Análise do comportamento dinâmico de uma coluna de haste de bombeio mecânico de poços de petróleo
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2019 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB |
Texto Completo: | https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/18797 |
Resumo: | It was observed that the sucker rods pumping, mechanical components used in the method of artificial lift by mechanical pump of petroleum are subject to great cyclical efforts and they have suffered failures that have led to successive ruptures causing physical damage to the production company. Determining and analyzing these causes are important to avoid future rod breaks. One way is to use an analogy with the dynamic of multiple pendulums to model the transverse displacements in the system and find the rods most susceptible to failure. The transverse displacements can cause beating/shocks of the rod string with the inner wall of the production tubing, these beats can cause damage to the rod column, damaging the system operation, and consequently the production stops and increase intervention in the wells. In this dissertation, looking through an experiment (analogy with multiple pendulums) where a bicycle chain is used to simulate the dynamics of the sucker rod’s string through the vertical movement of the pump, obtaining the transverse displacements to compare numerical analysis. Numerical and experimental results shows the rod’s region in relation to the well’s length with majors displacements. In the work two simulations are carried out, one of a sucker rod’s string in petroleum well and another one experiment with bicycle chain and shows that is possible simulate dynamical behavior of a sucker rod pumped vertical petroleum wells. |
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Análise do comportamento dinâmico de uma coluna de haste de bombeio mecânico de poços de petróleoHastes de bombeioPêndulos múltiplosFalhasSucker rodsMultiple pendulumsFailureCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICAIt was observed that the sucker rods pumping, mechanical components used in the method of artificial lift by mechanical pump of petroleum are subject to great cyclical efforts and they have suffered failures that have led to successive ruptures causing physical damage to the production company. Determining and analyzing these causes are important to avoid future rod breaks. One way is to use an analogy with the dynamic of multiple pendulums to model the transverse displacements in the system and find the rods most susceptible to failure. The transverse displacements can cause beating/shocks of the rod string with the inner wall of the production tubing, these beats can cause damage to the rod column, damaging the system operation, and consequently the production stops and increase intervention in the wells. In this dissertation, looking through an experiment (analogy with multiple pendulums) where a bicycle chain is used to simulate the dynamics of the sucker rod’s string through the vertical movement of the pump, obtaining the transverse displacements to compare numerical analysis. Numerical and experimental results shows the rod’s region in relation to the well’s length with majors displacements. In the work two simulations are carried out, one of a sucker rod’s string in petroleum well and another one experiment with bicycle chain and shows that is possible simulate dynamical behavior of a sucker rod pumped vertical petroleum wells.NenhumaFoi observado que as hastes de bombeio, componentes mecânicos utilizados no método de elevação artificial por bombeio mecânico de petróleo estão sujeitas a grandes esforços cíclicos e têm sofrido falhas que levaram às sucessivas rupturas causando danos físicos e financeiros a empresa produtora. Determinar e analisar essas causas são importantes para evitar futuras quebras de hastes. Uma forma seria utilizar uma analogia com pêndulos múltiplos para modelar os deslocamentos transversais no sistema e encontrar as hastes mais suscetíveis a falha. Os deslocamentos transversais podem ocasionar batidas/choques da coluna de hastes com a parede interna da tubulação de produção, essas batidas podem ocasionar danos a coluna de hastes prejudicando o funcionamento do sistema, e consequentemente paradas de produção e aumento de intervenção nos poços. Neste trabalho de dissertação, procura-se através de um experimento (analogia com pêndulos múltiplos), no qual utiliza-se uma corrente de bicicleta que simula a dinâmica da coluna de hastes através do movimento vertical de bombeio, obter os deslocamentos transversais para comparação com uma análise numérica. Os resultados experimentais e numéricos mostram a região da haste em relação à profundidade do poço com maiores deslocamentos transversal. No trabalho realizam-se duas simulações, uma de uma coluna de haste de um poço de petróleo e outra do experimento com a corrente de bicicleta e mostra-se que é possível simular o comportamento dinâmico de uma coluna de haste em poço petróleo por bombeio mecânicoUniversidade Federal da ParaíbaBrasilEngenharia MecânicaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia MecânicaUFPBRodrigues, Marcelo Cavalcantihttp://lattes.cnpq.br/2140285341359128Mélo, Adelaide Costa de2020-12-17T01:58:47Z2019-05-032020-12-17T01:58:47Z2019-01-30info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesishttps://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/18797porhttp://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPBinstname:Universidade Federal da Paraíba (UFPB)instacron:UFPB2021-09-01T19:48:36Zoai:repositorio.ufpb.br:123456789/18797Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://repositorio.ufpb.br/PUBhttp://tede.biblioteca.ufpb.br:8080/oai/requestdiretoria@ufpb.br|| diretoria@ufpb.bropendoar:2021-09-01T19:48:36Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB - Universidade Federal da Paraíba (UFPB)false |
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