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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/35339| Título: | Desenvolvimento e validação de um dispositivo para medição de pressão e temperatura durante operações de perfuração de poços de petróleo |
| Título(s) alternativo(s): | Development and validation of a device for pressure and temperatura measurement for oil well drilling operations |
| Autor(es): | Abdala, Julio Jorge de Almeida |
| Orientador(es): | Bernardelli, Euclides Alexandre |
| Palavras-chave: | Pressão - Medição Poços de petróleo - Perfuração Transdutores Dinâmica dos fluidos Pressure - Measurement Oil well drilling Transducers Fluid dynamics |
| Data do documento: | 30-Nov-2022 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Curitiba |
| Citação: | ABDALA, Julio Jorge de Almeida. Desenvolvimento e validação de um dispositivo para medição de pressão e temperatura durante operações de perfuração de poços de petróleo. 2022. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Mecânica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2022. |
| Resumo: | Ainda há uma grande demanda da sociedade por produtos derivados do petróleo, isso resulta diretamente na necessidade da indústria do petróleo continuar com as operações de exploração de campos petrolíferos. Porém, não se tratam de operações banais, principalmente ao que se refere a exploração de campos no ambiente marinho (offshore). Assim, para possibilitar a realização das operações com segurança e tornar o processo economicamente viável, há uma grande necessidade da obtenção do maior número de informações possíveis sobre o meio ao qual estão sendo realizadas as operações, de forma que seja possível prever possíveis problemas para que uma tomada de decisão possa ser realizada com maior antecedência por parte dos operadores responsáveis pelo processo. Atualmente, informações referentes ao processo são basicamente obtidas através de sensores acoplados ao conjunto de fundo de poço, um dispositivo conhecido como BHA (Bottom Hole Assembly), e então estes dados são transmitidos por telemetria através do fluido de perfuração. Com isto, neste trabalho foi desenvolvido um dispositivo para medição de pressão e temperatura que deverá atuar durante as operações de perfuração de poços de forma independente sem a necessidade de paradas no processo produtivo. O dispositivo utiliza elementos de medição de baixo custo, sendo eles um extensômetro e um termistor para medição de pressão e temperatura, respectivamente. O trabalho foi desenvolvido desde a etapa de idealização do projeto e avaliação da necessidade, até a modelagem do protótipo e testes dos principais elementos sensores do dispositivo para sua validação. Assim, a realização do trabalho e validação do modelo do dispositivo proposto se deu através de ensaios de pressão e temperatura em ambiente controlado possibilitando a avaliação da funcionalidade dos elementos sensores utilizados, estes se mostraram extremamente eficientes quando comparados com dispositivos de medição padrões utilizados, além disso, avaliou-se o comportamento dos corpos de prova quando submetidos aos ensaios de pressão, e com isso observou-se a possibilidade da confecção do corpo do dispositivo proposto em aço 1020, devido ao seu baixo custo e a possibilidade de suportar altas pressões sem se deformar plasticamente. Por fim, a realização de ensaios complementares utilizando um modelo de dispositivo semelhante já comercializado, mostrou a viabilidade da fabricação em larga escala do dispositivo proposto por este trabalho. |
| Abstract: | There is still a great demand from society for products from petroleum, it results in a demand from petroleum industry to continue with oilfield exploration operations. However, these are not banal operations, especially with regard to the exploration of fields in the marine environment (offshore). Thus, to ensure the safety for the operations and make the process economically viable, there is a huge necessity to obtain as much information as possible about the field in which the operations are being realized, to anticipate and avoid serious and large scale problems by the operators responsable by the process. Currently, the information about the process is obtained through sensors fixed to the downhole assembly, a device known as BHA (Bottom Hole Assembly), and then these data are transmitted by telemetry through the drilling fluid. So, in this work, a device for measuring pressure and temperature was developed that will act independently during well drilling operations without the necessity for stops in the production process. The device uses low-cost measuring parts, which are an extensometer and a thermistor for measuring pressure and temperature, respectively. This work was developed from the stage of project idealization and necessity evaluation, to the prototype modeling and testing of the main sensor elements of the device for its validation. So, the validation of the proposed device model was made by pressure and temperature tests in a controlled environment, with that, was possible to evaluate the functionality of the sensors used, these sensors proved efficient when compared to standard measuring devices used, in addition, the behavior of the specimens when subjected to pressure tests was evaluated, and with this, it was observed the possibility of making the body of the proposed device in 1020 steel, due to low cost and the possibility of withstanding high pressures without deforming plastically. Finally, additional tests using a similar device model already commercialized showed the feasibility of large-scale manufacturing of the device proposed by this work. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/35339 |
| Aparece nas coleções: | CT - Engenharia Mecânica |
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