Estudo dos efeitos térmico e hidrostático sobre o aumento da pressão em anulares confinados
| Autor(a) principal: | |
|---|---|
| Data de Publicação: | 2017 |
| Tipo de documento: | Dissertação |
| Idioma: | por |
| Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRRJ |
| Texto Completo: | https://rima.ufrrj.br/jspui/handle/20.500.14407/13465 |
Resumo: | Nas atividades produtivas das indústrias de óleo e gás a integridade do poço de petróleo deve ser garantida ao longo de todo o ciclo produtivo, principalmente a partir de um bom dimensionamento dos revestimentos. É fundamental o desenvolvimento de estudos de modelagem matemática e simulação computacional do fenômeno do aumento da pressão em anulares confinados, conhecido como “Annular Pressure Buildup” (APB), causado, principalmente, pelo aumento da temperatura do poço e de seus anulares quando o processo de produção é iniciado. É importante ressaltar que estratégias de mitigação do APB devem ser desenvolvidas através de estudos de técnicas de alívio de pressão. Neste trabalho, foi estudada a modelagem do aumento de pressão do fluido confinado nos anulares de um poço de petróleo, avaliada a influência de parâmetros operacionais sobre o fenômeno e proposta a modelagem da drenagem do fluido para a formação, que é um dos mecanismos de alívio da pressão dos anulares. Utilizou-se um modelo matemático, baseado no trabalho e metodologia desenvolvida por Perez (2015), considerando fatores de projeto tais como a geometria do poço, as características mecânicas dos revestimentos, as características geológicas da formação rochosa, fatores físico-químicos relacionados ao fluido de perfuração e sua composição. A modelagem matemática do fenômeno APB foi baseada em equações de balanço de massa e de energia, de propriedades termodinâmicas e relações entre Pressão, Volume e Temperatura (PVT). Foram realizadas simulações para validação do algoritmo computacional desenvolvido para o cálculo e alívio do APB, assim como comparações entre diferentes configurações de poços e tipos de rocha. Foram realizadas simulações considerando a sedimentação de adensantes do fluido de perfuração, a fim de verificar em que condições ocorreria a drenagem do fluido através da torta de filtração formada pelos sólidos sedimentados e também, como a permeabilidade do sedimento influenciaria o APB. Os resultados do cálculo do APB obtidos nas simulações realizadas nesta dissertação apresentaram concordância satisfatória com os valores obtidos pelo software comercial utilizado pela Petrobras, o Wellcat®, apresentando desvios menores do que 3% em todos os pontos avaliados nesta dissertação |
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Pedroza, Izadora Chauke Piovezan dos SantosMeleiro, Luiz Augusto da Cruz81455941700http://lattes.cnpq.br/0883486364645272Calçada, Luís Américo08290882882http://lattes.cnpq.br/5259178085279570Meleiro, Luiz Augusto da CruzScheid, Cláudia MíriamFerreira, Marcus Vinicius Duarte13756971708http://lattes.cnpq.br/32348469863219532023-12-22T02:47:03Z2023-12-22T02:47:03Z2017-12-27Pedroza, Izadora Chauke Piovezan dos Santos. Estudo dos efeitos térmico e hidrostático sobre o aumento da pressão em anulares confinados. 2017. [61 f.]. Dissertação( Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química) - Instituto de Tecnologia, Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, [Seropédica-RJ] .https://rima.ufrrj.br/jspui/handle/20.500.14407/13465Nas atividades produtivas das indústrias de óleo e gás a integridade do poço de petróleo deve ser garantida ao longo de todo o ciclo produtivo, principalmente a partir de um bom dimensionamento dos revestimentos. É fundamental o desenvolvimento de estudos de modelagem matemática e simulação computacional do fenômeno do aumento da pressão em anulares confinados, conhecido como “Annular Pressure Buildup” (APB), causado, principalmente, pelo aumento da temperatura do poço e de seus anulares quando o processo de produção é iniciado. É importante ressaltar que estratégias de mitigação do APB devem ser desenvolvidas através de estudos de técnicas de alívio de pressão. Neste trabalho, foi estudada a modelagem do aumento de pressão do fluido confinado nos anulares de um poço de petróleo, avaliada a influência de parâmetros operacionais sobre o fenômeno e proposta a modelagem da drenagem do fluido para a formação, que é um dos mecanismos de alívio da pressão dos anulares. Utilizou-se um modelo matemático, baseado no trabalho e metodologia desenvolvida por Perez (2015), considerando fatores de projeto tais como a geometria do poço, as características mecânicas dos revestimentos, as características geológicas da formação rochosa, fatores físico-químicos relacionados ao fluido de perfuração e sua composição. A modelagem matemática do fenômeno APB foi baseada em equações de balanço de massa e de energia, de propriedades termodinâmicas e relações entre Pressão, Volume e Temperatura (PVT). Foram realizadas simulações para validação do algoritmo computacional desenvolvido para o cálculo e alívio do APB, assim como comparações entre diferentes configurações de poços e tipos de rocha. Foram realizadas simulações considerando a sedimentação de adensantes do fluido de perfuração, a fim de verificar em que condições ocorreria a drenagem do fluido através da torta de filtração formada pelos sólidos sedimentados e também, como a permeabilidade do sedimento influenciaria o APB. Os resultados do cálculo do APB obtidos nas simulações realizadas nesta dissertação apresentaram concordância satisfatória com os valores obtidos pelo software comercial utilizado pela Petrobras, o Wellcat®, apresentando desvios menores do que 3% em todos os pontos avaliados nesta dissertaçãoCoordenação e Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESIn the productive activities of the oil and gas industries, the integrity of the oil well must be guaranteed throughout the entire production cycle, mainly from a good sizing of the casings. It is fundamental to develop studies of mathematical modeling and computational simulation of the phenomenon of increased pressure in confined annuli, known as "Annular Pressure Buildup" (APB), mainly caused by increasing the temperature of the well and its annular ones when the production process is initiated. It is important to emphasize that the APB mitigation strategies must be developed through studies of pressure relief techniques. In this work, a model of the pressure increase of the confined fluid in the annuli of an oil well was studied, an operational parameters influence was evaluated for the phenomenon and a drainage model was proposed to flow to a formation, and this is one of the mechanisms of annular pressure relief. It was used a mathematical model, based on the work and methodology developed by Perez (2015), considering design factors such as well geometry, mechanical characteristics of the casings, such as geological characteristics of the rock formation, physical-chemical factors related to the drilling fluid and its composition. The mathematical modeling of the APB phenomenon was proposed in equations of mass and energy balance, thermal properties and relations between Pressure, Volume and Temperature (PVT). Simulations were performed to validate the computational algorithm developed for the calculation and relief of APB, as well as comparisons between different values of wells and rock types. Simulations were performed considering the sedimentation of drilling fluid densifiers, in order to verify under which conditions, the drainage of the fluid would occur through the filter cake formed by the sedimented solids and also, as the permeability of the sediment would influence the APB. The results of the calculation of the APB obtained in the simulations developed in this dissertation presented satisfactory agreement with the values obtained by the commercial software used by Petrobras, Wellcat®, showing deviations of less than 3% in all the evaluated points studied in this workapplication/pdfporUniversidade Federal Rural do Rio de JaneiroPrograma de Pós-Graduação em Engenharia QuímicaUFRRJBrasilInstituto de TecnologiaExpansão térmica dos anularesAPBMecanismo de Alívio de PressãoThermal Expansion of the AnnuliAPBPressure Relief MechanismEngenharia QuímicaEstudo dos efeitos térmico e hidrostático sobre o aumento da pressão em anulares confinadosStudy of the thermal and hydrostatic effects on pressure increasing in confined annularinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisABRANTES, J. P. Uma contribuição à Modelagem Experimental e Teórica do Processo de Conformação Hidrostática de Tubos de Aço Inoxidável AISI 316 L. 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Estudo dos efeitos térmico e hidrostático sobre o aumento da pressão em anulares confinados Pedroza, Izadora Chauke Piovezan dos Santos Expansão térmica dos anulares APB Mecanismo de Alívio de Pressão Thermal Expansion of the Annuli APB Pressure Relief Mechanism Engenharia Química |
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Expansão térmica dos anulares APB Mecanismo de Alívio de Pressão |
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Expansão térmica dos anulares APB Mecanismo de Alívio de Pressão Thermal Expansion of the Annuli APB Pressure Relief Mechanism Engenharia Química |
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Nas atividades produtivas das indústrias de óleo e gás a integridade do poço de petróleo deve ser garantida ao longo de todo o ciclo produtivo, principalmente a partir de um bom dimensionamento dos revestimentos. É fundamental o desenvolvimento de estudos de modelagem matemática e simulação computacional do fenômeno do aumento da pressão em anulares confinados, conhecido como “Annular Pressure Buildup” (APB), causado, principalmente, pelo aumento da temperatura do poço e de seus anulares quando o processo de produção é iniciado. É importante ressaltar que estratégias de mitigação do APB devem ser desenvolvidas através de estudos de técnicas de alívio de pressão. Neste trabalho, foi estudada a modelagem do aumento de pressão do fluido confinado nos anulares de um poço de petróleo, avaliada a influência de parâmetros operacionais sobre o fenômeno e proposta a modelagem da drenagem do fluido para a formação, que é um dos mecanismos de alívio da pressão dos anulares. Utilizou-se um modelo matemático, baseado no trabalho e metodologia desenvolvida por Perez (2015), considerando fatores de projeto tais como a geometria do poço, as características mecânicas dos revestimentos, as características geológicas da formação rochosa, fatores físico-químicos relacionados ao fluido de perfuração e sua composição. A modelagem matemática do fenômeno APB foi baseada em equações de balanço de massa e de energia, de propriedades termodinâmicas e relações entre Pressão, Volume e Temperatura (PVT). Foram realizadas simulações para validação do algoritmo computacional desenvolvido para o cálculo e alívio do APB, assim como comparações entre diferentes configurações de poços e tipos de rocha. Foram realizadas simulações considerando a sedimentação de adensantes do fluido de perfuração, a fim de verificar em que condições ocorreria a drenagem do fluido através da torta de filtração formada pelos sólidos sedimentados e também, como a permeabilidade do sedimento influenciaria o APB. Os resultados do cálculo do APB obtidos nas simulações realizadas nesta dissertação apresentaram concordância satisfatória com os valores obtidos pelo software comercial utilizado pela Petrobras, o Wellcat®, apresentando desvios menores do que 3% em todos os pontos avaliados nesta dissertação |
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2017 |
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