
Universidade Federal de Santa catarina (UFSC)
Programa de Pós-graduação em Engenharia, Gestão e Mídia do Conhecimento (PPGEGC)
Detalhes do Documento Analisado
Centro: Não Informado
Departamento: Não Informado
Dimensão Institucional: Pós-Graduação
Dimensão ODS: Ambiental
Tipo do Documento: Dissertação
Título: MODELAGEM MATEMÁTICA DO AUMENTO DE PRESSÃO NOS ANULARES (APB) EM POÇOS DE PETRÓLEO
Orientador
- JADER RISO BARBOSA JUNIOR
Aluno
- JOHANN GOETHE ALRUTZ BARCELOS
Conteúdo
Com a contínua demanda por petróleo, as explorações marítimas em reservatórios de alta temperatura e alta pressão têm revelados novos problemas relacionados à integridade estrutural de poços. um problema recorrente nas últimas décadas é o aumento de pressão nos anulares do poço, ou apb (annular pressure buildup). este fenômeno ocorre devido à expanção dos fluidos presentes nos anulares, resultante do aquecimento do poço com a produção de hidrocarbonetos. caso os anulares do poço se encontrem confinados, o aumento de pressão anular, oriundo do aumento de temperatura do sistema, pode atingir níveis críticos, ultrapassando a resistência mecânica do tubo de produção ou dos revestimentos, podendo levar à perda do poço. deste modo, o principal objetivo deste trabalho diz respeito à correta previsão do apb em poços offshore. para tanto, um modelo matemático foi criado para simular os efeitos hidrodinâmicos, térmicos e mecânicos presentes na produção de hidrocarbonetos. o modelo foi desenvolvido com o intuito de ser o mais robusto possível, para possibilitar a simulação de diferentes cenários. são utilizados modelos empíricos de fases separadas para a solução do escoamento dentro do tubo de produção e usou-se um modelo radial de resistências térmicas para considerar as diversas camadas do poço na transferência de calor para a formação, onde considerou-se seu efeito transiente através de um parâmetro de relaxação. este modelo possui as equações de conservação da quantidade de movimento e de energia acopladas e integradas ao longo de todo o poço, de modo a obter o aumento de temperatura média nos anulares. com o aquecimento do sistema, pode-se obter valores de apb através de um modelo análogo a de um vaso de pressão, acoplado com um modelo de deformação estrutural. os resultados foram comparados com dados de campo provenientes de dois poços operados pela petrobras, um vertical e outro direcional. devido à pequena quantidade de sensores em poços reais, as comparações com dados de campo se limitam ao topo do tubo de produção (cabeça do poço) e ao topo do primeiro anular. para o poço vertical, obteve-se diferenças máximas de 4% (750 kpa) para a pressão e 2 k para a temperatura na cabeça do poço e 3% (850 kpa) para a pressão no topo do primeiro anular. já no poço direcional, diferenças na cabeça do poço de 15% (860 kpa) e 4,5 k para a pressão e temperatura foram encontradas. porém, a pressão no topo do primeiro anular apresentou diferenças inconsistentes com os demais resultados, apontando para algum fator operacional não englobado no modelo. um pacote comercial próprio para o cálculo de apb foi usado para comparar os resultados do modelo proposto com valores obtidos atualmente na indústria. uma análise de diferentes fatores que frequentemente são fontes de simplificações e erros em modelos matemáticos foi realizada.
Índice de Shannon: 3.89857
Índice de Gini: 0.927794
ODS 1 | ODS 2 | ODS 3 | ODS 4 | ODS 5 | ODS 6 | ODS 7 | ODS 8 | ODS 9 | ODS 10 | ODS 11 | ODS 12 | ODS 13 | ODS 14 | ODS 15 | ODS 16 |
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3,65% | 6,72% | 4,31% | 3,42% | 3,79% | 5,60% | 12,87% | 6,10% | 7,04% | 6,39% | 5,24% | 5,73% | 8,66% | 10,36% | 5,57% | 4,55% |
ODS Predominates


3,65%

6,72%

4,31%

3,42%

3,79%

5,60%

12,87%

6,10%

7,04%

6,39%

5,24%

5,73%

8,66%

10,36%

5,57%

4,55%