[pt] Sendo a exploração de petróleo cada vez mais profunda, atingindo vários quilômetros abaixo dos leitos marítimos, uma simulação numérica adequada para prever o comportamento de rochas antes da perfuração está se tornando cada vez mais importante para a indústria de petróleo, devido aos altos custos operacionais para garantir a estabilidade do poço. Um dos problemas típicos que os engenheiros de petróleo enfrentam é a instabilidade de poços em rochas evaporíticas, que geralmente são sujeitas a deformações excessivas e possuem características de comportamento mecânico dependentes do tempo. Grandes reservas de petróleo que foram encontradas ao redor do mundo em rochas evaporíticas encorajaram aos engenheiros a investigar mais profundamente essa resposta mecânica dependente do tempo (creep). Por outro lado, a concentração de tensões em torno dos furos pode torná-lo um projeto de engenharia inviável. A desestabilização devido a grandes deformações pode levar a problemas como colapso e fechamento do poço. Assim, para estudar a estabilidade de poços e projetar um sistema de produção de petróleo adequado, a influência do creep deve ser considerada adequadamente no comportamento esperado do material. Nesta pesquisa, as equações que definem o modelo elásto-viscoplástico de Sterpi e Gioda (2007) são implementadas no programa computacional FLAC 3D - ITASCA, código baseado no método das diferenças finitas. O procedimento de implementação consiste em gerar uma DLL (Dynamic Link Library) escrita em linguagem de programação C (mais mais) e integrar as tensões ao longo de um incremento de deformações usando um algoritmo de integração explícito. O modelo elásto-viscoplástico foi validado com resultados experimentais envolvendo rochas salinas disponíveis na literatura. Finalmente, é realizada uma simulação numérica com o programa FLAC 3D, considerando o modelo de Sterpi e Gioda, com o objetivo de estudar o fechamento de um poço no pré-sal brasileiro. / [en] Since oil exploration is reaching several kilometers below seafloor, an adequate numerical simulation for prediction of rock behavior prior to drilling is becoming increasingly important for the oil industry due to the high operating costs to ensure well stability. One of the typical problems that oil engineers face is the instability of wells in evaporitic rocks, which are often subject to excessive deformation and have time-dependent mechanical behavior characteristics. Huge oil reserves that were found around the world in evaporitic reservoirs encouraged engineers to further investigate this mechanical time-dependent response (creep). On the other hand, the concentration of stresses around the well can make it an unviable engineering project. Destabilization due to large deformations may be involved, leading to problems such as collapse and well closure. Thus, in order to study the stability of the boreholes and design an appropriate oil production system, creep must be properly considered in the expected behavior of the material. In this research, the equations that define the elasto-viscoplastic model of Sterpi and Gioda (2007) will be implemented in the computer program FLAC 3D - Itasca, code based on the finite difference method. The implementation procedure consists of generating a Dynamic Link Library (DLL) written in C (plus plus) programming language and integrating the stress along a strain increment by using an explicit integration algorithm. The elasto-viscoplastic model has been validated with experimental results from triaxial creep tests in salt rocks available in the literature, indicating a successful implementation. Finally, a numerical simulation in FLAC 3D considering the model of Sterpi and Gioda is performed in order to study a pre-salt wellbore closure.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:puc-rio.br/oai:MAXWELL.puc-rio.br:51166 |
| Date | 05 January 2021 |
| Creators | KAREN STEPHANIE NINANYA DE LA CRUZ |
| Contributors | CELSO ROMANEL |
| Publisher | MAXWELL |
| Source Sets | PUC Rio |
| Language | English |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | TEXTO |
Page generated in 0.0024 seconds