Orientador: Eric Edgar Maidla / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Campinas / Made available in DSpace on 2018-07-19T05:43:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dumans_CarlosFernandoFontenelle_M.pdf: 5579838 bytes, checksum: 9306e3128c3a4a81740940449e978084 (MD5) Previous issue date: 1990 / Resumo: A escolha das brocas mais adequadas à perfuração de poços é considerada de grande importância quando se procura realizar a perfuração a custos mais baixos. São analisados diversos métodos para escolha de brocas que consideram as características das formações obtidas através de perfis, além dos métodos que utilizam dados de perfuração. Os parâmetros utilizados para seleção de brocas são apresentados de forma a permitir uma análise simultânea dos mesmos, facilitando a identificação daquele(s) que fornece(m) resultado(s) coerente(s) quando comparados com as brocas utilizadas no campo. Essa forma de apresentação também permite a associação de diversos parâmetros para a escolha de brocas. Utiliza-se como referência o método proposto por Mason para escolha de brocas, empregando o tempo de trânsito cisalhante. Calcula-se a resistência a compressão da formação empregando-se o critério de ruptura de Mohr-Coulomb. É proposto o cálculo da resistência ao cisalhamento da formação, visando identificar locais estimativa do tempo de trânsito cisalhante das litologias mais freqüentes nas áreas analisadas. É efetuada análise de sensibilidade para verificar-se o grau de influência que diversas variáveis calculadas ou assumidas exercem no resultado final deste estudo. O método proposto é aplicado em cinco poços na área de Tubarão (Bacia de Santos) e em quatro poços na Bacia de Campos, lendo os resultados de mesmo se mostrado coerente com as brocas empregadas no campo. São identificados intervalos para uso de outros tipos de brocas pouco utilizadas na área analisada. O método proposto mostra-se útil e de fácil aplicação na escolha de Brocas em áreas com diferentes características litológicas / Abstract: Bit selection to drill wells is considered of great importance when drilling wells at lower costs is desired. Many methods for bit selection that consider formation characteristics obtained thought eletric logs, besides the methods which take into account drilling data, are analysed. The parameters used for bit selection are presented in a way that allows a simultaneous analysis of these same parameters, making it easy to identify the one(s) that furnish the best results when compared with the bits used in the field. This form of presentation also allows the association of many parameters for bit selection. The method proposed by Mason for bit selection using the shear transit time is considered as reference point. The compressive strength of the formation is calculated using the Mohr-Coulomb rupture criteria. The determination of formation shear strength is proposed as a mean to identify the places where some bit types present the best results. Some expressions are determined to estimate the shear transit time of the most frequent lithologies in the area analysed. A sensibility analysis is done to verify how the many variables calculated or considered affect the final results of this study. The proposed method is verified using data from five wells at Tubarão filed (Santos Basin) and in four wells at Campos Basin, and the results showed good agreement with the bit records. Intervals to use other bits of short use in the area are identified. The proposed method is usefull and easy to apply for bit selection in areas with different lithologic characteristics / Mestrado / Mestre em Engenharia de Petróleo

Orientadores: Sandra Cristina dos Santos Rocha, Cesar Costapinto Santana / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-19T07:22:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 QueirozNeto_JoaoCrisosthomode_M.pdf: 3702953 bytes, checksum: 63f58fde88b01acfbed1c8948243663d (MD5) Previous issue date: 1993 / Resumo: Este trabalho é um estudo experimental do fenômeno de redução de fricção no escoamento do fluido de perfuração salgado, contendo poliacrilamida hidrolisada em tubos de 1"(2,54 cm), 11/4"(3,18 cm), e no anular de 3/2"(7,62/5,08 cm). Neste estudo, analisou-se o comportamento reológico do fluido de perfuração com concentrações de poliacrilamida entre O e 7133 ppm, tendo sido verificado que o modelo reológico de Robertson-Stiff descreve melhor o comportamento reológico destes fluidos para a faixa de deformação pesquisada. Os resultados experimentais do escoamento turbulento em tubos e ânulos foram utilizados para analisar o fenômeno de redução de fricção, através do estudo da influência da geometria, concentração de poliacrilamida hidrolisada, degradação, etc, nos fatores de fricção dos fluidos. Correlações empíricas, tipo Blasius,foram desenvolvidas para escoamento turbulento do solvente através dos tubos e ânulo estudados. o fenômeno de redução de arraste foi observado e quantificado para o intervalo de concentração de poliacrilamida hidrolisada analisada. Além disso foi estudada a influência da degradação mecânica desse polímero do ponto de vista qualitativo. Foi observado que a funcionalidade da poliacrilamida hidrolisada como redutor de friccão ,para o fluido de perfuração salgado,limita-se à faixa de concentração de 713 a 2853 ppm.Além disso,maiores percentuais de redução de fricção foram obtidos para concentrações entre 1141 e 1426 ppm / Abstract: This work is a experimental study of drag reduction phenomenon in the salt drilling fluid that contains hydrolyzed polyacrylamide and flows in 1", l1A"tubes and 3"/2"annulus, by turbulent flow. The rheological behavior of the salt drilling fluid with hydrolyzed polyacrylamide in concentration between O and 7133 pp.m was analyzed. It was verified that the model proposed by Robertson-Stiff well deseribes the rheological behavior of the salt drilling fluids in the total range considered. Experimental results for the turbulent flow in the pipes and in the anulus were used to analyze the drag reduction phenomenon, by studying the influenee of the geometry, mechanical degradation, etc, in the friction factor of the drilling fluids. Empirical correlations Blasius type) were developed from experimental data for turbulent flow of the solvent (salt drilling fluid without hydrolyzed polyaerylamide) for tubes and annulus. The drag reduction phenomenon was observed and quantified for the analyzed concentration ranges of hydrolyzed polyaerylamide. Also, it was studied the influenee of this polymer's mechanical degradation from qualitative viewpoint It was noted that the function of hydrolyzed polyacrylamide like drag reducer for salt drilling fluid ranges from 713 to 2853 ppm.However, the highest drag reduction percentual was gotten for concentration in the range 1141 and 1426 ppm / 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 2018-07-19T09:48:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CardosoJunior_JoseVenancioLima_M.pdf: 2385820 bytes, checksum: f35dcc8a420690e1191604858b46796c (MD5) Previous issue date: 1992 / Resumo: A presente Tese consiste em um sistema computacional de acompanhamento de manobras em poço aberto durante a perfuração de um poço de petróleo. É composto de 3 fases. A FASE I realiza automaticamente um pré-diagnóstico de possíveis problemas operacionais ou de poço, em tempo real, e o annazenamento de dados coerentes, necessários ao cálculo do fator de atrito aparente entre coluna e poço. Em caso de detecção de problema de poço, o programa permite uma investigação das seções anteriores para avaliação do tipo de problema possível. A FASE fi consiste na avaliação do comportamento do fator de atrito aparente com a profundidade, utilizando programa elaborado por Idagawa (3), e construção do gráfico Fator de Atrito x Profundidade. A FASE m inicia-se com a comparação gráfica do padrão obtido acima com padrões de problemas conhecidos. Em seguida há a elaboração de uma programação de descida de coluna composta de: Esquema gráfico da geometria do poço, relação de possíveis problemas (operacionais ou de poço) detectados na retirada da coluna, análise da tendência geral de problema de poço e finalmente sugestões de procedimentos para descida de coluna / Abstract: Not informed. / Mestrado / Mestre em Engenharia de Petróleo

Orientadores: Armando Zaupa Remacre, Joel Carneiro de Castro / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Geociencias / Made available in DSpace on 2018-07-19T10:47:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Camoleze_Zilander_M.pdf: 3448479 bytes, checksum: 4753261d95ee37352bc9b77a80e1aa73 (MD5) Previous issue date: 1994 / Resumo: Enfatiza-se nessa tese, o uso de poço horizontal na caracterização de heterogeneidades de reservatório, em um conjunto com 19 poços verticais. Foi constituída uma vizinhança retangular de 500 m na direção este-oeste (E- W), 800 _ para norte-sul (N-S) e 18 m na vertical, a partir do topo do reservatório, de acordo com o ponto máximo de afastamento alcançado pelo poço horizontal em sua oscilante trajetória (datum inferior). Esse volume total foi discretizado com blocos de 20 m x 20 m x 1 m gerando 18 000 nós de simulação, sendo 25 na direção W-E, 40 para N-S e 18 na vertical. Partindo de um modelo conceitual geológico, estabeleceu-se um conjunto de eletrofácies que descrevessem quantitativamente os principais tipos litológicos (litofácies) do modelo conceitual, principalmente _m. base na variável porosidade efetiva, devido à sua correlação com a presença de hidrocarbonetos, mostrada, sobretudo, em descrições de testemunho. Sua propriedade é representar o volume de poros, que, teoricamente, estariam interconectados. O reservatório apresenta um grau extremo de heterogeneidade, com os intervalos mais porosos saturados preferencialmente. ESS2 característica decorre de um sistema. fluvial do tipo braided-channels, associado aos passos de deslocamento da fase molhante, quando do trapeamento. No o hidrocarboneto foi deslocado a baixas pressões de entrada, saturando mais eficientemente uma classe específica de porosidades. A caracterização geoestatística objetivou mostrar as relações espaciais, capturadas pelas funções variogramas (função de autocorrelação espacial), em quatro poços verticais testemunhados, no conjunto globalizado dos poços verticais na vizinhança considerada e no conjunto amostra! desses poços verticais, expandido com os dados condicionalizantes do poço horizontal. o modelo matemático de caráter preditivo foi obtido com o uso do algoritmo para a simulação gaussiana seqüencial (sgsim-biblioteca GSLIB). Com a finalidade de se conseguir inferências sobre o fator poço horizontal no contexto desses dados, foram estabelecidas duas opções que mostrassem relações distintas entre variografia e número de dados do conjunto amostral. Com isto, obteve-se um conjunto de 18 stices, sendo que foram escolhidos para representação aqueles referidos ao topo, parte mediana e basal (datom inferior), a 18 m abaixo do topo, totalizando 6 imagens horizontais e um grupo de seis imagens verticalizadas. Nas opções mencionadas, usaram-se os mesmos parâmetros, inclusive a mesma semente randômica. A opção 1 teve modelo variográfico particularizado aos poços verticais e à estrutura de dados relativa aos mesmos poços. O resultado apresentou uma maior uniformização dos valores simulados, enfatizando a maior continuidade espacial dos valores máximos. A opção 2 utilizou modelos variográficos obtidos a partir dos dados dos poços horizontal e verticais e esse próprio conjunto amostral. Essas condições resultaram em maior definição do comportamento na origem dos variogramas correspondentes e ganho de informações com maior detalhamento do comportamento espacial da variável simulada / Abstract: This thesis presents a stochastic model for the spacial distribution of effective porosity of heterogeneous fluvial reservoirs. The 500 m-wide and 800 m-long study area contains 19 vertical wells and a horizontal well with a 600 m-long "3D" trajectory. A 18 m-thick portion of the reservoir was investigated; this section is defined by the vertical oscillations of the horizontal well. The studied portion of reservoir was divided into blocks with dimensions of20 x 20 xl m or 18,000 cells. This procedure allowed the vertical resolution for simulation required by the large variability in effective porosity presented by the. reserve. Effective porosity was estimated by log-rock correlations, and oil-saturated horizons were constrained by a porosity cut-off of24%. Two types of simulation were developed: (1) simulation based on a variographic model calculated with information from vertical wells only; this simulation tends to show great porosity values with more continuous spatial distribution; (2) simulation based on a variographic model calculated with information from both the vertical and horizontal wells; in this case the estimated poro sities show a larger variability and a more complex distribution. All of these simulations were developed with the same randomic seed. The applied stochastic models were used in the simulation of a continuous variable (effective porosity), with a basic assumption of ordinary krigging. The three types of -simulation were compared to three horizontal views (slices) of the reservoir, respectively located at 1 m, 10 m, and 18 m bellow the top of the reservoir. In the third simulation listed above,' a total of six vertical views (cross sections) of the reservoir were obtained. Horizontal wells provide a more detailed description of the spatial variability of reservoir properties, supporting the development of more realistic variographic models; these, in turn, tend to improve reservoir stochastic simulations, by reducing the inferences involved in theoretical models / Mestrado / Mestre em Geoengenharia de Reservatorios

Orientador: Armando Zaupa Remacre / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-19T19:17:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Aquino_CarlosGuilhermeSilvade_M.pdf: 5000648 bytes, checksum: 8a26da0f405c72484662ddfa1af6ab7c (MD5) Previous issue date: 1991 / Resumo: Este trabalho aborda uma das etapas fundamentais da estimativa de reservas, que é a estimativa de volume de hidrocarboneto do reservatório, inferindo-o desde a fase exploratória até o seu completo desenvolvimento. Ressalta, também, a importância dos dados sísmicos para esta estimativa, particularmente quando o reservatório atinge seu pleno desenvolvimento com poucos poços, típico de campos petrolíferos localizados o mar. A dissertação Apresenta como caso prático um reservatório da Plataforma Continental brasileira. o modelo estocástico utilizado baseia-se nas funções aleatórias gaussianas aplicadas às variáveis de amplitude sísmica, espessura e topo estrutural do reservatório. Aplica-se Ao modelo asimulação condicional geoestatística, usando os algoritmos das médias móveis bandas rotativas (turninq-bands) / Abstract: This work approaches one of fundamental steps of the reserva estimation, namely, the oil in place volume calculation, from the explorarory stage to the complete development of a reservoir. The importance of seismic data to this estimation is emphasized, particularly when the reservoir is completely developed with few wells, a common practice with offshore fields. A case study for a Brazilian offshore basin is presented. The stochastic model used to describe teh reservoir is based on Gaussian Functions applied to seismic amplitude, to reservoir structural top and to reservoir thickness. The model is solved by geostatistics conditional simulation, with turning-bands method / Mestrado / Mestre em Engenharia de Petróleo

Orientador: Paulo Cesar Lodi / Banca: Ilza Machado Kaiser / Banca: Ana Flávia Vieira Pontes de Moraes / Resumo: Este trabalho identificou, mapeou e avaliou diversos parâmetros relacionados a poços tubulares profundos da região noroeste do estado de São Paulo. Foram analisados: aquíferos explorados, profundidades, evolução das perfurações, vazões médias, vazões específicas, transmissividades, níveis dinâmicos e estáticos, espessura dos aquíferos, horas de funcionamento, custos e eficiência energética. Foram analisados dados de 331 poços localizados em 83 municípios divididos nas regiões de: Lins, Fernandópolis, Jales, Novo Horizonte e Monte Alto. As ferramentas aplicadas para análises foram as estatísticas, através de tabelas e gráficos do Microsoft Excel e mapas temáticos georreferenciados através do ArcGis. Alguns dos resultados obtidos foram: a idade média dos poços é de 32 anos; o maior número de perfurações ocorreu entre as décadas de 70 e 80; as medianas das vazões específicas por aquíferos resultaram em: Bauru (1,13 m3/h.m), Serra Geral (1,74 m3/h.m), Guarani (5,65 m3/h.m) e Passa Dois (6,16 m3/h.m); as medianas das transmissividades por aquíferos resultaram em: Bauru (29,69 m2/s), Serra Geral (29,77 m2/s), Guarani (162,24 m2/s) e Passa Dois (189,87 m2/s). Os desvios padrões da maioria dos parâmetros resultaram bastante altos. Os resultados mostraram que é grande a dificuldade de se fazer uma previsão acertada dos valores dos parâmetros que o poço apresentará. Isto se deve à grande variabilidade de origens e evoluções das formações. Porém, com a disponibilização de informações de... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: This work identified, mapped and evaluated several parameters related to deep tubular wells in the northwest region of the state of. The following were analyzed: explored aquifers, depths, perforation evolution, average flow rates, specific flow rates, transmissivity, dynamic and static levels, aquifer thickness, operating hours, costs and energy efficiency. Data from 331 wells located in 83 municipalities divided in the regions of: Lins, Fernandópolis, Jales, Novo Horizonte and Monte Alto were analyzed. The tools applied for analysis were the statistics, through tables and graphs of Microsoft Excel and thematic maps georeferenced through ArcGis. Some of the results obtained were: the average age of the wells is 32 years old; the largest number of perforations occurred between the 70's and 80's; median specific flow rates by aquifers resulted in: Bauru (1,13 m3/hm), Serra Geral (1,74 m3/hm), Guarani (5,65 m3/hm) and Passa Dois (6,16 m3/h.m); the median of the aquifer transmissivity resulted in: Bauru (29,69 m2/s), Serra Geral (29,77 m2/s), Guarani (162,24 m2/s) and Passa Dois (189,87 m2/s). The standard deviations of most parameters turned out to be quite high. The results showed that it is very difficult to make a correct prediction of the parameter values that the well will present. This is due to the great variability of origins and evolution of the formations. However, by providing information from wells already drilled, it is possible to organize a database and georefere... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Celso Kazuyuki Morooka / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica e Instituto de Geociencias / Made available in DSpace on 2018-08-12T08:27:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tavares_RogerioMartins_M.pdf: 4486428 bytes, checksum: b451b4e88fa208c51397fb1846b31ebb (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: A exploração de petróleo no mar desenvolveu-se substancialmente nas últimas décadas. Ao longo desse processo, notadamente a partir da década de 80, a quantidade de informação gerada durante a perfuração aumentou dramaticamente. Se por um lado o cenário atual apresenta informação em abundância, por outro lado existe carência de ferramentas capazes de fazer uso efetivo da informação disponível. Esta dissertação apresenta procedimentos que, através da análise e interpretação de dados de perfuração, buscam melhorar o processo de construção de poços de petróleo. Três procedimentos independentes são propostos. O primeiro consiste na utilização de um sistema de visualização para acompanhamento da perfuração direcional. A aplicação desse sistema traz benefícios para a atividade de controle da trajetória do poço. O segundo procedimento trata da utilização de um sistema automático para classificar as operações realizadas durante a perfuração de um poço de petróleo. O sistema de classificação pode ser utilizado para produzir um relatório preciso e detalhado sobre as atividades realizadas durante a perfuração. O terceiro e último procedimento diz respeito à detecção precoce de problemas de perfuração. Esse procedimento consiste em reconhecer, em tempo real nos dados de perfuração, comportamentos capazes de precocemente identificar problemas de perfuração. Através desse trabalho é possível concluir que os dados de perfuração atualmente disponíveis representam uma fonte bastante rica de informações e podem ser utilizados para melhorar o processo de construção de poços de petróleo. / Abstract: The offshore petroleum exploration has substantially developed in the last decades. During this process, mostly in the 80s, the amount of information generated during the drilling operation has dramatically increased. If on one hand the existing scene presents great quantity of information, on the other hand there is a lack of tools able to make effective use of the available information. This work presents procedures that, through the analysis and interpretation of drilling data, aim to improve the construction process of petroleum wells. Three independent procedures are presented. The first one concerns the use of a visualization system for tracking the execution of directional drilling operation. The utilization of this system brings benefits to the trajectory control activity. The second procedure deals with the use of an automated system to classify the activities performed during well drilling operation. The automated classification system may be used to generate a precise and detailed report considering the executed drilling activities. The third and last procedure concerns the early detection of drilling troubles. This procedure consists of recognizing online, in the drilling data, behaviors able to identify drilling problems. Through this work it is possible to conclude that the available drilling data represent a high potential source of information and can be used to improve the petroleum well construction. / Mestrado / Explotação / Mestre em Ciências e Engenharia de Petróleo

Orientador: Paulo Roberto Ribeiro / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica e Intituto de Geociencias / Made available in DSpace on 2018-08-12T15:54:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Monteiro_EduardoNascimento_M.pdf: 16240698 bytes, checksum: 5bca1c01db0a9ae851bdb07bd2770078 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: O estudo da interação entre o gás da formação produtora e o fluido de perfuração durante as operações é essencial para perfuração de cada fase do poço de forma segura e econômica. Aspectos ambientais e técnicos peculiares à perfuração em águas profundas e ultra profundas exigem o uso de fluidos de perfuração sintéticos, de baixa toxicidade. O principal objetivo, deste trabalho foi o estudo do comportamento PVT desses fluidos através da determinação experimental e modelagem de propriedades termodínâmicas, tais como solubilidade, densidade e fator volume de formação dos fluidos. Estas propriedades têm um impacto importante na detecção e circulação de um kick e devem ser consideradas no planejamento e execução do controle do poço. Os resultados experimentais foram obtidos em uma célula PVT pressurizada por injeção de mercúrio e com um limite operacional de 177°C e 70 MPa. O gás utilizado foi o metano e os líquidos foram emulsões e fluidos não adensados à base de n-parafina, testados a 70°C, 90 °C e 150°C. Os efeitos da temperatura e da composição do fluido foram analisados e os resultados experimentais para solubilidade e fator volume de formação foram comparados com predições baseadas na hipótese da aditividade e ajustes matemáticos nos resultados experimentais. Alguns exemplos de cálculo do volume ganho no tanque usando as expressões analíticas obtidas são discutidos. / Abstract: The study of the interaction between the formation gas and the drilling fluid during the operations is essential to safely and economically drill each phase of the well. The environmental regulatory issues and the peculiar technical aspects involved in deep and ultradeep waters require low toxicity' synthetic drilling fluids. The main objective ofthis study was to understand the PVT behavior of those fluids by the experimental determination and modeling of thermody'pamic properties such as: solubility, specific gravity and formation volume factor of the fluids. Those properties have a direct impact on kick detection and circulation out of the well, what sb.ould be addressed in wellcontrol planning and execution. The experimental data were obtained by means of a PVT cell pressurized by mercury injection with an operating capacity of 177 °C and 70 MPa. The gas used was methane and the liquids were n-paraffin based emulsions and unweighted drilling fluids, tested at 70 °C, 90 °C and 150 °c. The temperature and fluid composition influences had been analyzed and the experimental data for solubility and formation volume factor have been compared with predictions considering the additivity hypothesis and mathematical fittings based in the experimental data. Some pit gain calculation examples using the analytical expressions obtained are also discussed. / Mestrado / Explotação / Mestre em Ciências e Engenharia de Petróleo

Orientador: Paulo Roberto Ribeiro / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica e Instituto de Geociências / Made available in DSpace on 2018-08-23T20:47:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Bezerra_EvileneMatias_M.pdf: 21888888 bytes, checksum: a4a5d951f2e84456bcf3994127860284 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: Durante a operação de perfuração com fluidos base óleo, particularmente fluidos orgànicos, o entendimento do comportamento da mistura fluido de perfuração e fluido invasor (numa situação de kick) é de suma importância para o controle do poço. Especialmente na situação de um kick de gás, a detecção do influxo e a previsão de pressões no poço e da distribuição de fases (líquida e gasosa) durante a circulação, são bastante dificultadas quando se utilizam fluidos orgânicos. No presente trabalho foram realizados dois estudos: i) modelagem termodinâmica de misturas multicomponentes e ii) modelagem do controle de poço, utilizando-se os resultados referentes ao comportamento de fases de misturas gás-liquido. O modelo termodinâmico se baseou na equação de estado de Peng-Robinson, trabalhando-se com regras de mistura e parâmetros de interação binária através de um método de contribuição de grupo. A validação da modelagem termodinâmica foi feita através da comparação de resultados obtidos com dados da literatura. O modelo para estudo do controle de poços utilizou a modelagem termodinâmica desenvolvida, o que permitiu a previsão de pressões e de volumes no interior do poço, durante a circulação de um kick de metano. O efeito da solubilidade do gás no fluido de perfuração durante detecção e circulação do influxo foi realizada através de uma análise de sensibilidade de parâmetros / Abstract: During drilling operations with oil based fluids, particularly organic fluids. the understanding of the behavior of the invading and drilling fluid (during a kick situation) is a very important issue. Specially in a gas kick occurrence, kick detection. Pressure and volume prediction, as well as phase distribution (liquid and gas) during influx circulation, are more difficult to evaluate when synthetic fluids are applied. ln the present work two studies have were performed: i) thermodynamic modeling of multi-component mixtures; and ii) well control simulation applying the gas-liquid phase behavior results. The thermodynamic model was based in Peng-Robinson EOS, working with mixing rules and binary interaction parameters through a group contribution method. The validation of the thermodynamic modeling was performed by comparison of the computed results with published data for various gas-liquid mixtures The developed well control simulator applied the PVT modeling, what allowed the prediction of wellbore pressure and volumes during the methane kick circulation out of the hole. The study of the effect of gas solubility in the drilling fluid was conducted by a parameter sensitivity analysis / Mestrado / Reservatórios e Gestão / Mestra em Ciências e Engenharia de Petróleo

Fotodetectores baseados em poços quânticos (QWIPs Quantum¬-Well Infrared Photodetectors) possuem inúmeras aplicações nos campos da medicina, engenharia, defesa e monitoramento meteorológico e ambiental. O espectro de absorção dos QWIPs possui alta seletividade do comprimento de onda, e esse tipo de fotodetector é a escolha atual para a fabricação de câmeras de alta resolução operando no infravermelho. Atualmente, o Brasil enfrenta uma limitação na importação desse tipo de tecnologia, imposta pelos países mais desenvolvidos, devido à possibilidade de ser usada em aplicações militares. Neste trabalho, propomos o desenvolvimento e a fabricação de novos fotodetectores baseados em transições intrabanda em poços quânticos crescidos por epitaxia de feixes moleculares sobre substratos de GaAs. O crescimento epitaxial dos poços quânticos foi investigado, e as amostras foram analisadas por fotoluminescência (PL, Photoluminescence) de modo a verificarmos a qualidade e reprodutibilidade das heteroestruturas produzidas. O cálculo dos níveis de energia e das funções de onda dos poços quânticos foi feito por meio da implementação numérica do método da matriz de transferência [21] no software Mathematica. Esse método também foi aplicado ao cálculo autoconsistente envolvendo a dopagem da estrutura. A partir dos valores das energias de confinamento e das funções de onda obtidas pelo programa, algumas grandezas físicas puderam ser estimadas tais como o coeficiente de absorção teórico, a corrente de escuro e o ruído. Também foi implementado um modelo para o cálculo dos níveis de energia de uma impureza hidrogenóide dentro de um poço quântico de GaAs com barreiras de AlGaAs. Acredita-se que esse sistema possua melhores características de ruído em relação a um QWIP comum, no qual as impurezas estão completamente ionizadas [25] [26] [27]. O processamento das amostras para a fabricação dos fotodetectores foi desenvolvido e otimizado, e envolveu técnicas convencionais de fotolitografia, para a formação por ataque químico das estruturas de pequenos fotodetectores singelos sobre a amostra, e a deposição de filmes finos metálicos para a obtenção dos contatos (ôhmicos). Foram desenvolvidas e implementadas várias técnicas de caracterização para determinar o comprimento de onda de operação, a responsividade, o ruído intrínseco, e a corrente no escuro (dark current) dos QWIPs fabricados. No inicio deste projeto de doutorado, nenhuma das técnicas de caracterização estava disponível no laboratório. A caracterização completa dos QWIPs foi feita medindo-se o coeficiente de absorção e a resposta espectral por espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), a fotocorrente foi medida com um corpo negro, a corrente de escuro usando curvas I-V, e o ruído com um analisador de espectros. As medidas foram realizadas em função da voltagem de polarização (bias) aplicada, em diferentes valores de temperatura. Foram crescidas várias amostras de QWIPs, para absorção nas janelas atmosféricas de 3m a 5m e de 8m a 12m. A curva de absorção de cada amostra foi medida, e a caracterização optoeletrônica completa foi realizada em dois desses QWIPs, para a região de 8m a 12m. O melhor resultado foi obtido em um QWIP com o pico de absorção em 9,3m, que apresentou detectividade de 5×1010 cm.Hz1/2/W para 10K e 4×109 cm.Hz1/2/W para 70K. / Photodetectors based on quantum wells (QWIPs Quantum-Well Infrared Photodetectors) have numerous applications in the fields of medicine, engineering, defense, meteorology and environmental monitoring. The absorption spectrum of QWIPs has high wavelength selectivity, and this type of photodetector is the current choice for the fabrication of high-resolution cameras operating in the infrared. Currently, Brazil faces restrictions to import such a technology, imposed by the developed countries, due to its possibility of being used in military applications. In this thesis, we propose the development and optimization of photodetectors based on intraband transitions in quantum wells grown by molecular beam epitaxy (MBE) on GaAs substrates. The epitaxial growth of the quantum wells was investigated, and the samples were analyzed by photoluminescence (PL) to verify the quality and reproducibility of the heterostructures. The calculations of the energy levels and wavefunctions of the quantum wells were done by numerical implementation of the transfer matrix method [21] in the Mathematica software. This method was also applied to the self-consistent calculations involving the doping of the structures. From the values of the confinement energies, the wave functions could be obtained as well, and some physical quantities such as the theoretical absorption coefficient, the dark current and noise could be estimated. A model was also developed for the calculation of the energy levels of a hydrogenoid impurity inside a GaAs quantum well with AlGaAs barriers. It is believed that this system could have better noise characteristics when compared to a common QWIP in which the impurities are completely ionized [25] [26] [27]. The sample processing for the manufacture of the photodetectors was developed, optimized, and involved conventional photolithography techniques to define the physical size of the devices (followed by wet etching) as well as metallic film deposition to obtain ohmic contacts . Several characterization techniques were developed and installed to determine the wavelength of operation, the responsivity, the intrinsic noise and the dark current of the QWIPs manufactured in our laboratory. When this PhD project started, none of the characterization techniques was available in the lab. A complete set of experimental data was achieved by measuring the absorption coefficient and the spectral response by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), the photocurrent using a blackbody, the dark current using I-V curves, and the noise with a spectrum analyzer. The measurements were performed as a function of the bias voltage at different temperatures. Several QWIPs samples were grown for absorption in the atmospheric windows from 3m to 5m and from 8m to 12m. The absorption curve of each sample was measured, and full characterization was performed on two QWIPs, in the region of 8m to 12m. The best results were obtained in a QWIP with peak absorption at 9.3m, which showed a detectivity of 5×1010 cm.Hz1/2/W at 10K and 4×109 cm.Hz1/2/W at 70K.