfurações convencionais de poços verticais de petróleo / Abstract: Using experimental data obtained from a spherical particles fluidisation unit in annular geometry, correlations are developed in order to evaluate the particle concentration effect on particle settling velocity in time independent non-Newtonian fluids. Two models are choosen to describe the rheological behavior of the fluids: the Ostwald de Waele model and the Ellis one. Another approach in this research is the retarding effect in the particle settling velocity caused by the annulus walls, known as wall effect. According to the principles of Dimensional Analysis, the wall effect is related to dimensionless groups adequate to describe the phenomenum through the use of non-linear reqression. The present work is applied to the simulation of the cuttings transport ratio in vertical oilwell drilling for several flow rates. Simulation is performed with parameter values used in conventional drilling / Mestrado / Mestre em Engenharia de Petróleo