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Previous issue date: 2015-09-25 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Pressure drawdown in oil producing fields can lead to reservoir compaction, surface subsidence and cementation/casing failure. The study and understanding of these effects can imply financial and environmental risks reduction. In order to analyze and predict these problems some models were built using the finite element software ABAQUS due to its flexibility in treatment of geometry and topological heterogeneity, use of external routines and plugins. This study describes, through axisymmetric models, the influence of 'depletion' and "coefficient of friction" on reservoir compaction, surface subsidence, von Mises stresses in the casing and slip between cement/casing was analyzed. A central composite rotatable design (CCRD) 22 with four axial points and a center point was made to analyze the significance of the variables through the response surface method. In addition to the quantitative variables, as indicated, it was also analyzed the influence of qualitative variable type of reservoir rock. It was concluded that depletion is a significant variable for the answers "Mises stress", "reservoir compaction" and "subsidence" while the variable coefficient of friction is significant for the answers "Mises stress" and "slip." The type of reservoir rock influences directly the Mises stress, compaction and subsidence. For the same depletion more rigid is the rock, less is the von Mises stress, compaction and subsidence. Also to realize a reduction in the maximum active tension in the coating, for the same level of depletion, friction coefficient and type of reservoir rock when concentric coatings run, due to increased structural capacity. Also was realize, for the same level of depletion, friction coefficient and type of reservoir rock, a reduction in the maximum active stress in the casing, when was used concentric casings, due to increased structural capacity. / Em reservatórios subterrâneos de petróleo, a diminuição da pressão de poros devido à produção pode ocasionar a compactação do reservatório e a consequente subsidência da superfície, além de falhas na cimentação e no revestimento. O estudo e entendimento destes efeitos implicam na redução dos riscos econômicos e ambientais dos projetos de exploração. A fim de analisar e prever estes problemas foram construídos alguns modelos através do simulador de elementos finitos ABAQUS, devido à sua flexibilidade no tratamento da geometria e heterogeneidade topológica, uso de rotinas externas e plugins. Este estudo descreve, através de modelos axissimétricos, a influência das variáveis quantitativas depleção e coeficiente de atrito entre a formação rochosa e a pasta de cimento nas seguintes respostas: compactação do reservatório, subsidência da superfície, estado de tensões de von Mises no revestimento e deslizamento/abertura (falha adesiva) na interface formação rochosa-pasta cimentícia. Com o objetivo de tratar estatisticamente as respostas, foi realizado um delineamento composto central rotacional (DCCR) 22 com quatro pontos axiais e um ponto central, que possibilitou analisar a significância das variáveis através de superfícies de respostas. Além das variáveis quantitativas, já indicadas, foi analisada também a influência da variável qualitativa tipo de rocha reservatório. Concluiu-se que a depleção é uma variável significativa para as respostas tensão de Mises, compactação e subsidência, enquanto a variável coeficiente de atrito é significativa para as respostas tensão de Mises e deslizamento. O tipo de rocha reservatório influencia diretamente nas respostas tensão de Mises, compactação e subsidência. Quanto mais rígida a rocha, menor as tensões atuantes, compactação e subsidência para uma mesma depleção. Percebeu-se, também, uma redução na tensão máxima atuante no revestimento, para um mesmo nível de depleção, coeficiente de atrito e tipo de rocha reservatório, quando são executados revestimentos concêntricos, devido o aumento da capacidade estrutural.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:tede.biblioteca.ufpb.br:tede/9128 |
| Date | 25 September 2015 |
| Creators | Dantas, José Diego Formiga |
| Contributors | Azeredo, Givanildo Alves de |
| Publisher | Universidade Federal da Paraíba, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil e Ambiental, UFPB, Brasil, Engenharia Cívil e Ambiental |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB, instname:Universidade Federal da Paraíba, instacron:UFPB |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | -5212314370655042468, 600, 600, 600, 600, -6802672734029945274, -6274833215046395772, 3590462550136975366 |
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