[pt] O fator fundamental que leva um poço de petróleo ao colapso
é o processo transiente de elevação da pressão de poros ao
seu redor, devido à penetração da lama de perfuração no
interior da formação. Entre as propriedades da rocha, a
permeabilidade é responsável pela determinação da
velocidade de penetração, bem como da profundidade atingida.
Quando são perfurados folhelhos, rochas de baixa
permeabilidade, uma região de dano mecânico se desenvolve
ao redor do poço. Esta região é caracterizada pela
alteração das propriedades mecânicas e hidráulicas da
rocha. O material aumenta de volume acompanhado do
surgimento de fissuras, como resultado do descarregamento e
subsequente carregamento desviador. Este comportamento do
material foi representado neste trabalho através de um
modelo de plasticidade não-associada. Este trabalho discute
a influência das tensões e da escavação sobre a
permeabilidade das rochas, testando a aplicabilidade de
duas relações de permeabilidade ao problema da perfuração
de poços de petróleo. Estas relações foram implementadas
num simulador numérico baseado no método dos elementos
finitos, capaz de modelar o processo acoplado de fluxo
monofásico através de um meio poroso deformável.
Os resultados obtidos mostram que a consideração da
permeabilidade da região circunvizinha às paredes do poço
como constante, durante e após a perfuração, é uma
simplificação que pode levar a erros significativos. As
relações de permeabilidade adotadas, embora ainda
necessitem de comprovação experimental ou de campo,
contribuirão para o melhor entendimento do estudo da
estabilidade de poços. / [en] The underlying factor that leads the wellbore collapse is
the porepressure transient process of elevation around the
wellbore due to the penetration of the drilling mud. Among
the rock properties, the permeability is responsible for
determining penetration speed, as well as the reached depth.
When drilling shales, wich are rocks of low permeability, a
zone of mechanical damage is developed around of the
wellbore. This zone is characterized by the alteration of
the mechanical and hydraulic rock properties. There is a
material volume increase, accompanied by microcracking, as
a result of the unloading and subsequent deviatoric
stresses. This behavior of the material was represented in
this work by a model of non-associated plasticity.
Here is discussed the stresses and excavation influence on
rock permeability, by testing the application of two
permeability relationships to drilling problem. These
relationships were implemented in a numeric simulator
finite element based, wich can model the coupled process of
the single-phase flow through porous media.The obtained
results show that the consideration of constant
permeability on zone close to the wellbore as constant,
during and after the drilling, is a simplification that can
lead to significant mistakes. The permeability
relationships adopted, although still need experimental or
field validation, will contribute to a best understanding
of the study of the wellbores stability.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:puc-rio.br/oai:MAXWELL.puc-rio.br:2752 |
| Date | 11 July 2002 |
| Creators | EWERTON MOREIRA PIMENTEL DE ARAUJO |
| Contributors | SERGIO AUGUSTO BARRETO DA FONTOURA |
| Publisher | MAXWELL |
| Source Sets | PUC Rio |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | TEXTO |
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