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???metadata.dc.type???: Dissertação
Title: Implementação de unidade experimental para controle da pressão anular de fundo durante o processo de cimentação de poços de petróleo
Other Titles: Implementation of experimental unit for downhole pressure control during the process of cementing well petroleum
???metadata.dc.creator???: Costa, Frederico Martins 
???metadata.dc.contributor.advisor1???: Domiciano, Márcia Peixoto Vega
???metadata.dc.contributor.referee1???: Domiciano, Márcia Peixoto Vega
???metadata.dc.contributor.referee2???: Miranda, Cristiane Richard de
???metadata.dc.contributor.referee3???: Martins, André Leibsohn
???metadata.dc.description.resumo???: O processo de cimentação de poços é bastante complexo, além da pasta de cimento apresentar elevada densidade e ocorrer o bombeio de fluidos de diferentes reologias, a pressão no fundo do poço sofre grandes variações, devido à mudança na pressão hidrostática do poço e às perdas por atrito. Conhecer a janela operacional do poço e manter a pressão anular de fundo dentro desta é primordial para a segurança e a vida útil do poço. Devido às variações na pressão ocasionadas pelos distúrbios, a pressão anular de fundo pode extrapolar o limite superior (pressão de fratura) e o inferior (pressão de poros), da janela operacional. Ao extrapolar tais limites, os fluidos da região anular podem migrar para a fratura (perda de circulação) ou os fluidos nativos do reservatório podem migrar para a região anular (kick), essas situações são indesejadas durante a cimentação, podendo causar sérios acidentes, perdas humanas, prejuízos financeiros e danos ambientais irreversíveis. Para representar os fenômenos mais importantes do processo de cimentação, foi construída uma unidade experimental com instrumentação capaz de quantificar vazão, densidade e pressão em tempo real. Foram analisados o comportamento da pressão anular de fundo no bombeio de fluidos com diferentes densidades (8, 11 e 14 ppg), além dos fenômenos de perda de circulação com kick de gás, controlando a pressão em um valor desejado (set point), utilizando uma estratégia de controle por realimentação (controlador PI), através do índice da abertura da válvula choke.
Abstract: The process of well cementing is very complex, beyond the fact that cement paste presents high density, different rheology fluids are injected into the annulus, altering downhole pressure due to changes on hydrostatic pressure and frictional losses. Knowing the operational window and assuring downhole pressure inside this constraint is primordial for security and well life cycle purposes. Due to downhole variations caused by the disturbances, the superior (fracture) and inferior window limits can be exceeded. As a result, loss circulation problems (mud penetration into a fracture) or kick (reservoir fluid inflow into the annulus) can disturb the cementing process, leading to serious accidents, financial losses, environmental damage and human losses. In order to represent the most important phenomena of cementing process, an experimental unit was built using on line flow, density and pressure measurements. Downhole pressure control through pumping 8, 11 and 14 ppg (lb/gal) fluids was analyzed under loss circulation and kick phenomena. The tracking of the downhole pressure at the set point, by employing a feedback control loop (PI), was implemented through using the opening index of the choke valve as the manipulated variable.
Keywords: Downhole pressure
cementing
loss circulation
PI control
Pressão anular de fundo
cimentação
kick
perda de circulação
controle PI
???metadata.dc.subject.cnpq???: Engenharia Química
Language: por
???metadata.dc.publisher.country???: Brasil
Publisher: Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro
???metadata.dc.publisher.initials???: UFRRJ
???metadata.dc.publisher.department???: Instituto de Tecnologia
???metadata.dc.publisher.program???: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química
Citation: COSTA, Frederico Martins. Implementação de unidade experimental para controle da pressão anular de fundo durante o processo de cimentação de poços de petróleo. 2016. 132 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química, Tecnologia Química) - Instituto de Tecnologia, Departamento de Engenharia Química, Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, Seropédica - RJ, 2016.
???metadata.dc.rights???: Acesso Aberto
URI: https://tede.ufrrj.br/jspui/handle/jspui/1932
Issue Date: 27-Dec-2016
Appears in Collections:Mestrado em Engenharia Química

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