[pt] A produção de petróleo em alta vazão a partir de
reservatórios formados por
arenitos friáveis requer a instalação de sistemas de
contenção de sólidos para
preservar equipamentos de superfície e subsuperfície.
Os projetos de explotação para campos constituídos por
estes reservatórios
têm na completação uma etapa fundamental na construção do
poço. Dentre as
diversas operações de completação, a instalação de
sistemas de contenção de sólidos
é uma das mais complexas e envolve uma ampla gama de
recursos humanos e
financeiros. A alteração no estado de tensões atuante
sobre a formação é uma das
principais fontes de carregamento dos sistemas de
contenção mecânica de sólidos
instalados em poços horizontais.
O objetivo deste trabalho é desenvolver um modelo para
avaliação do
desempenho de sistemas de contenção de sólidos do tipo
gravel pack quando
submetidos aos esforços relacionados ao comportamento
geomecânico das
formações produtoras e a variação de pressões durante a
vida produtiva de um poço
de petróleo, permitindo a otimização de projetos destes
sistemas sob a ótica da
resistência ao colapso das telas.
O carregamento imposto sobre estes sistemas é avaliado
através da
implementação do modelo de Mohr Coulomb solucionado
numericamente através do
método de elementos finitos (MEF).
O programa comercial ABAQUS™ é utilizado em função da sua
flexibilidade
para solução de modelos não-lineares.
Foram analisados sistemas de contenção de areia com os
conjuntos de telas
tipicamente utilizados na indústria de petróleo. Em nenhum
cenário analisado foram
verificados indícios de colapso dos tubos indicando a
possibilidade de redução da sua
resistência mecânica. / [en] Global increase in energy demand and the lack of
opportunities on shore or in
shallow waters are driving production of hydrocarbons
towards deep and ultra deepwater
basins, where reservoirs are usually formed by weak and
unconsolidated
sandstones that require sand control methods to prevent
damage in surface and
subsurface equipments.
Guidelines to select sand control systems are primarily
based on sand
exclusion, seeking to optimize balance between oil rate
and fines production. Another
aspect, often overlooked, is collapse strength of the
system formed by the sand control
equipment and the formation itself, subjected to
mechanical loadings that change
during life of the well.
This contribution presents a method to evaluate collapse
strength of sand
control systems taking into account mechanical interaction
between the formation and
sand control screens. Elastoplastic models are used to
represent granular materials.
Three sand control systems were studied: gravel pack with
premium screens, stand
alone premium screens and pre-packed screens. A model to
describe contact between
granular materials (gravel and formation) and soil-pipe
interaction is proposed.
Results demonstrate that perforated base pipes used in
premium screens
may be oversized for applications under regular operating
conditions.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:puc-rio.br/oai:MAXWELL.puc-rio.br:11036 |
| Date | 14 December 2007 |
| Creators | ANDERSON RAPELLO DOS SANTOS |
| Contributors | ARTHUR MARTINS BARBOSA BRAGA, ARTHUR MARTINS BARBOSA BRAGA |
| Publisher | MAXWELL |
| Source Sets | PUC Rio |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | TEXTO |
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