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dc.creatorGaldino, Jonathan Felipe-
dc.date.accessioned2017-11-30T18:20:37Z-
dc.date.available2017-11-30T18:20:37Z-
dc.date.issued2016-12-05-
dc.identifier.citationGALDINO, Jonathan Felipe. Modelagem da propagação de pressão em fluidos de perfuração durante kick de gás. 2016. 153 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica e de Materiais) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2016.pt_BR
dc.identifier.urihttp://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/2663-
dc.description.abstractIn the process of drilling oil and gas wells the pressure control is an important task. If the pressure inside the well is smaller than the formation pressure, an influx of the formation may occur, phenomenon denominated as kick. If the influx is not controlled there may be an uncontrolled flux from the formation to the surface (blowout). The closing pressures are used to calculate the formation pressure, however, the viscoplastic character of the drilling fluid reduces the pressures measured on the surface. This current work presents a mathematical and numerical modeling to predict the pressure propagation along the well during a gas influx (kick). The compressibility and the viscoplastic behavior of the drilling fluid were considered, modeling it as a Bingham Plastic. The flow is considered as one-dimensional, laminar, transient, isothermal and homogeneous. The solubility of the gas in the drilling fluid is disregarded and the gas is modeled as a real gas. The flux of the formation into the wellbore is treated by Darcy’s law. The balance equations of mass and momentum for the mixture result in a system of hyperbolic partial differential equations, having as unknowns the pressure and the velocity, which are solved by the method of characteristics. Two study cases were considered: the dynamic kick and the static kick. The pressure and velocity fields along the well are obtained by a computer program developed in FORTRAN language. Afterwards, the results obtained from the model developed were assessed by comparing to analytic solution and experimental data. The results present that the bigger the yield stress is, the smaller is the pressure transmission and that if the formation pressure is not high enough, there is no pit-gain in the mud tanks.pt_BR
dc.description.sponsorshipPetrobraspt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Tecnológica Federal do Paranápt_BR
dc.rightsopenAccesspt_BR
dc.subjectPoços de petróleo - Perfuraçãopt_BR
dc.subjectPlataformas de perfuraçãopt_BR
dc.subjectMecânica dos fluidospt_BR
dc.subjectReservatórios subterrâneospt_BR
dc.subjectEngenharia mecânicapt_BR
dc.subjectOil well drillingpt_BR
dc.subjectDrilling platformspt_BR
dc.subjectFluid mechanicspt_BR
dc.subjectUnderground reservoirspt_BR
dc.subjectMechanical engineeringpt_BR
dc.titleModelagem da propagação de pressão em fluidos de perfuração durante kick de gáspt_BR
dc.title.alternativeModeling of pressure propagation in drilling fluids during kick of gaspt_BR
dc.typemasterThesispt_BR
dc.description.resumoNo processo de perfuração de poços de petróleo e gás 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 (blowout). As pressões de fechamento são utilizadas para calcular a pressão do reservatório, entretanto, o caráter viscoplástico do fluido de perfuração atenua as pressões medidas. No presente trabalho, é apresentada uma modelagem matemática e numérica para prever a propagação de pressão ao longo do poço durante um influxo de gás (kick). Considerou-se a compressibilidade e o comportamento viscoplástico do fluido de perfuração, modelando-o como Plástico de Bingham. O escoamento é considerado unidimensional, laminar, transiente, isotérmico e homogêneo. A solubilidade do gás no fluido de perfuração é desconsiderada e o gás é modelado como um gás real. O fluxo da formação para o interior do poço é tratado através da lei de Darcy. Os balanços de massa e de quantidade de movimento para a mistura formam um sistema de equações diferenciais parciais hiperbólicas, tendo como incógnitas a pressão e a velocidade, as quais são resolvidas pelo método das características. Consideram-se dois casos de estudo: o kick dinâmico e o kick estático. A obtenção dos campos de velocidade e pressão ao longo do poço é realizada através de um programa computacional desenvolvido em linguagem FORTRAN. Posteriormente, aferiu-se os resultados obtidos pelo modelo desenvolvido comparando-os com solução analítica e dados experimentais. Os resultados apresentam que quanto maior a tensão limite de escoamento, menor é a transmissão de pressão e que se a pressão do reservatório não for grande o suficiente, não há ganho de volume de fluido nos tanques de lama.pt_BR
dc.degree.localCuritibapt_BR
dc.publisher.localCuritibapt_BR
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/7457227962161867pt_BR
dc.contributor.advisor1Franco, Admilson Teixeira-
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/3561428456009236pt_BR
dc.contributor.advisor-co1Negrão, Cezar Otaviano Ribeiro-
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/4344790398205987pt_BR
dc.contributor.referee1Franco, Admilson Teixeira-
dc.contributor.referee2Ribeiro, Paulo Roberto-
dc.contributor.referee3Marcelino Neto, Moisés Alves-
dc.contributor.referee4Germer, Eduardo Matos-
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica e de Materiaispt_BR
dc.publisher.initialsUTFPRpt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::FENOMENOS DE TRANSPORTE::MECANICA DOS FLUIDOSpt_BR
dc.subject.capesEngenharia Mecânicapt_BR
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