Spelling suggestions: "subject:"influencia"" "subject:"fluency""
11 |
[en] CONSTITUTIVE MODELING AND PROBABILISTIC ANALYSIS APPLIED TO WELLS IN SALT ZONES / [pt] MODELAGEM CONSTITUTIVA E ANÁLISE PROBABILÍSTICA APLICADAS A POÇOS EM ZONAS DE SALPEDRO ALCIDES LOBO PENNA FIRME 22 January 2015 (has links)
[pt] A perfuração de camadas espessas de sal para exploração do pré-sal brasileiro desafia a geomecânica no aprimoramento da modelagem computacional dessas rochas. Previsões acuradas podem evitar problemas operacionais na perfuração, desde a necessidade excessiva de repasses até a prisão da coluna de perfuração, ou mesmo a perda do poço. O comportamento mecânico das rochas salinas é diferente daquele geralmente descrito pela mecânica das rochas tradicional. A compreensão do fenômeno da fluência constitui um embasamento conceitual indispensável para simulações numéricas nessas rochas. Foram apresentadas metodologias para simulação do comportamento à fluência de rochas salinas adotando o programa comercial de elementos finitos ABAQUS. Três modelos constitutivos para fluência baseados em leis de potência foram testados em simulações de ensaios triaxiais de fluência, galeria de mineração e poços revestidos e não revestidos. Destaca-se o primeiro esforço no intuito de calibrar e validar o Modelo de Multi Mecanismo de Deformação para aplicação em halita brasileira. Além disso, é apresentada uma metodologia para análises probabilísticas de fechamento de poço e de plastificação de revestimento. O programa NESSUS foi adotado e métodos de confiabilidade de Valor Médio foram empregados. Um modelo transversal de poço revestido típico do cenário do pré-sal brasileiro é considerado. Para ambos os eventos e modelos constitutivos, resultados determinísticos estão associados à probabilidade de falha de 40 por cento. As variáveis de maior importância nas análises de fluência em rochas salinas são aquelas relacionadas ao estado de tensão, temperatura e a fluência secundária. Por fim, ressalta-se o excelente desempenho do Modelo de Multi Mecanismo de Deformação nas simulações numéricas realizadas nesta pesquisa. / [en] Drilling thick salt rock layers for Brazilian pre-salt exploitation challenges geomechanics in improving computational modeling of those rocks. Accurate predictions can avoid operational complications in the drilling job, ranging from the excessive necessity of new drillings to a stuck pipe or even the loss of the wellbore. Salt rock shows unique properties. The mechanical behavior of salt rock is different from that usually described in traditional rock mechanics. The understanding of the creep phenomenon constitutes an indispensable conceptual background for numerical simulation of salt rocks. Some methodologies are presented for the simulation of salt rock creep behavior using the commercial finite element code ABAQUS. Three power-law-based constitutive models for creep are tested on simulations of triaxial creep tests, a mining gallery and both cased and uncased wellbores. A first effort to calibrate and validate the Multi-mechanism Deformation Creep Model for application in the Brazilian halite should be highlighted. Moreover, a methodology for probabilistic analyses of wellbore closure and casing yielding is presented. The software NESSUS is adopted and the Mean Value reliability methods are employed. A transversal model of cased wellbore typical for a Brazilian pre-salt scenario is considered. For both events and constitutive models, deterministic results are associated to a probability of failure of 40 per cent. Variables with the highest importance in salt rock creep analyses are related to the stress state, temperature and steady-state creep. Finally, the excellent performance of the Multi-mechanism Deformation Creep Model in the numerical simulations carried out in this research is noteworthy.
|
12 |
[en] NUMERICAL MODELING OF LEAK OFF TEST IN OIL WELLS / [pt] MODELAGEM NUMÉRICA DO ENSAIO DE LEAK OFF EM POÇOS DE PETRÓLEOJOSE FRANCISCO CONSUEGRA MURGAS 13 June 2012 (has links)
[pt] Em operações de perfuração, é importante ter uma estimativa do gradiente de fratura de determinada formação, como o objetivo de poder estimar o máximo peso da lama necessária para a próxima seção da formação rochosa, antes de colocar o revestimento. Por esse motivo, são realizados ensaios de Leak-Off para determinar a máxima pressão que a nova seção do poço pode sustentar sem fraturar ou perder fluido, sendo realizados durante a fase de perfuração do poço, nas formações imediatamente abaixo de cada sapata de revestimento. A finalidade deste estudo é realizar a simulação numérica deste ensaio usando um programa comercial de elementos finitos para calcular a pressão de Leak-Off, considerando a taxa de bombeamento como um dado de entrada do problema e a pressão na parede do poço como uma resposta. O trabalho abordará dois cenários: uma formação rochosa permeável e uma formação rochosa impermeável constituída de rocha de sal. Deste modo, para um estudo de uma análise real de um ensaio de Leak-Off em rocha permeável e rocha impermeável, torna-se necessário a utilização de modelos que considerem poroelasticidade e fluência, respectivamente. Para a caracterização do comportamento da rocha de sal foi usada uma lei de fluência de duplo mecanismo de deformação, que considera apenas os mecanismos de fluência: planar e indefinido. Os modelos estudados foram bidimensionais e analisados sobre a hipótese de deformação plana. A hipótese, de que a pressão de Leak-Off é atingida quando a tensão tangencial efetiva é igual a zero (calculada graficamente), foi considerada. Finalmente, foram simulados alguns casos para verificar os possíveis efeitos da alteração da permeabilidade e influência do fluido de pressurização no cálculo da pressão de Leak-Off em rocha permeável. / [en] In drilling operations, it is important to have an estimate of the fracture gradient of certain formation, in order to being able to estimate the maximum mud weight required for the next section of the rock formation, before casing is placed. For this reason, Leak-Off tests are conducted to determine the maximum pressure that the new section of the well can support without fracturing or losing fluid, being made during the drilling phase of the well in formations immediately below each casing shoe. The purpose this study is to perform the numerical simulation of this test using a commercial finite element program to calculate the Leak-Off pressure, considering the pumping rate as an input data of the problem and pressure at the borehole wall as the answer. The work will address two cases: a permeable rock formation and an impermeable rock formation composed of salt rock. Thus, for studying a real analysis of a Leak-Off test in permeable and impermeable rock, it becomes necessary to use models that consider poroelasticity and creep, respectively. For the characterization of salt rock it was used a creep law of dual mechanism of deformation, which considers only the dislocation creep mechanisms: planar and undefined. The two-dimensional models were studied and analyzed under the assumption of plane strain. The hypothesis that the Leak-Off pressure is reached when the effective tangential stress is zero (estimated graphically), was considered. Finally, some cases were simulated to check the possible effects of changing the permeability and the influence of pressurized fluid in the calculation of Leak-Off pressure in the permeable rock.
|
13 |
[en] PHYSICOCHEMICAL AGEING OF HDPE PIPES ASSIGNED TO THE TRANSPORTATION OF PETROLEUM DERIVATIVES / [pt] ENVELHECIMENTO FISICO QUÍMICO DE TUBULAÇÕES DE POLIETILENO DE ALTA DENSIDADE EMPREGADAS EM REDES DE DISTRIBUIÇÃO DE DERIVADOS DE PETROLEOAMELIA ANGELICA ULLOA TORRES 14 December 2007 (has links)
[pt] As tubulações de aço carbono são amplamente usadas em
muitas redes
de distribuição de transporte de derivados de petróleo.
Estas apresentam dois
inconvenientes (corrosão e perda da pressão devido à
rugosidade interna
elevada). Porem, diversas distribuidoras tentaram
substituir as tubulações
metálicas pelos tubos poliméricos. Entre o material não
metálico, o polietileno de
alta densidade (PEAD) parece ser uma alternativa mais
viavél e econômico. Não
obstante, sua aplicação industrial tem mostrado já alguns
problemas, tais como
inchamento e microfisuras, especialmente nas linhas de
distribuição do álcool,
óleo e combustível. Assim, nossa pesquisa foi dedicada ao
estudo físico químico
do envelhecimento do PEAD em contato com derivados do
petróleo. Dois
líquidos modelos (Diesel e Marcol) foram usados para
analisar a influência da
espécie aromática e parafínica no envelhecimento do
polímero durante 150 dias
a T=20°C e 50°C. Primeiramente, fizemos a caracterização
do PEAD e dos
líquidos modelos antes do envelhecimento, para entender as
interações do
polímero-líquido. No estudo de envelhecimento, as medidas
gravimétricas com
experiências TGA fazem possível avaliar a difusão do
fluido dentro do PEAD. Os
resultados mostraram que apesar da composição aromatica, o
diesel, solubilizou
as cadeias de baixo peso molecular do polímero. Foram
realizados também
testes de fluência para investigar os efeitos
macroscópicos durante o
envelhecimento do PEAD. Para períodos muito curtos de
envelhecimento, a
flexibilidade do PEAD foi devida à sorção do fluido, para
tempos maiores de
exposição no gasoil, a plastificação do PEAD é reduzida
significativamente
devido à extração de unidades poliméricas pequenas, mesmo
na temperatura
ambiente. / [en] Carbon steel pipes are widely used for the transportation
of petroleum
derivates in many distribution networks. However, these
pipes present two
important drawbacks (corrosion, pressure loss due to high
internal roughness...)
For these reasons, several petroleum furnishers have
examined the opportunity
to substitute metallic pipes by polymeric tubes. Among the
non-metallic material,
high density polyethylene (HDPE) represent a good
alternative from a technical
and economic point of view. Nevertheless, its application
at the industrial scale
has already shown some problems such as sweeling and
microcracks especially
in lines assigned to the distribution of alcohol, oil and
fuel. Our research work was
devoted to the physicochemical study of the ageing of HDPE
samples in contact
with petroleum derivatives. Two model fluids (gasoil and
Marcol) were used to
analyse the influence of aromatic and paraffinic species
on the polymer ageing
during 150 days at different temperatures (T=20°C and 50°
C). First, we made the
characterization of the polymer and of the model fluids
before ageing for
understand the polymer-liquid interactions. In the ageing
study, the gravimetric
measurements with TGA experiments made it possible to
evaluate the fluid
diffusion inside the polymeric matrix. Important
discrepancies were shown
between gasoil and Marcol actions. In spite of its
aromatic composition, the
former was more powerful to solubilize low weight polymer
chains. Creep tests
were performed to investigate the macroscopic effects on
the ageing on the
HDPE. For very short periods of ageing time, the HDPE
flexibilization was due to
the fluid sorption. For higher exposure times in gasoil,
the HDPE plasticization is
significantly reduced because of the occurrence of the
extraction of small
polymeric units even at room temperature.
|
14 |
[en] STUDY OF THE BEHAVIOR OF A DRAINING GEOCOMPOSITE IN RELATION OF THE FLOW RATE CAPACITY / [pt] ESTUDO DO COMPORTAMENTO DE UM GEOCOMPOSTO DRENANTE EM RELAÇÃO À SUA CAPACIDADE DE VAZÃOORLANDO DA SILVA ROJAS 26 February 2019 (has links)
[pt] Um dos grandes problemas apresentados nas Rodovias é a drenagem de água, gerada principalmente pela chuva, tendo como consequência a diminuição da resistência na estrutura do pavimento ou destruição do mesmo, causada pela pressão hidráulica. Esta pesquisa tem o objetivo de analisar a fluência do geocomposto, avaliando o comportamento drenante deste no solo, em relação à sua capacidade de vazão. Foram realizados ensaios laboratoriais de curto e médio prazo baseado no ensaio de permeabilidade planar e transmissividade em que, à medida que o geocomposto é comprimido por um carregamento constante de 10 kPa, sua vazão planar decresce e a deformação da amostra aumenta. Determinou-se a deformação por compressão ao longo do tempo de ensaio do material, que está diretamente ligado à sua capacidade de vazão. Para conferir este comportamento foi feita a modelagem da amostra de solo argiloso que inicialmente se encontra saturado e que é parte do subleito de uma rodovia em um estudo de caso, com o geocomposto como parte do sistema de drenagem (trincheira drenante) no programa PLAXIS, nas mesmas condições de carregamento, determinando-se a variação da fluência com inserção de geocomposto o que foi comparando com os valores obtidos no laboratório. Os resultados foram satisfatórios e se conclui que há geração de deformações causadas pelos carregamentos no solo, que influenciam na capacidade de vazão de drenagem do conjunto. / [en] One of the main problems that are seen on highways is that of water drainage, generated mainly by rain. This may reduce the quality and structure of the pavement as time passes or it may damage the pavement because of hydraulic pressure. This research intends to object an analysis of fluency of geocomposite; in so doing it will evaluate the behavior of geocomposite drainage on soil in relation to its capacity to flow. Test were carried out in short and half term in laboratory, based on planar permeability and transmisivity, where as the geocomposite is compressed by a constant load -in our case of 10 kPa its planar wealth decreases, but the distortion of the sample increases. To determine the distortion for compression throughout the time of the material testing, which is directly related to the flow capacity. To verify the results obtained in the laboratory, the model of the soil samples and the geocomposite were analyzed in PLAXIS program, taking into account the same conditions and characteristics of the tests. This helped us to determine the variation of fluency with the geocomposite inclusion compared to the values obtained in the laboratory. The results were satisfactory and it is concluded that there is generation of deformation caused by loads on the ground, influencing the flow capacity of the drain assembly.
|
15 |
[en] THERMOMECHANICAL MODELING OF ANNULAR PRESSURE BUILD UP IN SALT FORMATIONS / [pt] MODELAGEM TERMO-MECÂNICA DO CRESCIMENTO DE PRESSÃO EM ANULARES CONFINADOS, FRENTE A FORMAÇÕES SALINASLUIZ FELIPPE MEDEIROS DE ALMEIDA 06 July 2017 (has links)
[pt] Este trabalho apresenta uma modelagem numérica termo-mecânica para investigação da influência da presença da rocha salina no acréscimo de pressão em anulares confinados (APB). O fenômeno de APB é resultado da expansão térmica do fluido de perfuração trapeado nos anulares do poço, induzida pelo aquecimento gerado pela produção de hidrocarbonetos em temperatura superior ao restante do poço. Os evaporitos são formações que possuem um comportamento mecânico viscoelástico, apresentando deformação contínua a partir de uma tensão constante, processo conhecido como fluência. Este comportamento do sal não é atualmente considerado pelos simuladores utilizados pela indústria do petróleo durante o projeto de poços, no que tange dimensionamento para esta carga de pressão proveniente do APB. O objetivo deste trabalho é alcançado pelo desenvolvimento uma metodologia de cálculo do fenômeno de APB frente a formações salinas, através de um modelo numérico construído no software ABAQUS, utilizando o método dos elementos finitos. Diversas simulações foram realizadas com
configurações distintas de litologia, temperatura e fluidos de perfuração, para analisar a influência do comportamento viscoelástico da rocha salina no crescimento de pressão em anulares confinados. Após análise de resultados obtidos, se concluiu que a rocha salina pode agir como aliviador da pressão gerada pela expansão térmica do fluido de perfuração confinado nos anulares do poço. As tensões geradas pelo APB levam a deformações de fluência que aumentam o diâmetro do poço e consequentemente o volume
anular, acomodando parte do acréscimo de pressão gerado. / [en] This dissertation presents a thermo-mechanical numerical modeling to investigate the influence of the presence of salt rock on annular pressure build-up (APB). The APB phenomenon is a result of thermal expansion of confined drilling fluid in the well annulus, induced by heat generated by the production of hydrocarbons at temperatures above the remainder of the well. The evaporite formations have a viscoelastic mechanical behavior, with continuous deformation at constant stress, known as creep. This salt
behavior is not currently considered by simulators used by the oil industry for the design of wells, with respect to this pressure load from APB. The objective is achieved by developing a methodology for calculating the APB effect for wells with saline formations, using a numerical model built in ABAQUS software, using the finite element method. Several simulations were performed with different configurations of lithology, temperature and drilling fluids, to analyze the influence of the viscoelastic behavior of the salt rock on pressure growth in confined annuli. After analyzing the results, it was concluded that the rock salt may act as a relief for the pressure generated by thermal expansion of the confined drilling fluid in the well annulus. The stresses generated by the APB lead to creep strains that increase the well diameter and consequently the annular volume, accommodating part of the generated pressure increase.
|
16 |
[en] EXPERIMENTAL STUDY ON THE EFFECTS OF THE CONCRETE CREEP IN SLENDER COLUMNS / [pt] ESTUDO EXPERIMENTAL SOBRE OS EFEITOS DA FLUÊNCIA DO CONCRETO EM PILARES ESBELTOSRENATO CASTRO DE FREITAS COSTA NETO 24 June 2005 (has links)
[pt] Carregamentos de longa duração produzem um aumento
contínuo nas
deformações das estruturas de concreto armado devido à
fluência do concreto.
Em geral a fluência do concreto não afeta a resistência
dos elementos estruturais.
Em pilares esbeltos, entretanto, ela pode reduzir a
capacidade de carga como
resultado do aumento substancial das excentricidades de
segunda ordem levando a
uma instabilidade do pilar. Neste trabalho é feito um
estudo experimental sobre
os efeitos da fluência do concreto em pilares esbeltos.
Foram ensaiados seis
pilares de 210 cm de comprimento e seção transversal de
12,5 x 15 cm, solicitados
a flexo-compressão reta. As variáveis consideradas foram a
taxa de armadura e a
excentricidade da carga aplicada, constante e de longa
duração. O principal
objetivo do trabalho foi estudar o efeito do aumento, ao
longo do tempo, da
excentricidade de segunda ordem sobre a resistência dos
pilares. Os resultados
experimentais são comparados com resultados teóricos
obtidos por meio de
métodos encontrados na literatura. / [en] Sustained loads cause a progressive increase of the
strains in a structure
due to concrete creep. In general, creep strains do not
affect the strength of the
structural elements. In slender columns, however, they can
reduce the load
capacity as a result of the continuous increase of the
second order eccentricity,
leading to the column instability. An experimental
investigation on the effects of
concrete creep on the behavior of slender columns was
carried out in the present
study. Six columns 210 cm long, with cross sections of
12,5 cm x 15 cm, were
tested subjected to sustained eccentric compressive
loading. The main objective
was to study the effect of the increase of the second
order eccentricity on the
ultimate strength of the columns. The experimental results
were compared with
results obtained from theoretical methods available in the
literature .
|
17 |
Influencia del tiempo de espera para compactación, en las propiedades mecánicas de la carpeta asfáltica en frió con emulsión CSS-1h, aplicado en el distrito de Quilcas - Huancayo 2017Cuba Cárdenas, Próspero Lolín 18 September 2018 (has links)
La presente investigación se centra en determinar la influencia del tiempo de espera para compactación sobre las propiedades mecánicas de la carpeta asfáltica en frió elaborada con emulsión CSS-1h, aplicado en el distrito de Quilcas. La tesis muestra los ensayos realizados a 140 especímenes que han sido moldeados en campo, en intervalos que varían entre 2h, 4h, 6h, 8h,10h, 12h,14h, 16h, 18h,20h, 24h, 36h, 48h y 72h, con la intensión de observar alguna diferencia en sus propiedades mecánicas. Los ensayos se han centrado en 3 características: densidad, estabilidad y fluencia en cada una de las briquetas. Los resultados muestran que, de las 3 características, la que presenta diferencias apreciables es la estabilidad, obteniéndose estabilidades desde 1589.72 kg a 2827.44 kg, los valores más bajos se han observado en el primer tercio de 0 a 12 horas y en el tercer tercio de 36 a 72 horas de la escala de tiempo estudiado, los valores más altos de estabilidad se apreciaron en el tercio central en el periodo de 12 a 36 horas siendo los más altos concentrados de 22 a 24 horas. También se pudo apreciar que los especímenes de estabilidad baja mostraban desmoronamiento. Respecto a las propiedades de fluencia y densidad no se muestra mucha diferencia. Sin embargo, la densidad tiene la misma tendencia que la estabilidad, pero en menor grado.
|
18 |
Análisis Mediante Elementos Finitos de Cruces y Ramas de Piping de PresiónRuíz Hernández, Marco Antonio January 2009 (has links)
En el diseño de elementos de piping especiales, como elementos con ramificaciones o cruces, las normas correspondientes ASME B31.3 y B31.11, proponen un procedimiento llamado método de las áreas equivalentes. En la literatura no se encuentra directamente la justificación de este método, el cual se ve completamente razonable. Sin embargo cuando el diámetro de los elementos que se intersectan, cambian, la porción de pared restante tiene un comportamiento mecánico diferente. En este escenario el estudio de un caso particular sorprendió dado que el método de elementos finitos predecía, a geometrías similares, tensiones superiores a la de fluencia.
El objetivo principal de este trabajo es evaluar detalladamente este tipo de situaciones, realizando un estudio comparativo del comportamiento elasto-plástico de las ramas y cruces en un sistema de piping con respecto al procedimiento que indica la norma ASME, para casos de refuerzos extruidos y soldados. Con esto se busca evaluar el efecto que produce una condición de deformación plástica localizada en la redistribución de tensiones locales, en especial ver el efecto y magnitud que tienen las deformaciones locales en la estructura.
Los resultados obtenidos utilizando el método de elementos finitos (cálculo aceptado por la norma) muestran que, en todos los casos, existen zonas críticas en la parte superior e inferior de la intersección de las líneas de piping. En estas zonas se sobrepasa el esfuerzo admisible y el límite de fluencia del material (pero siempre bajo el límite de ruptura), abarcando una porción importante de esta intersección. Los casos extruidos presentan menores niveles de esfuerzos que en los casos soldados. Se obtuvo que la porción de pared restante en la línea principal, luego de la perforación, genera mayores tensiones con el aumento de diámetro del arranque producto de la mayor flexibilidad de esta pared.
Se concluye que es razonable entender por qué se ha tenido un buen funcionamiento de la metodología ASME, a pesar de haberse detectado tensiones locales que exceden los valores admisibles. Esto se explica por tener tensiones bajo del límite de ruptura y por la buena capacidad de redistribución de la energía de deformación en las zonas críticas ante incrementos de presión. Se recomienda realizar un estudio detallado utilizando el método de elementos finitos para casos de relaciones de diámetros superiores a 90%. Para los casos soldados, se recomienda preferir aquellos refuerzos que contemplan además un refuerzo en zona del arranque. Para una mejor modelación, es importante tener en cuenta las deformaciones residuales generadas en la fabricación de los sistemas extruidos.
|
19 |
[en] GEOMECHANICAL ANALYSIS OF THE DRILLING AND CASING OF SALT WELLS / [pt] ANÁLISE GEOMECÂNICA NA PERFURAÇÃO E CIMENTAÇÃO DE POÇOS DE PETRÓLEO EM ZONAS DE SALFREDDY ERNESTO MACKAY ESPINDOLA 19 June 2013 (has links)
[pt] Nesta tese foi estabelecido um procedimento para análise do processo de
perfuração e cimentação de poços em camada de sal que engloba tanto o
processo de endurecimento do cimento, quanto a resposta de fluência da
camada de sal. O objetivo desta tese é analisar o comportamento geomecânico
de fluência (creep) na zona de sal antes, durante e depois da perfuração e em
seguida na cimentação do poço. Desta forma, a pesquisa tem como meta a
avaliação das tensões e deslocamentos ao redor do poço, através da simulação
computacional com ajuda do programa comercial numérico de elementos finitos
(ABAQUS), além de sub-rotinas do programa FORTRAN. Com esta análise,
pretende-se entender os efeitos geomecânicos de interação da pressão exercida
pelo fluido de perfuração e do cimento e do comportamento nas tensões na
fronteira sal-cimento e cimento-revestimento, dentre outros, para evitar possíveis
intervenções em poços que acarretam perdas econômicas. Foram realizadas
diversas simulações, destacando-se: (i) estado de tensões in situ antes da
perfuração do poço; (ii) tensões induzidas devido à perfuração e à fluência no sal
e (iii) cimentação no poço. Nestas simulações considerou-se um poço de
petróleo em 2D no estado de deformação plana. O fluido de perfuração foi
simulado como não penetrante. Os resultados obtidos das simulações
correspondem aos deslocamentos radiais e tensões radiais e tangenciais. / [en] In this dissertation, an analysis procedure was established for the drilling
and casing cementing process in salt wellbores, which encompasses cement
hardening as well as salt creep. The objective of this dissertation is to analyze the
geomechanical behavior of salt creep before, during and after drilling as well as
the wellbore casing cementing process. Thus, the purpose of this study is to
evaluate stresses and displacements around the wellbore through computational
simulation with the finite element commercial software program Abaqus together
with FORTRAN sub-routines. This analysis intends to understand the
geomechanical effects of the interaction of the drilling fluid and slurry pressures
against the wellbore and the behavior of the stress interactions between the two
existing boundaries casing-cement and cement-salt formation; thus avoiding
unnecessary workover operations that provoke economical losses. Diverse
process simulations were performed including: (i) in situ stresses prior to drilling
(ii) induced stresses due to drilling and salt creep and (iii) wellbore cementing. In
these simulations, a 2D plane strain wellbore was considered. The drilling fluid
was assumed to be non-penetrable with respect to the wellbore formation.
Finally, the results were expressed in terms of radial displacement along with
radial and tangential stresses.
|
20 |
[en] HDPE CHARACTERIZATION BEFORE AND AFTER AGING IN DIFFERENT CONDITIONS AND MEDIUM / [pt] CARACTERIZAÇÃO DE PEAD ANTES E APÓS ENVELHECIMENTO EM DIFERENTES MEIOS E CONDIÇÕESANDRES FELIPE CRUZ BECERRA 19 April 2016 (has links)
[pt] O interesse deste trabalho está baseado no estudo da influência das
diferentes condições e meios de envelhecimento nas propriedades mecânicas,
térmicas, estruturais e químicas do polietileno de alta densidade (PEAD) utilizado
para a fabricação das tubulações para o transporte de óleo e gás. Foram fabricados
corpos de prova com o formato para o teste de tração tipo V segundo a norma
ASTM D638. Para o desenvolvimento deste trabalho os corpos de prova foram
submetidos a diferentes tipos de envelhecimento em diferentes meios, a saber: i)
radiação UV com uma energia radiante de comprimento de onda de 365 nm e
tempos de exposição de 8, 12 e 18 semanas; ii) envelhecimento sob temperatura,
os corpos de prova foram imersos em três diferentes tipos de óleo lubrificantes, a
50, 70 e 90 graus celsius em tempos de 2, 3, 4 e 6 meses; iii) envelhecimento sob pressão,
onde os corpos de prova foram submetidos a 7, 14 e 17 bar e imersos em água
corrente a 50 graus celsius durante 1 e 2 semanas e no óleo padrão BASIC OB 440 a 70 graus celsius durante 1, 2 e 5 semanas. As amostras envelhecidas foram caracterizadas por
difração de raios X, espectroscopia infravermelha, espectroscopia RAMAN,
calorimetria diferencial de varredura, análise termogravimétrica, ensaio de tração,
ensaios de fluência, índice de fluidez, microscopia eletrônica de varredura e
microscopia óptica. Os resultados das caracterizações das amostras após
envelhecimento foram comparados com os resultados obtidos do PEAD virgem,
cujas propriedades foram obtidas usando os mesmos métodos de caracterização.
Foi avaliado, ainda, o comportamento viscoelástico do PEAD, mediante a
simulação matemática dos modelos viscoelásticos, partindo dos resultados
experimentais dos testes de fluência antes e após de envelhecimento. Os
resultados obtidos demostraram que comportamento mecânico do PEAD após ser
envelhecido foi fortemente influenciado pelas diferentes variáveis, como
temperatura, pressão, meio e tempo de exposição.
Sendo que a soma de cada efeito gerado por cada parâmetro contribui para
a variação do desempenho mecânico do polímero. Qualquer que seja a variável
externa imposta ao PEAD, temperatura, tempo, pressão ou meio de exposição,
sempre acarretam alterações nas propriedades mecânicas. Porém, dependendo de
qual dos parâmetros mencionados anteriormente seja o predominante, o
envelhecimento do PEAD será mais ou menos relevante. Da simulação do
comportamento sob fluência, o modelo dos 4 parâmetros foi quem apresentou a
melhor descrição gráfica e aproximação matemática do comportamento
experimental. / [en] The interest of this work was based on the study of the influence of different
aging conditions and medium in mechanical, thermal, structural and chemical
properties of high-density polyethylene (HDPE) used for the manufacture of line
pipes for transporting oil and gas. Prototypes for type-V tensile testing according
to ASTM D 638. For development this work, the samples were submitted to
different types of aging in different medium, namely: i) UV irradiation with a
radiant energy with 365 nm of wavelengths and exposure times of 8, 12 and 18
weeks; ii) For aging under temperature, the samples were immersed in three
different types of lubricating oil, to 50, 70 and 90 celsius degree for periods of 2, 3, 4 and 6
months; iii) aging under pressure, where the samples were submitted to 7, 14 and
17 bar and immersed in ordinary water at 50 celsius degree for 1 and 2 weeks and pattern Oil
BASIC B 440-70 celsius degree for 1, 2 and 5 weeks. The aged samples was characterized
by X-ray diffraction, infrared spectroscopy, Raman spectroscopy, differential
scanning calorimetric, thermal gravimetric analysis, tensile and creep tests, melt
flow rate, scanning electron microscopy and optical microscopy. The results of the
characterization of the samples after aging were compared with the results
obtained from virgin HDPE, whose properties were obtained using the same
characterization methods. Besides, was evaluated, the viscoelastic behavior of the
HDPE, by mathematical simulation of viscoelastic models, based on experimental
results of creep tests before and after aging. The results showed that mechanical
behavior of HDPE after aging was strongly influenced by different variables, such
as temperature, pressure, medium and exposure time. Since the sum of each effect
generated by each parameter contributes to the variation of the mechanical
performance of the polymer. Whichever the external variable imposed on HDPE -
temperature, time, pressure, or exposure medium - always leads to changes in
mechanical properties. However, depending on which of the parameters
mentioned above is predominant, the aging HDPE will be more or less relevant.
Simulating the creep behavior, the four parameters model was the one who
presented the best graphic and mathematical description approximation of the
experimental behavior.
|
Page generated in 0.0397 seconds