Projeto ótimo de poços de petróleo baseado em confiabilidade (2019)
- Authors:
- Autor USP: TESSARI, RODOLFO KRUL - EESC
- Unidade: EESC
- Sigla do Departamento: SET
- DOI: 10.11606/T.18.2019.tde-08022022-110952
- Subjects: POÇOS; PETRÓLEO
- Keywords: Dimensionamento de revestimentos; Otimização estrutural; Metodologia de projeto
- Agências de fomento:
- Language: Português
- Abstract: Poços de exploração de óleo e gás são estruturas complexas, de custo extremamente elevado e de alta responsabilidade. Falhas no revestimento destas estruturas têm potencial para causar enormes prejuízos económicos e ambientais. Em virtude dos grandes acidentes ocorridos recentemente, ór- gãos regulatórios têm se tornado mais rigorosos e já prevêem a adoção de critérios probabilísticos para o projeto de poços. A alta complexidade do projeto em sua maneira atual (determinística) atrelada à dificuldade em quantificar as probabilidades de falha dos revestimentos já representam um grande desafio em si, porém a otinúzação dos revestimentos conügura uma tendência futura que se pretende antecipar e desenvolver no presente trabalho. O objetivo geral consiste no desenvolvimento de uma metodologia para a otimização de revestimentos de poços com base em requisitos expressos em termos de probabilidades de falha. Para isso, estudou-se inicialmente o procedimento de cálculo para o projeto determinístico de revestimentos e identificou-se os principais parâmetros manipulados pelo projetista. Em seguida, equacionou-se os modos de falha causados por tensões triaxiais e pressões diferenciais de ruptura e colapso. O estudo procedeu com a descrição estatística das variáveis de comportamento aleatório que afetam cada modelo de resistência e com a investigação dos níveis de confiabilidade adequados a diferentes campos da engenharia estrutural. Após a análise dos métodos de otimização matemática, um algoritmo de enumeração parcial do tipo branch and bound (B&B) foi escolhido para a solução do problema de poços. A integração de todos esses saberes deu origem à metodologia proposta. Paralelamente, foi desenvolvido um código computacional capaz de realizar o cálculo das pressões hidrostáticas, da força axial e da tensão interna em cada ponto do revestimento ao longo de sua profundidade, tendo passado por um processo devalidação. A este código (determinístico) foram integradas rotinas específicas para estimativa da confiabilidade estrutural e rotinas de otimização. Estudos de caso foram conduzidos a fim de ilustrar a aplicabilidade da metodologia e quantificar seu desempenho. Os resultados mostraram que a metodologia é capaz de garantir o atendimento do nível de confiabilidade alvo frente a todos os modos de falha e cenários de carregamento conside- rados, permitindo a seleção autónoma dos revestimentos que proporcionam o mínimo custo ou o menor peso total da fase. A metodologia contribui para o avanço do setor de exploração de gás e óleo ao aproximar a probabilidade de falha real dos revestimentos da probabilidade definida em projeto, reduzindo assim a margem de segurança existente nos projetos determinísticos. Proporciona economia na etapa de planejamento, sem comprometer a segurança do poço durante o seu ciclo de vida.
- Imprenta:
- Publisher place: São Carlos
- Date published: 2019
- Data da defesa: 08.11.2019
- Este periódico é de acesso aberto
- Este artigo é de acesso aberto
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- Cor do Acesso Aberto: gold
- Licença: cc-by-nc-sa
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ABNT
TESSARI, Rodolfo Krul. Projeto ótimo de poços de petróleo baseado em confiabilidade. 2019. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, São Carlos, 2019. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18134/tde-08022022-110952/. Acesso em: 16 out. 2024. -
APA
Tessari, R. K. (2019). Projeto ótimo de poços de petróleo baseado em confiabilidade (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18134/tde-08022022-110952/ -
NLM
Tessari RK. Projeto ótimo de poços de petróleo baseado em confiabilidade [Internet]. 2019 ;[citado 2024 out. 16 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18134/tde-08022022-110952/ -
Vancouver
Tessari RK. Projeto ótimo de poços de petróleo baseado em confiabilidade [Internet]. 2019 ;[citado 2024 out. 16 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18134/tde-08022022-110952/
Informações sobre o DOI: 10.11606/T.18.2019.tde-08022022-110952 (Fonte: oaDOI API)
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