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Análise da propagação de pressão em fluidos de perfuração durante kick de gás

An important task during well drilling in deep water is the control of the bottomhole pressure within a narrow range. Whenever the bottomhole pressure becomes smaller than the formation pressure there is a risk of formation fluid invasion (oil, natural gas and/or water) into the wellbore. The influx...

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Autor principal:	Galdino, Jonathan Felipe
Formato:	Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação)
Idioma:	Português
Publicado em:	Universidade Tecnológica Federal do Paraná 2020
Assuntos:	Dinâmica dos fluidos Escoamento - Medição Gás - Escoamento Perfuração de poços Fluid dynamics Runoff - Mensuration Gas flow Shaft sinking CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::FENOMENOS DE TRANSPORTE::MECANICA DOS FLUIDOS
Acesso em linha:	http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/10238
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id	riut-1-10238
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spelling	riut-1-102382020-11-12T18:24:46Z Análise da propagação de pressão em fluidos de perfuração durante kick de gás Galdino, Jonathan Felipe Franco, Admilson Teixeira Negrão, Cezar Otaviano Ribeiro Oliveira, Gabriel Merhy de Junqueira , Silvio Luiz de Mello Rossi , Luciano Fernando dos Santos Franco , Admilson Teixeira Dinâmica dos fluidos Escoamento - Medição Gás - Escoamento Perfuração de poços Fluid dynamics Runoff - Mensuration Gas flow Shaft sinking CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::FENOMENOS DE TRANSPORTE::MECANICA DOS FLUIDOS An important task during well drilling in deep water is the control of the bottomhole pressure within a narrow range. Whenever the bottomhole pressure becomes smaller than the formation pressure there is a risk of formation fluid invasion (oil, natural gas and/or water) into the wellbore. The influx of the formation fluid to the wellbore, called kick, can escalate to a blowout if not controlled when the formation fluid reaches the surface. Therefore, a small inflow of gas should be detected as soon as possible. Nevertheless, the pressure is only measured while drilling and also a small influx of gas cannot change significantly the bottomhole pressure. Another indication of kick is the change of pressure at the wellhead which is only noticed when a large amount of gas has invaded the well. The current work presents a compressible transient flow model to predict pressure transmission within the wellbore when a gas influx occurs. The model comprises the conservation equations of mass and momentum which are solved by the method of characteristics. In this work, to the drilling fluids a thixotropic model is considered. The influx of gas is defined as a function of the rock permeability and the pressure difference between the reservoir and the well. Model results show that the pressure variation along the time depends on the pressure wave propagation and the thixotropic properties. PETROBRAS; FUNTEF No processo de perfuração de poços o controle da pressão é uma importante tarefa. Se a pressão no interior do poço estiver abaixo da pressão de poros, um influxo da formação pode ocorrer, fenômeno denominado de kick. Se o influxo não for controlado pode ocorrer um fluxo descontrolado da formação para a superfície, denominado blowout. Quanto mais rápida for a detecção do kick, maiores as probabilidades de realizar seu adequado controle. O principal indício de que está ocorrendo um influxo é o monitoramento do pit gain – ganho de fluido de perfuração nos tanques de lama. Assim, é importante conhecer o comportamento da pressão na ocorrência de um kick para que o influxo seja rapidamente detectado e que sejam tomadas as melhores decisões durante a retomada do controle do poço. Portanto, neste trabalho é apresentada uma modelagem matemática para prever a propagação de pressão no poço durante um influxo de gás (kick). Na modelagem é considerado o comportamento tixotrópico do fluido de perfuração e sua compressibilidade, e o escoamento é considerado unidimensional, laminar, transiente e isotérmico. O poço é tratado como um corpo perfeitamente rígido e desconsidera-se a presença de cascalhos. O gás, tratado através da lei dos gases ideais, é estacionário e insolúvel. O fluxo da formação para o interior do poço é radial e tratado através da lei de Darcy. Os balanços de massa e de quantidade de movimento para o fluido de perfuração formam um sistema de equações diferenciais parciais, tendo como incógnitas a pressão e a vazão. Considera-se que o fluido de perfuração está em repouso e totalmente gelificado e que as pressões na superfície do poço são nulas. A obtenção dos campos de vazão e pressão ao longo do poço é realizada através de um programa computacional desenvolvido em linguagem FORTRAN. A solução numérica é comparada com a solução analítica para um fluido newtoniano. São apresentadas análises de sensibilidade dos parâmetros característicos do problema. Pode-se adiantar que quanto maior é a compressibilidade do fluido de perfuração, maior é o tempo necessário para a detecção do kick e para a estabilização da pressão após o fechamento do poço. Um menor nível de coesão da microestrutura e um reservatório menos permeável reduzem o volume do gás e o volume ganho nos tanques de lama. 2020-11-12T18:24:46Z 2020-11-12T18:24:46Z 2014-08-22 bachelorThesis GALDINO, Jonathan Felipe. Análise da propagação de pressão em fluidos de perfuração durante kick de gás. 2014. 123 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2014. http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/10238 por openAccess application/pdf Universidade Tecnológica Federal do Paraná Curitiba Brasil Departamento Acadêmico de Mecânica Engenharia Mecânica UTFPR
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Análise da propagação de pressão em fluidos de perfuração durante kick de gás

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