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Mestrado - Maryelen Hissae Miyoshi

por dirppg-ct publicado 06/04/2020 08h50, última modificação 06/04/2020 08h50
Modelagem do deslocamento de uma coluna de perfuração imersa em leito de cascalhos
Quando
08/05/2020
de 09h00 até 12h00
(America/Sao_Paulo / UTC-300)
Onde
Sede Ecoville: Sala N -100
Pessoa de contato
Prof. Cezar Otaviano Ribeiro Negrão Ph.D.
Participantes
Orientador(a): Prof. Cezar Otaviano Ribeiro Negrão Ph.D. - UTFPR
Banca examinadora:
Presidente: Prof. Cezar Otaviano Ribeiro Negrão Ph.D. - UTFPR
Prof. Silvio Luiz De Mello Junqueira, Dr. - UTFPR
Prof. Erick de Moraes Franklin, Dr. - UNICAMP
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Resumo: A técnica de perfuração direcional, apesar do alto custo, tem sido extensamente utilizada para a exploração de reservatórios. Todavia, quanto mais inclinado o poço na direção horizontal, maior é a chance de sedimentação dos fragmentos de rocha na parte inferior do poço. Quando a coluna de perfuração imersa em leito de cascalhos está sendo retirada do poço, as partículas sólidas podem se acumular na região da broca formando um plugue que aumenta a força necessária para remover a coluna de perfuração. Dependendo da altura do leito, do tipo de cascalho, da área transversal aberta, da viscosidade do fluido e da velocidade da coluna de perfuração, os equipamentos podem ficar aprisionados no plugue de cascalhos. O objetivo do trabalho proposto é modelar as forças sobre a coluna de perfuração que se opõe a direção do seu movimento. Tais forças surgem da interação entre os equipamentos, partículas do leito, fluido e parede do poço. O modelo é baseado no acoplamento das equações de conservação da massa e quantidade de movimento e s forças relacionadas à presença do leito de cascalhos são baseadas nas teorias de escoamento granular. Este modelo pode ajudar as equipes de perfuração a prever os fenômenos presentes no interior do poço devido à movimentação da tubulação de perfuração na presença de leito de cascalhos, de modo a minimizar os custos do poço e garantir o processo de perfuração mais seguro.
Palavras-chave: aprisionamento da coluna de perfuração; força de arrasto; leito de cascalhos

Modeling the displacement of drill string immersed in cuttings bed
Abstract: The directional drilling technique, despite the high cost, has been widely used for the exploration of reservoirs. Nevertheless, the more inclined the well towards the horizontal direction, the higher the risk of rock fragment sedimentation at the lower part of the well. When the drill string immersed in the cuttings bed is pulled out of the well, solid particles may accumulate at the drill bit forming a plug that increases the required force to remove the drill pipe. Depending on the cuttings bed height, on the kind of sediment, on the open cross section area, on the drilling fluid viscosity and on the drill pipe speed, the drill pipe may be stuck at the cuttings plug. The objective of this work is to model the forces on the drill string that oppose the direction of its movement. Such forces arise from the interaction berween the equipment, bed particles, fluid and the well wall. The model that is based on lumped mass and momentum conservation equations. The forces due to cuttings bed are determined using theories of granular flow. This model might help well drilling teams to accurately predict the drill pipe motion so as to minimize well costs and ensure a safe drilling process.
Keywords: drill string stuck; drag force; cuttings bed

Lista de publicações: Miyoshi, M.H., Negrão, C.O.R.. Modeling the displacement of drill string immersed in cuttings bed. In: 25th International Congress of Mechanical Engineering - COBEM, 2019, Uberlândia/MG. Anais do 25th COBEM, 2019.