Estudo numérico de novas concepções de conectores para tubos de perfuração em alumínio com melhor desempenho à fadiga

• Autor(a) principal: Silva, Moisés Espíndola da
• Data de Publicação: 2010
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRJ
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/11422/6966
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS; fadiga; tubosde perfuração; alumínio; modelagem numérica

A necessidade de perfuração de poços de petróleo de grande alcanceutilizando poços direcionais vem se intensificando no Brasil. Estima-se que a redução do peso da coluna de perfuração seja fator crucial para se viabilizar a produção. O objetivo desse trabalho é contribuir para o estudo de materiais alternativosem tubos de perfuração visando reduzir o peso das colunas de perfuração.Baseado em conclusões obtidas em análises anteriores realizadas no Laboratório de Tecnologia Submarina (COPPE/UFRJ), que incluem testes de fadiga em escala reduzida e em escala real, o presente artigo visa propor melhoranesses projetos por meio de modelagem numérica com elementos finitos. Modelagem numérica é feita com elementos finitos não-lineares, axissimétricos e com deformação assimétrica (tipo CAXA), desenvolvidos no software ABAQUS. Através desses modelos numéricos foi possível simular níveis de carga com intensidades obtidas em testes de fadiga anteriores para, assim, obter a distribuição de tensões nas diferentes regiões do tubo de perfuração e conectores de aço. A estimativa da vida à fadiga das novas concepções geométricas para os tool-joints, com conectores de aço e tubo em liga de alumínio, foi obtida utilizando-se modelos que consideraram a triaxialidade de tensões no interior dos conectores. Assim, foi possível realizar uma correlação numérico-experimental para validação dos dados obtidos. Também foram propostas novas geometrias em prol de melhorar a vida à fadiga dos tubos de perfuração de alumínio.