Dinâmica de um equipamento selador de furos com a aplicação em abandono de poços de petróleo
Author
Andre Santos Souza
Advisor
- Advisor Marcelo José Santos de Lemos
Concentration Area
Propulsão Aeroespacial e Energia
Defense Date
10/09/2020
Thesis Number
77760
Abstract
Atualmente, o abandono de poços de petróleo é uma operação de alto custo e que utiliza-se de cimentação para o selamento. Visando diminuir o custo deste processo, novas tecnologias são estudadas e, considerando que esta operação pode ser dividida em diferentes seguimentos, este trabalho visa estudar uma destas partes, que é o movimento de um equipamento através do duto, considerando que dentro do duto haverá diferentes fluidos. Das metodologias que podem ser aplicadas para isto, o estudo através de simulações computacionais é aplicado. Inicia-se então à familiarização com o software, StarCCM+, através da realização de uma validação, que consiste em simular um medidor de vasão e comparar os resultados das simulações com os valores experimentais e analíticos. Para movimentação do corpo, é utilizado do método de malha sobrepostas (quimera), que considera que uma das malhas se move com o corpo e a outra é estacionária. Tendo realizado esta etapa, iniciou-se as simulações do equipamento partindo de um modelo mais simplificado, com geometria com poucos detalhes e considerando apenas um grau de liberdade. Avaliado a capacidade de movimentação do equipamento pelo duto, aplicou-se uma velocidade constante para a descida do mesmo e liberou-se os movimentos nas outras direções, o que permitiu de o equipamento se mover nas direções livres, ocasionando assim o contato com as paredes do duto. Após esta fase, estudou-se também um equipamento maior e com mais detalhes do que o anterior. Neste caso, usou-se diferentes velocidades de movimento e diferentes geometrias para a parte frontal do equipamento. Ao fim, notou-se que, para a maioria dos casos, os equipamentos utilizados possuem a capacidade de locomoção com a massa considerada para eles, mesmo em diferentes fluidos. E também é verificado que os mesmos tendem a rotacionar e mover nas direções laterais, fazendo com que o equipamento entre em contato com as paredes. Conclui-se que os contatos entre equipamento e parede precisam ser melhor avaliados com os métodos corretos para tal e que conhecer a forma do equipamento e das propriedades dos fluidos que estão dentro do duto é de grande importância para esta fase da operação, pois o equipamento pode acabar ficando preso no duto, o que não é desejável.
