Orientador: Otto Luiz Alcantara Santos / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-23T02:15:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Sotomayor_GabrielPauloGutierrez_M.pdf: 7161262 bytes, checksum: 24cf3d504523dcb7879327e83bf884b1 (MD5) Previous issue date: 1997 / Resumo: Diversas soluções de aplicativos computacionais tem sido adotadas pela indústria de petróleo para controle de poço. Nenhum destes aplicativos, entretanto, trata de maneira integrada a questão operacional, isto é, não associam os procedimentos de projeto com os de operação, passando pelo tratamento de anormalidades para situações de lâminas de água profundas. Tal fato termina por impactar a coordenação do processo de controle de poço, com consequências negativas para a segurança do poço e custos operacionais. Esta dissertação mostra o desenvolvimento e a aplicação de uma ferramenta computacional que enfoca a questão da integração no processo de controle de poço, nas etapas de projeto, monitoramento e circulação do gás. Esta ferramenta, denominada PROKICK, disponibiliza para os técnicos e engenheiros envolvidos no controle de poço, funcionalidades de procedimentos operacionais, previsão de pressões e geração da planilha de controle voltadas principalmente para poços de lâmina d'água profunda. o aplicativo suporta, ainda, o tratamento de problemas de controle de poço com sistemas baseados em conhecimento, implementados através de regras de produção / Abstract: Many solutions based on computational systems have been adopted by petroleum industry for well control problems. None of this tools, however, treats operational issues with an integrated vision, that is, they do not associate the design procedures with operational procedures. They also do not regard the analysis of abnormal situations during deepwater well control operations. These facts affect the coordination of well control process, with detrimental consequences to well safety and operational costs. This dissertation presents the development and application of a computational tool that works with an integrated vision of well control process and includes tasks related to the well design concerning safety, kick detection and kick circulation out of the well. This tool, named PROKICK, offers to the technical personnel involved in well control operations, functionality to operational procedures, pressure behavior prediction and preparation of killsheet for deepwater wells. AIso, this tool supports the analysis of well control problems with knowledge systems, built with production roles / Mestrado / Mestre em Engenharia de Petróleo

Orientador : Denis Jose Schiozer / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-03T14:27:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Prado_RonicePaixaoSilva_M.pdf: 944392 bytes, checksum: 80de4161a82b122e4757a5c1393ee562 (MD5) Previous issue date: 2003 / Mestrado

SILVA, Kelfrank Ferreira da. Análise dos aspectos hidrogeológicos aplicados a locação de poços em terrenos cristalinos no município de Quixeramobim, Ceará. 2013. 106 f. Dissertação (Mestrado em Geologia)-Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2013. / Submitted by Jairo Viana (jairo@ufc.br) on 2017-05-23T23:24:49Z No. of bitstreams: 1 2013_dis_kfsilva.pdf: 9018711 bytes, checksum: 76c5cda01cc566e35e299160568b9939 (MD5) / Approved for entry into archive by Jairo Viana (jairo@ufc.br) on 2017-05-23T23:24:59Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_dis_kfsilva.pdf: 9018711 bytes, checksum: 76c5cda01cc566e35e299160568b9939 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-23T23:24:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_dis_kfsilva.pdf: 9018711 bytes, checksum: 76c5cda01cc566e35e299160568b9939 (MD5) Previous issue date: 2013 / The paper presents the analysis of hydrogeological aspects that influence the flow of fourteen wells located in the municipality of Quixeramobim, state of Ceará. Low flow of wells in the county are reflections of regional caracterísitcas, such as lithology, low rainfall and small thickness of the mantle of change. Associated with this there is a large number of wells constructed whose leases did not take into account the favorable conditions for the occurrence of groundwater which reflects the low flows recorded in the database SIAGAS. We performed a quantitative analysis based on wells Database registered in SIAGAS, the interpretation of lineaments from SRTM image, thematic maps of lithology, lineaments and drainage density, hypsometry and field analysis. The results showed that most of the wells constructed in city has the yield lower 2.0 m³/h. The static level is variable. With 42.86% wells below 5.0 meters, 30.61% of wells depths of 5.0 to 10.0 meters and 26.53% above of 10,0 meters. The depth of the dynamic level is also variable, it has modal class for the interval from 20,0 the 28,0 meters. The specific capacity of most wells (69,57%) is less than 0,2m³/h/m. The nature of the wells is predominantly tubular (92%) and only 8% are amazons. The situation of the wells shows that the majority (33%) are equipped, 21%s closed, 19%s no data and 27%s are abandoned, dry or not installed. Only 14% wells are for domestic supply and 5% for public supply. The depth of the wells are mostly higher than 50,0m. The interpreted lineaments coincide with the field data (foliation and fractures rock) and assist in locating master joints that are often responsible for the high yield rates of wells in crystalline terrains. The use of GIS proved somewhat effective: data integration lithology versus yield have not worked ( wells with high and low yields are leased in the same lithotype); the integration of elevation data with yield data showed that the wells with low yield are located in areas with altitudes more recessed; the drainage density versus yield showed results most anticipated. High yield wells are positioned in areas with high drainage density and low yield wells, mostly, are positioned in an area of low to medium drainage density; the lineaments density versus yield showed that there are wells with low and high yield situated in areas of high lineaments density. With the investigation of the aspects hydrogeological was possible to make a new lease for the wells 01, 02, 04, 05, 07, 09, 11, 12 and 14. Could not to make new lease for the wells 03 and 08. The wells 06, 10 and 13, with yield above 5m³/h are positioned in areas that coexist surface drainage and fractures. The location of wells that municipality must take into account the coexistence of surface drainage with fractures, especially with E-W direction, or subparallel to them. Case such situation does not occur, the coexistence of drainage with relatively thick weathered mantle would be another alternative. / Esta dissertação trata da análise dos aspectos hidrogeológicos que influenciam a vazão de quatorze poços tubulares, todos situados no município de Quixeramobim, Estado do Ceará. As baixas vazões dos poços no município são, muitas vezes, reflexos das características geoambientais regionais, tais como: litologia, baixo índice pluviométrico e pequena espessura do manto de alteração. Associado a isso existe um grande número de poços construídos cujas locações não levaram em conta as condições favoráveis da ocorrência de água subterrânea o que reflete nas baixas vazões registradas no Banco de Dados do SIAGAS. Foi realizada uma análise quantitativa baseada nos poços do SIAGAS, na interpretação de lineamentos a partir da imagem SRTM, nos mapas temáticos de litologia, densidade de drenagem e lineamentos, hipsometria e na análise de campo. Os resultados mostraram que a maioria dos poços construídos (52,05%) no município possui vazão inferior a 2,0m³/h. O nível estático tem profundidade variável com 42,86% menores que 5,0 metros, 30,61% com profundidades entre 5,0 e 10,0m e 26,53% acima de 10,0m. A profundidade do nível dinâmico também é variável, com classe modal para o intervalo de 20,0m a 28,0m. A capacidade especifica da maioria dos poços (69,57%) é inferior a 0,2 [(m³/h)/m]. A natureza dos poços é dominantemente (92%) tubular e apenas 8% são amazonas. A situação dos poços mostram que a maioria (33%) estão equipados, 21% fechados, 19% sem dados e 27% estão abandonados, secos ou não instalados. Apenas 14% dos poços são direcionados para o abastecimento doméstico e 5% para abastecimento público. A profundidade dos poços é, em sua maioria, superior a 50,0m. Os lineamentos interpretados coincidem com os dados de campo (foliação e fraturas da rocha) e auxiliam na localização de juntas mestras que muitas vezes são responsáveis pelas altas vazões dos poços em terrenos cristalinos. O uso do SIG se mostrou pouco eficaz, onde a integração dos dados de litologia versus vazão não deu bons resultados (poços com altas e baixas vazões estão locados no mesmo litotipo); a integração dos dados de elevação com dados de vazão mostraram que os poços com baixa vazão estão situados em zonas com cotas altimétricas mais rebaixadas; a integração da densidade de drenagem versus vazão mostrou resultados mais esperados, com poços de altas vazões posicionados em zonas de alta densidade de drenagem e poços de baixa vazão, em sua maioria, posicionados em zona de baixa a média de densidade de drenagem, e; a densidade de lineamentos versus vazão mostrou que existem poços com baixa e alta vazão situados em zonas de alta densidade de lineamentos. Com a análise dos aspectos hidrogeológicos foi possível realizar novas locações para os poços 01, 02, 04, 05, 07, 09, 11, 12 e 14, não sendo possível para os poços 03 e 08. Os poços 06, 10 e 13, com vazão acima de 5m³/h, estão posicionados em áreas onde coexistem a drenagem superficial e fraturas, justificando suas vazões. A locação de poços nesse município deve levar em consideração a coexistência da drenagem superficial com as fraturas, principalmente de direção E-W, ou subparalelas a elas, por se tratarem de fraturamentos abertos. Caso essa situação não ocorra, a coexistência da drenagem com o manto de alteração relativamente espesso seria uma alternativa.

ALVES, O. R. Qualidade da água subterrânea e a presença de Nitrato na zona urbana de Croatá, Estado do Ceará. 2014. 101 f. Dissertação (Mestrado Profissional em Gestão de Recursos Hídricos)–Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2014. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2015-04-08T17:03:46Z No. of bitstreams: 1 2014_dis_oralves.pdf: 3338108 bytes, checksum: 9dfda7cd89c3da2500dd7bc75886be23 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2015-04-16T16:42:06Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_dis_oralves.pdf: 3338108 bytes, checksum: 9dfda7cd89c3da2500dd7bc75886be23 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-04-16T16:42:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_dis_oralves.pdf: 3338108 bytes, checksum: 9dfda7cd89c3da2500dd7bc75886be23 (MD5) Previous issue date: 2014-02-07 / The study was conducted in the city of Croatá, Ceará, which population is 17,069 inhabitants, water supplied by drilling wells. The coverage ratio of sewage is 33.5 %, with only 17.3% of the links connected to the sewage network. In the study area, the prevailing hydrogeological formation is the Serra Grande Aquifer. The survey aimed as main target, to assess the quality of groundwater, of the City of Croatá, Ceará focusing primarily the results to determine the concentrations of nitrate in the groundwater, by the analytical methodology of the Column Cadmium - Copper Reducing the “Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater”. 25 sampling points distributed around the city were selected getting the confirmation of the presence of nitrate ranging from 0.06 to 48.1 mg/L NO3 N. According to the Nº 2914/11 ordinance of the Ministry of Health,which sets standards of drinking water for human consumption, the maximum allowed value of nitrate in samples is 10 mg/L NO3 N. The results showed that 62.64 % of the samples have concentrations above 10 mg/L NO3 N, indicating a contamination of the aquifer by sewage, garbage, or other waste with rich organic matter in the urban area of the study. From the 11 samples analyzed outside the urban perimeter, all results were below 10 mg/L NO3, meeting the standards for human consumption. This study recommends that all the drilling wells of the urban perimeter of the city to be monitored in water quality parameter, as well as to dig new wells in the free zone of contamination, treat the water with nitrate levels above the required in the ordinance and prepare didactic materials, booklets and pamphlets, educating people about polluted waters and the health risks involved. / O trabalho foi desenvolvido na cidade de Croatá, Ceará, cuja população é de 17.069 habitantes, abastecidos principalmente por poços tubulares. O índice de cobertura de rede de esgoto é de 33,5%, sendo que somente 17,33% das ligações são interligadas à rede de esgoto. Na área de estudo, a unidade hidrogeológica predominante é o aquífero Serra Grande. A pesquisa teve como objetivo principal avaliar a qualidade da água subterrânea da cidade de Croatá, Ceará, focando principalmente os resultados das concentrações de nitrato, utilizando-se a metodologia analítica da coluna de Cádmio-Cobre Redutora do Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater. Foram selecionados 25 pontos de amostragem distribuídos pela cidade, obtendo-se a confirmação da presença de nitrato variando entre 0,06 a 48,1 mg/L de N-NO3. De acordo com a Portaria 2.914/11 do Ministério da Saúde, que estabelece os padrões de potabilidade para as águas de consumo humano, o valor máximo permitido de Nitrato em amostras é de 10 mg/L de N-NO3. Os resultados obtidos mostraram que 62,64% das amostras estão com concentrações acima de 10 mg/L de N-NO3, sendo um forte indício de contaminação das águas por esgotos, lixos, ou outros dejetos ricos em matéria orgânica na zona urbana do estudo. Das 11 amostras analisadas fora do perímetro urbano, todas apresentaram resultado abaixo de 10 mg/L de nitrato, portanto, potável para o consumo humano. Este trabalho recomenda que todos os poços do perímetro urbano do município de Croatá sejam monitorados quanto a qualidade da água; que se faça a construção de novos poços em zona livre de contaminação, que se tratem as águas com teor de nitrato acima do exigido na Portaria 2.914/2011 MS e que se elabore material didático, cartilhas e panfletos, esclarecendo a população sobre águas poluídas e os riscos à saúde.

Resumo: Os resultados desta pesquisa indicam que o Sistema Aquífero Serra Geral é um importante manancial subterrâneo para o Estado do Paraná. Foram utilizados dados de produção, e coletadas amostras de água para análise físico-química em 337 poços tubulares profundos que operam no abastecimento público de 300 municípios paranaenses. O objetivo geral deste trabalho foi caracterizar e cartografar o Sistema Aquífero Serra Geral no Estado do Paraná, médiante seus aspectos hidrodinâmicos e hidroquímicos regionais. Esta caracterização visa subsidiar com informações científicas projetos voltados à utilização dos mananciais subterrâneos. A análise das curvas potenciométricas permitiu identificar a coincidência geográfica, em escala regional, entre os divisores de água superficiais e subterrâneos. Considerando toda extensão do aquífero no estado do Paraná, o fluxo subterrâneo regional dá-se de leste para oeste, sentido às áreas de descarga situadas nas regiões oeste e noroeste, junto aos rios Paraná (principal área de descarga regional) e Paranapanema, respectivamente. Poços tubulares profundos que interceptam descontinuidades tectônicas e atectônicas saturadas em água, possuem médiana da capacidade específica de 1,54 m3 h m-1 e vazão médiana de 20,6 m3 h-1. As estruturas que compõem o arcabouço estrutural do SASG aqui proposto possuem elevadas profundidades (_ 1km) e conectam diferentes estruturas sub-horizontais atectônicas, características de derrames basálticos, como contatos entre derrames, zonas de cavidades, zonas brechadas. Estas estruturas representam entradas de água no poço e onde estão concentrados os fluxos preferenciais no aquífero. Duas Províncias Hidroestruturais foram propostas a partir do zoneamento quantitativo das vazões e capacidade específica. Poços mais produtivos localizam-se a noroeste do Lineamento Jacutinga e os menos produtivos a sudeste. Quatro "Compartimentos Hidroestruturais" foram delimitados a partir do detalhamento das duas Províncias Hidroestruturais. Poços tubulares perfurados em regiões com fraturamento regional (1:600.000) nas direções norte-sul e leste - oeste, tendem a ser mais produtivos segundo os dados considerados neste modelo. Tais direções são associadas a eventos tectônicos recentes que atuaram e atuam na placa sul-americana, ocorridos próximo ao Estado do Paraná. Este fato reflete a importância do estudo tectônico e estrutural na locação de poços em aquíferos fraturados. A proximidade à estrutura geológica e aspectos geomorfológicos regionais como topos alongados e aplainados; vertentes retilíneas e côncavas na base; vales em calha; vales em V e vales em V encaixados estão associados a poços com bons índices de produção. Do total de 337 amostras de água analisadas, predominaram águas do tipo bicarbonatada cálcica (198 amostras); secundariamente águas bicarbonatadas sódicas (50 amostras); seguidas por águas bicarbonatadas cálcio-magnesianas (25 amostras), carbonatadas sódicas (23 amostras), bicarbonatada cálciosódica (19 amostras), bicarbonatadas sódio-cálcicas (13 amostras). Em menor quantidade ocorrem os seguintes tipos hidroquímicos: bicarbonatada sulfatadasódica; bicarbonatada-carbonatada sódica; sulfatada sódica; bicarbonatada magnésio-cálcica; bicarbonatada nitrato-sódica e nitratada cálcio-sódica. As relações iônicas sugerem o predomínio da alteração de silicatos, sendo que a relação Na/Ca sinaliza para a existência de intemperismo de plagioclásio cálcico, concordante com a mineralogia essencial dos basaltos (plagioclásio cálcico e piroxênio do tipo augita). É importante ressaltar que deve ser considerada a hipótese de mistura de águas entre o SASG e o SAG apenas quando existe condição potenciométrica favorável. Ainda que a potenciometria seja favorável à mistura de águas, o enriquecimento por si em sódio, pH, sulfato, dentre outros, pode ter origem na dissolução dos minerais de preenchimento das fraturas, ou zonalidades geoquímicas dos basaltos. Nestes casos a temperatura das águas pode ser um parâmetro importante na identificação de áreas com misturas de águas. Os resultados aqui apresentados tornam a explotação do SASG paranaense mais previsível, de modo que as empresas de abastecimento público ou empresas privadas interessadas nas águas deste aquífero possam investir com mais segurança seus recursos.

Made available in DSpace on 2018-05-09T12:03:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000488731-Texto+Completo-0.pdf: 9521284 bytes, checksum: c69cc2ad925316be0c15638aac8f5999 (MD5) Previous issue date: 2017 / Carbon geological storage in depleted wells has been identified as an important solution to mitigate the environmental impacts caused by the release of CO2 into the atmosphere. However, the degradation of the materials used in the construction of the wells over the years has been one of the major concerns of the application of this technology, due the possibility of CO2 escape to the surface. The most susceptible region of CO2 leakage is through the wellbore at the interface between the cement paste and rock formation. The degradation of the cement paste occurs due to the presence of CO2 and water or brine, occurring acid carbonation that causes loss on mechanical resistance and increase in porosity. This work aims to study the chemical alteration of the class G cement paste in the presence of arenite rock of the Rio Bonito Formation (Paraná Basin-Brazil) by humid CO2, CO2 saturated water and brine saturated with CO2, simulating the geological storage conditions with a depth of 1,500 m, corresponding to a temperature of 70°C and the pressure of 15MPa. For the degradation test, samples were made by pouring a cement into the hole of an arenite cylinder. The tests were performed in two exposure times, 28 and 180 days, and the chemical degradation of the cement phases was evaluated by Scanning Electron Microscopy (SEM / FEG) and X-Ray Diffraction. The density of cement and rock before and after exposure to CO2 was obtained by pycnometry and the surface area of the rock pores and the diameter of them were evaluated by the BJH method. In addition, the percentage of inorganic carbon present in the rock was determined before and after the degradation tests.The carbonation of the cement was less accelerated in the samples exposed to the saline solution than in the supercritical environment of CO2 and CO2 saturated water, probably due to the decreasing of CO2 solubility in the aqueous medium in the presence of salts and also due to the higher precipitation of carbonate in the pores of the rock that make difficult the CO2 percolation. The density measurements showed that there was an increase in the density of rock and cement (near the interface with the rock) after exposure to CO2 and the density increased with the time of exposure. The surface area of the rock pores, for both times and all mediums, increased after expusure to CO2 due the precipitation of CaCO3, while the radius of the pore have a tendence to decrease. In addition, an increase in the amount of carbon present in the rock after CO2 exposure was observed for the three studied environment and the two exposure times, and a higher amount of carbon was observed for the rock samples exposed to the saline solution, and in this case the carbon content significantly increased from exposure time from 28 days to 180 days. / O armazenamento geológico de carbono em poços depletados tem sido apontado como uma solução importante para a mitigação de impactos ambientais causados pela liberação do CO2 na atmosfera. No entanto, a degradação dos materiais utilizados na construção dos poços ao longo dos anos tem sido uma das maiores preocupações da aplicação desta tecnologia, uma vez que pode favorecer o vazamento do CO2 para a superfície. A região do poço mais suscetível à fuga de CO2 é a interface da pasta de cimento com a formação rochosa. A degradação da pasta de cimento se dá devido a presença de CO2 e água ou salmoura, ocorrendo a carbonatação ácida que gera perda de resistência mecânica e aumento da porosidade. Este trabalho tem como objetivo estudar a alteração química da pasta de cimento classe G em presença da rocha sedimentar arenosa da Formação de Rio Bonito (Bacia do Paraná-Brasil) nos meios de CO2 úmido, água saturada com CO2 e solução salina saturada com CO2, simulando as condições de armazenamento geológico com profundidade de 1.500m, correspondendo a uma temperatura de aproximadamente 70°C e a pressão de 15MPa. Para os ensaios de degradação foram confeccionados corpos de prova constituídos de rocha e cimento. Os ensaios tiveram duração de 28 ou 180 dias e a degradação química das fases do cimento foi avaliada por meio de microscopia eletrônica de varredura (MEV/FEG) e difração de raios X. A densidade do cimento e da rocha antes e após exposição ao CO2 foi obtida por picnometria e a área superficial dos poros da rocha o diâmetro médio dos mesmos foram avaliados pelo método BJH. Além disso, foi determinado o percentual de carbono inorgânico presente na rocha antes e após os testes de degradação.A carbonatação do cimento foi menos acelerada para os corpos de provas expostos à solução salina que nos meios de CO2 supercrítico úmido e água saturada com CO2, provavelmente devido a presença de sais diminuir a solubilidade do CO2 no meio aquoso e também devido a maior precipitação de carbonato nos poros da rocha que dificultaram a percolação do CO2. As medidas de densidade mostraram que houve um aumento na densidade da rocha e do cimento (próximo à interface com a rocha) após exposição ao CO2 e a densidade aumentou com o tempo de exposição ao CO2. A área superficial dos poros da rocha medidas, para ambos os tempos e todos os meios, aumentou com a precipitação de CaCO3 enquanto que o raio médio do poro tendeu a diminuir para a maioria dos casos. Adicionalmente, observou-se um aumento na quantidade de carbono presente na rocha após exposição ao CO2 para os três meios estudados e os dois tempos de exposição, sendo que uma maior quantidade de carbono foi observada para as amostras de rocha expostas à solução salina, sendo que neste caso o teor de carbono aumentou significativamente do tempo de exposição de 28 dias para 180 dias.

Orientador: Francisco Jose Soares Alhanati / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-21T12:46:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Oliveira_GalileuPauloHenkeAlvesde_M.pdf: 21214387 bytes, checksum: 7c4f31ed639a25116e863afb87dda313 (MD5) Previous issue date: 1995 / Resumo: O método de elevação artificial gas-lift contínuo é responsável por uma parcela significativa da produção de petróleo, tanto em campos terrestres quanto em campos offshore.No entanto, poços produzindo por este método estão sujeitos a instabilidades. Estas instabilidades, manifestadas na forma de grandes variações nas vazões e pressões, acarretam uma redução da produção do poço, além de problemas operacionais nas plantas de processo e tratamento de óleo e gás. O fenômeno da instabilidade em poços com gas-lift contínuo foi estudado por diversos autores, essencialmente através de três enfoques diferentes: análise desenvolvida a partir de relações válidas para o regime permanente, abordagem transiente com solução numérica e abordagem transiente com solução analítica, esta última resultando em critérios analíticos de aplicação mais ou menos imediata. Estes enfoques implicam em diferentes graus de compromisso entre simplicidade, exatidão e generalidade. Este trabalho trata o fenômeno de instabilidade através uma abordagem transiente com solução numérica, com características, em certos aspectos, semelhantes a alguns trabalhos encontrados na literatura. O modelo desenvolvido faz uso de uma formulação unidimensional para o fluxo multifásico em escoamento vertical, incluindo a transferência de massa gás-líquido e com o escorregamento entre fases modelada através de uma equação algébrica para a velocidade relativa entre fases. A formação produtora foi tratada tanto segundo um modelo IPR linear quanto de um modelo de fluxo em meio poroso, radial, monofásico e transiente. O efeito desses dois modelos para a formação produtora sobre o comportamento transiente para o poço foi analisado. Restrições ao fluxo de gás e de líquido (chokes) foram acrescentadas ao modelo, mostrando ter um efeito considerável sobre a estabilidade. O controle da vazão de gás de elevação foi estabelecido através de um modelo para válvulas de gas-lift de orifício de fole carregado. O comportamento dos fluidos foi modelado segundo o método black-oil. Diversos tipos de comportamento foram observados, a depender da configuração estabelecida para o poço. Os resultados do modelo desenvolvido, obtidos através de simulação computacional, foram contrapostos a previsões dos critérios analíticos / Abstract: The continuous gas-lift method is responsible for a great share of the world oil production, in both onshore and offshore fields. However, some gas-lifted wells are faced with unstable behaviour. These instabilities, shown by huge variations in flow rates and pressures, imply decrease in the production of the well, and operational problems in the plants for oil and gas treatment. Studies of the phenomenon of instability in continuous gas-lift wells were carried out by several authors, basically through three different approaches: analysis based on steady state flow equations, transient approach using a numerical solution and transient approach using an analytical solution. The option for each one of these three implies a compromise among simplicity, accuracy and generality. This work treats the above cited phenomenon through a transient approach, with numerical solution, and has characteristics, in some aspects, similar to works already published. The model developed makes use of an unidimensional drift flux formulation to describe the vertical two-phase flow, accounting for mass transfer between the gas and the liquid phases. The gas-liquid slipping was taken into account through an algebraic equation for the relative velocity. The reservoir was described both by an IPR model, and a transient, radial, monophasic porous media flow. The effect of the reservoir model over the predicted well behaviour was discussed. Restrictions to the flow (chokes) were added to the model, resulting in important effects over the system stability. Orifice and bellows charged gas-lift valve models were also added, to describe closely the lift gas flow income into the tubing. Fluids phase behaviour was modelled using the black-oil method. Different types of well behaviour were observed, depending on the particular well characteristics. The developed model results, obtained through computer simulations, were compared to analytical criteria predictions / Mestrado / Mestre em Engenharia de Petróleo

Orientadores: Otto Luiz Alcantara Santos, Fernando Iguti / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-23T13:34:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Gravina_CarlosCabral_M.pdf: 7303813 bytes, checksum: 059cd259cf8a0da67b056a6d4de50494 (MD5) Previous issue date: 1997 / Resumo: O problema do fechamento das paredes do poço, ocasionando a prisão da coluna de perfuração ou o colapso dos tubos de revestimento, tem ocorrido quando um poço de petróleo atravessa certos tipos de formações salinas, devido ao pronunciado comportamento plástico dessas e, principalmente, devido ao seu comportamento de fluência ao longo do tempo. O aumento da temperatura e/ou da tensão que agem sobre esses sais acelera e agrava o comportamento de fluência dos mesmos, de tal forma que, quanto mais profundo o sal for encontrado, mais rápido se manifestará e mais intenso será o problema a enfrentar. Visando-se auxiliar o projetista do poço e o acompanhamento operacional da sua execução, foi elaborado um programa de computador com a finalidade de estimar o fechamento do poço ao longo do tempo em frente à zona de sal, simulando-se no programa as condições físicas relevantes que exercem influência sobre o comportamento mecânico do sal e que se esperam encontrar no poço. O Método dos Elementos Finitos foi empregado no desenvolvimento do programa, sendo o comportamento estático do sal simulado através da aplicação da teoria elástica linear sobre modelo de elementos triangulares em estado plano de deformações. O comportamento quase-estático ou a fluência do material no tempo foi representada pela aplicação de uma equação empírica de fluência do tipo potencial, utilizada por diversos pesquisadores em projetos de escavação de minas de sal e depósitos de lixo da equação fluência atômico. Essa é empregada para representar o comportamento primária ou transiente e se ajusta perfeitamente ao escopo deste trabalho. As equações diferenciais de equilíbrio quase-estático foram obtidas pelo princípio dos trabalhos virtuais e integradas no tempo utilizando-se do Algoritmo Explícito de Euler. Consideram-se as hipóteses da linear idade geométrica e isotropia do material. Realizaram-se simulações visando-se abranger um bom número de situações possíveis de serem encontradas nos poços de petróleo, sendo os resultados apresentados na forma de gráficos, acompanhados de análises e comentários / Abstract: Drilling incidents such as stuck pipe and collapsed casing string take place when some type of salt formations are drilled because of the high pronounced plastic behavior of the salt and the creep behavior as a function of time of this type of rock. The creep behavior becomes faster and more severe if temperature and/or pressure acting on the salt go up. The deeper the salt is found, the earlier and more intense the troubles caused by salt creep will be evident. A compute r program was written to estimate the borehole closure rate in front of a salt zone. It simulates the relevant physical conditions expected to be found in the well that influence the salt mechanical behavior. The program can assist the drilling personnel during the design and the execution phases of the well. The computer program uses the finite element theory. The static behavior of the salt was approached by using the linear elastic laws over triangular elements in Plane Strain state. The quasi-static behavior, or the salt deformation with time (salt creep), was approached by a power law empirical equation of creep, used by most of the researchers in underground excavations projects of salt mines or atomic waste repositories. The equation mentioned above is used to represent the primary or transient creep and fits very good to the physical conditions considered in this work. The quasi-static equilibrium differential equations were derived from the virtual work principIe and were integrated over the time by the use of Euler's Explicit AIgorithm. The material isotropy and geometric linearity were assumed in this work. Simulations were done covering most of the drilling situations found while drilling through moving salt formations. The results are showed through graphical outputs with some pertinent comments / Mestrado / Mestre em Engenharia de Petróleo

Orientadores: Gerald Weber, Luiz E. Oliveira / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-25T01:45:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 AlcaldeMilla_AugustoMiguel_D.pdf: 3979216 bytes, checksum: 9a6b495e648cdb87d7a6e81c9a83b356 (MD5) Previous issue date: 1999 / Resumo: A interação entre elétrons e fônons é um importante ingrediente para qualquer discussão realista das propriedades ópticas em sistemas de dimensão reduzida. É também relevante para determinar a dinâmica de portadores em dispositivos semicondutores e para o estudo das transições radiativas em dispositivos fotônicos. Adicionalmente, existe muito interesse nos possíveis mecanismos de termalização de portadores fora do equilíbrio. Em pontos quânticos e outras nanoestruturas semicondutoras, os níveis eletrônicos e os modos vibracionais possuem um caráter discreto devido ao confinamento das três dimensões. O espectro de fônons em pontos quânticos consiste de modos confinados e modos de superfície associados às interfaces. O modelo macroscópico continuo é usado para determinar as hamiltonianas e os autovalores dos modos vibracionais. Os termos de acoplamento elétron-fônons são também determinados a partir de esta teoria. Medidas de espalhamento Raman corroboram a validade dos modelos contínuos e o caráter discreto dos modos vibracionais. Nesta tese revisamos alguns aspectos dos processos de relaxação em pontos e poços quânticos semicondutores. Discutimos os principais problemas associados ao cálculo de relaxação de portadores principalmente em pontos quânticos, tais como: (i) O comportamento quase atômico dos níveis eletrônicos. (ii) As dificuldades na descrição da densidade de estados. (iii) O caráter discreto dos modos vibracionais. (iv) A possível aparição de osciladores de Rabi. (v) O efeito phonon bottleneck. Nossos cálculos incluem efeitos de alargamento homogêneo nos níveis eletrônicos e não-homogêneos e estudamos processos de relaxação via modos ópticos e acústicos. Em particular, mostramos que a inclusão destes efeitos produzem significativas mudanças nas taxas de transição quando comparadas com taxas obtidas a partir da suposição de níveis absolutamente discretos. Para poços quânticos, calculamos taxas de transição intra e intersub-banda com contribuições de modos confinados e de interface em sistemas com forte não-parabolicidade. Observamos que as taxas de transição intra e intersub-banda em geral aumentam, exepto em algumas situações de confinamento fraco. Os efeitos da não-parabolicidade são mais importantes para transições que envolvem níveis altos de energia. Nosso trabalho evidencia a importância da análise da integral de overlap, já que esta quantidade é sensível às mudanças das funções de onda eletrônicas e dos potenciais associados com os modos de oscilação presentes em sistemas de baixa dimensionalidade / Abstract: The interaction between electrons and phonons is a very important ingredient for any realistic discussion of optical properties in quantum dosts. It is also fo relevance for determining the carrier dynamics in small, fast semiconductor devices and the study of radiative transitions is of importance for photonic devices. Additionally, there is much interest attached to possible mechanisms of nonequilibrium carrier termalization. In a semiconductor quantum dot and other nanostructures not only the electron levels by also the lattice vibration modes become descrete due to the three dimensional confinement. It has been found that the LO - phonon spectrum consists of confined modes and surface modes, which are associated with the interfaces. The dielectric continuum approximation is used to derive expressions of the eigenfuncitons corresponding to the confined - LO phonon modes and surface modes and obtained the coupling Hamiltonian for these modes. Recent resonant Raman scattering measurements confirmed the confined character of the phonon structure. In this work we revise the current issues on carrier relaxation in simiconductor quantum dots and quantum wells. We discuss the common theoretical problems addressed for the calculations of carrier relaxations in quantum dots, such as: the question of atomic - like discrete energy level, the so - called phonon bottleneck problem in quantum dots, the discreteness of phonon modes versus phonon bulk-like dispersion. In particular we will demonstrate that the "phonon bottleneck" removed by considering level broadening, i. e., by not considering the levels as atomic - like. Particulary, we showed that effects of inhomogeneous broadening due to quantum dot size distribution are also considered, and are shown to modify considerably the relaxation rates. For quantum wells, we have calculated the scattering rates for intrasubband and intersubband transitions due to electron - confined and interface - phonon interaction in quantum wells with strong subband nonparabolicity. We find that for intra and intersubband transitions the scattering rates are in general increased, except in some situations of low confinement. In particular for higher subbands and larger electron confinement the nonparabolicity effects becomes more important. We put into evidence that it is important to pay attention to the analysis of the overlap integral, since this parameter is not only sensitive to the variations of the electronic wave functions, but also to the electrostatic potential generated by the several phonon modes present in low dimensional systems / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

Orientador: Eric Edgar Maidla / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-13T23:53:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 LeitaoJunior_HelioCaetanoFrota_M.pdf: 2419942 bytes, checksum: f1f691f20081ad3271a91db9dcbf3568 (MD5) Previous issue date: 1990 / Resumo: A necessidade de pesquisa adicional para operações de controle de kick é caracterizada pela utilização de novas técnicas de perfuração de poços (direcionais, horizontais, delgados). Historicamente são citadas grandes perdas em bens materiais e vidas humanas antes da realização de pesquisa para as operações de controle hoje usadas, mas ainda não adequadas às novas técnicas de perfuração que têm crescente utilização em nossos dias...Observação: O resumo, na íntegra, poderá ser visualizado no texto completo da tese digital / Abstract: The continuos developments of the drilling techniques such as slim hole drilling, directional and horizontal drilling, etc., have demanded more research concerning well control operations. Historically, a great trugle took place to reach the current technology on well control methods, that have been costly to the industry financially and through the loss of human lives, but nevertheless we haven't reached adequate levels of knowledge to meet the demands of the drilling techniques used today...Note: The complete abstract is available with the full electronic digital thesis or dissertations / Mestrado / Mestre em Engenharia de Petróleo