ANÁLISE DA INSTABILIDADE DE POÇOS DE PETRÓLEO ASSOCIADA À PRODUÇÃO DE AREIA ATRAVÉS DE UM MODELO DO CONTÍNUO DE COSSERAT / ANALYSIS OF INSTABILITY OF OIL WELLS ASSOCIATED WITH THE SAND PRODUCTION THROUGH A MODEL OF THE COSSERAT CONTINUUM

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DATA DE PUBLICAÇÃO

2003

RESUMO

A produção de areia é um dos mais freqüentes e graves problemas observados durante a produção de um poço de petróleo, completado em arenitos mal consolidados. Este fenômeno pode causar obstrução do poço, abrasão dos equipamentos de elevação e de superfície, colapso do revestimento e problemas ambientais derivados da disposição em superfície das areias contaminadas. Por outro lado, em reservatórios de baixa produtividade que produzem óleo de alta viscosidade, uma limitada produção de areia incrementa a produtividade do poço. Nos estudos para previsão da produção de areia é de fundamental importância definir-se um modelo constitutivo capaz de reproduzir o comportamento tensão-deformação do arenito e os mecanismos de ruptura que provocam instabilidade do poço. Este é o tema central desta tese. Em especial, o trabalho procurou explorar modelos constitutivos baseados em meios contínuos de Cosserat. Uma justificativa para isto está relacionada ao fato de experimentos demonstrarem a influência da microestrutura nos processos de ruptura que ocorrem na vizinhança do poço. O modelo utilizado foi o elastoplástico de Bogdanova-Bontcheva &Lippmann (1975) incorporando as leis de fluxo associada e não associada. Inicialmente são definidos alguns conceitos básicos relevantes ao entendimento do fenômeno de produção de sólidos. Uma revisão da teoria dos meios contínuos generalizados de Cosserat é apresentada e em seguida é discutido o modelo elastoplástico de Bogdanova- Bontcheva e Lippmann com detalhes das implementações computacionais necessárias. Finalmente, são feitas análises de geometrias de poços, procurando-se identificar os mecanismos de ruptura que provocam instabilidade e que são uma potencial fonte de produção de areia.

ASSUNTO(S)

elastoplastic model sand production modelo elastoplastico producao de areia

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