CT - TCC - Engenharia de Petróleo

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Análise do escoamento de gás natural em linhas de transferência
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2016) Medeiros, Iago Inácio Bezerra Dantas de; Duarte, Lindemberg de Jesus Nogueira; Leonardo Asfora de Oliveira
O gás natural é hoje uma das principais fontes energéticas do mundo, ficando atrás apenas para energias provenientes do petróleo e do carvão tendo com o passar dos anos tudo para se tornar a segunda maior fonte energética. Entretanto, mesmo com essa grande produção, uma parte do gás produzido é queimado pela falta de armazenamento e a outra parte é encaminhada para as Unidades de Processamento do Gás Natural (UPGN), e posteriormente para indústrias a fim de serem comercializadas. Esse gás é encaminhado através de tubulações ou gasodutos que percorrem milhares de quilômetros para poder chegar ao local destinado. Durante o percurso, as características de escoamento são modificadas, ou seja, dados como velocidade, pressão, vazão e alguns outros sofrem variações. Essas mudanças nas propriedades do gás e do escoamento são comuns, no entanto algumas são indesejadas, podendo haver um descontrole na pressão, velocidade dentre outros. Portanto, é preciso que o escoamento do gás seja monitorado através do desenvolvimento de cálculos ou por programas computacionais. Com base nisso, este trabalho consiste em calcular, através de dados de campo, algumas propriedades de escoamento, avaliar e comparar os valores obtidos entre os gasodutos. Com os resultados obtidos, percebeu-se que quanto maior a vazão e a massa específica do gás, menor será a pressão de saída.
Estudo comparativo de correlações empíricas utilizadas em análises pvt
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2016) Soares, Olívia Gabrielle de Araújo; Duarte, Lindemberg de Jesus Nogueira
Para se estimar o comportamento e capacidade de produção de um reservatório de petróleo, assim como estudar quais métodos seriam mais eficazes para melhorar essa produção, é necessário fazer o estudo de algumas propriedades. Porém, a medição dessas propriedades durante a operação de um poço exploratório é inviável em consequência do tempo. Com isso, a determinação de propriedades “chaves” são muito importantes, pois a partir delas, outras propriedades também podem ser estimadas. Com esta finalidade, nos últimos anos, diversos modelos de correlações empíricas foram desenvolvidos para relacionar, de forma eficiente, as propriedades do fluido do reservatório, conhecidas na literatura e indústria como correlações PVT. Sendo as correlações de Standing, Glaso e Vazquez-Beggs as mais conhecidas, terão maior enfoque no presente trabalho, porém diversas modificações dessas correlações têm sido introduzidas por De Ghetto, Al Marroun, Petrosky. Dessa forma, este trabalho se propôs a apresentar uma análise dos resultados obtidos para os estudos de razão de solubilidade, pressão de bolha e fator volume-formação do óleo através das correlações de Standing, Glaso e Vazquez-Beggs, estimando também qual modelo mais se aproxima do resultado obtido em laboratório.
Coluna de Perfuração em Poços de Petróleo
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2016) Mathias, Victor Machado; Lira, Gustavo Arruda Ramalho; Lira, Gustavo Arruda Ramalho; Souza, Márcio Francisco Alves de; Oliveira , Rafael de Castro
Com a grande demanda da humanidade pelos derivados do petróleo, os poços de fácil acesso e de menores dificuldades operacionais já foram perfurados e explotados. O desenvolvimento de novas técnicas na perfuração é indispensável, de modo que, a coluna de perfuração requer estudos e pesquisas para o seu constante aprimoramento, por representar um dos principais componentes de uma sonda de perfuração. O presente trabalho apresenta uma revisão bibliográfica sobre a coluna de perfuração. A pesquisa foi realizada através de informações coletadas em artigos científicos, monografias, patentes, livros e dissertações de mestrado e doutorado que foram obtidos em bancos de dados eletrônicos, bem como no portal OnePetro da Society of Petroleum Engineers (SPE). Foi possível discutir de modo geral os componentes da coluna de perfuração, suas funções, os esforços sofridos pela coluna e as dificuldades encontradas durante a perfuração. O acervo nacional sobre coluna de perfuração é considerável, porém com informações breves, podendo esta pesquisa contribuir com futuros trabalhos de fins acadêmicos.
Análise comparativa de integridade de poço entre o regulamento técnico SGIP e a NORSOK STANDARD D-010
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2016) Azevedo, Matheus Medeiros de; Lira, Gustavo Arruda Ramalho; Lira, Gustavo Arruda Ramalho; Júnior, Flávio Medeiros; Cunha, Danilo de Aguilar
A integridade de poço refere-se à capacidade deste em evitar fluxo descontrolado de fluidos entre as formações ou destas para a superfície por meio de um conjunto de técnicas e equipamentos que estabeleçam barreiras de segurança, sendo muito importante no que se diz respeito à proteção da vida humana, do meio ambiente e dos ativos da união, do operador do contrato e de terceiros. Existem no mundo alguns documentos que regulam a indústria do petróleo quanto à integridade de poço, onde serão destacados neste trabalho o Regulamento Técnico do Sistema de Gerenciamento de Integridade de Poço (SGIP) e a diretriz NORSOK D-010. Apesar de tratarem do mesmo assunto e de seus objetivos finais serem iguais, estes apresentam algumas visões e definições diferentes. Este trabalho consiste em realizar uma análise comparativa e de abrangência entre o SGIP e a NORSOK D-010 durante as fases de vida de um poço, bem como dos conceitos que os documentos tratam, permitindo assim ter-se um panorama de como a integridade de poço é tratada nos dois países, possibilitando, dessa forma uma visão mais ampla a respeito do tema tratado. A diretriz apresenta um caráter prescritivo, influenciando na forma com que a empresa gerencia os seus projetos, dando maior conformidade a estes, enquanto que o SGIP deixa a critério da empresa, mediante avaliação de riscos, a forma com que o operador do contrato estabelece seu gerenciamento de integridade de poço, demonstrando um caráter mais liberal.
Análise da geometria do difusor em ejetores de superfície instalados em poços de petróleo
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2016) Varela, Neyla Karolinne Laurentino; Duarte, Lindemberg de Jesus Nogueira; Leonardo Asfora de Oliveira; Oliveira, Leonardo Asfora de; Chagas, Kael Weingartner
Ejetores são equipamentos que operam utilizando a energia cinética de um fluido motriz gerada devido a sua alta velocidade para succionar um fluido secundário. Na profundidade de alguns poços como, por exemplo, os que utilizam métodos de elevação artificial bombeados, são colocados separadores de gás que o orientam para o anular a fim reduzir os danos que o gás pode causar. A partir daí, surge um novo problema que também pode ser derivado de uma elevada razão gás-líquido (RGL), o acúmulo de gás no anular, fazendo com que exista uma pressão adicional no anular, aumentando a pressão de fluxo do reservatório e, consequentemente, diminuindo a produção do poço. Uma maneira de reduzir esse problema é acoplar o revestimento à linha através de uma válvula de retenção. Esta válvula funciona por diferencial de pressão, permitindo apenas a passagem no sentido revestimento-linha, que ocorre quando a pressão de linha for inferior à do anular. Em uma tentativa de reduzir a pressão do anular para valores mais baixos do que a pressão de linha, poderá ser conectado um ejetor à cabeça do poço, potencializando a sua produção devido a realização da sucção do gás retido no anular que provoca a redução da pressão de revestimento. O Well Head Ejector (WHE), software desenvolvido por alunos da Univesidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN) para dimensionamento de ejetores petróleo-gás, auxiliou na definição da geometria a ser utilizada nas simulações do CFX para análise do melhor ângulo de inclinação do difusor e, consequentemente, seu comprimento, sem modificação do diâmetro de saída da garganta e o diâmetro de saída do difusor. Através da análise do comportamento da fração de volumétrica de gás, das linhas de fluxo e dos gráficos de pressão e velocidade ao longo do ejetor, foi concluído que o melhor comportamento foi o do difusor com menor ângulo de divergência dentre os estudados.
Determinação dos parâmetros de falha para o método de bombeio mecânico
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2016-06-17) Medeiros, Eliara de Melo; Maitelli, Carla Wilza Souza de Paula; Maitelli, Carla Wilza Souza de Paula; Costa, Rutacio de Oliveira; Silva, Raphael Eliedson da
Na maioria das vezes, no início da vida produtiva dos poços de petróleo, os fluidos alcançam a superfície por elevação natural. Quando esses poços param de produzir naturalmente e “morrem”, surge a necessidade de uma suplementação de energia através dos métodos de elevação artificial. A escolha de determinado método de elevação artificial para operação irá depender da aplicabilidade para aquele campo ou poço. O método mais utilizado e predominante em número de poços é o bombeio mecânico. Diante desse predomínio do método, faz-se necessário compreender melhor o seu funcionamento e suas limitações. Apesar de todo projeto realizado e do trabalho do engenheiro durante as etapas, falhas poderão ocorrer seja na parte mecânica ou na parte de bombeamento do fluido. Devido a isso, faz-se necessário estudar com maiores detalhes as falhas presentes nesse método. Diferentes tipos de falhas poderão ser diagnosticadas para o método de BM: haste partida, pistão preso, interferência de gás, eficiência da bomba e pancada de fluido, sendo que, a identificação das mesmas poderá ser feita através das cartas dinamométricas, principal ferramenta utilizada para diagnosticar e detectar possíveis anomalias no sistema. Esse trabalho, a partir de parâmetros iniciais, desenvolveu uma ferramenta computacional capaz de determinar e diagnosticar três das falhas abordadas (haste partida, pistão preso e interferência de gás) e consequentemente, a previsão das suas respectivas cartas dinamométricas. Por fim, os resultados foram comparados com cartas dinamométricas obtidas em simulação e com modelos padrões da literatura para efeito didático.
Dimensionamento de vaso separador
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2016-11-18) Madeiro, Rayanny Mayara Silva; DUARTE, LINDEMBERG DE JESUS NOGUEIRA; Duarte, Lindemberg de Jesus Nogueira; Santanna, Vanessa Cristina; Oliveira, Leonardo Asfora de
O sistema produtivo de um campo petrolífero, geralmente, propicia a produção simultânea de gás, óleo e água, bem como de algumas impurezas. Devido ao interesse econômico, focado na produção de hidrocarbonetos, há a necessidade de submeter os fluidos a um processo primário de tratamento, a fim de separá-los e adequá-los as condições exigidas pelos processos subsequentes. Os vasos separadores são equipamentos utilizados para separação dos fluidos em componentes líquido e gasoso. Este trabalho objetiva demonstrar e aplicar uma metodologia de cálculo para dimensionamento de equipamentos vasos separadores de óleo e gás, analisando a sensibilidade do modelo utilizado aos parâmetros operacionais envolvidos. Então, conclui-se que os vasos separadores são essencialmente importantes para a indústria de petróleo. Portanto, o procedimento para a determinação de suas dimensões se mostra muito relevante.
Avaliação do desempenho de ejetores em poços de petróleo em campos maduros
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2016-11-18) Guimarães, Marcela; Duarte, Lindemberg; Duarte, Lindemberg; Oliveira, Leonardo; Santanna, Vanessa
Na indústria de Petróleo, métodos de elevação artificial se tornam indispensáveis para poços com histórico de baixa produtividade. Com a implantação desses métodos, em especial os bombeáveis, surgem novos desafios ligados a produção de gás em contato com a bomba do método aplicado. Por conta disto, separadores de gás são instalados no fundo do poço a garantir que o gás seja direcionado para o anular viabilizando a aplicação do método bombeável no poço. Entretanto, é necessário a liberação do gás confinado no anular para o meio externo, pois o gás confinado provoca um aumento de pressão do revestimento de modo a gerar uma contrapressão à pressão da linha de produção, e desta maneira, o ejetor, que é um equipamento a qual vem sendo estudado com a função de utilizar um fluido principal em alta velocidade para aspirar um fluido secundário, é vinculado à cabeça do poço para promover a saída do gás do anular. Portanto, a presente análise faz parte de um projeto mais amplo a qual tem se direcionado ao estudo dos ejetores, e esta pesquisa está focada no dimensionamento de parâmetros no ejetor (comprimento e raio da garganta) em busca de uma maior eficiência para campos maduros. O estudo foi realizado em três etapas: A busca de literaturas a qual produzisse um entendimento maior do instrumento estudado; A utilização de dados essenciais (geometria da câmara de sucção, geometria do bocal e dimensionamento do difusor) vindos de estudos anteriores deste projeto de modo a visualizar um ejetor de maior eficiência; E por último, o uso de uma ferramenta computacional CFD, no simulador comercial ANSYS CFX, para o desenho e simulações da fluidodinâmica do ejetor. Nesta etapa foram feitas diversas análises com base em distintos valores de comprimento e diâmetro da garganta (parte de um ejetor) de modo a gerar gráficos de pressão para uma análise posterior do tipo de ejetor que se enquadre como mais eficiente. Portanto, entre análises realizadas, o dimensionamento do ejetor na área da garganta em busca da melhor configuração a elevar a eficiência, viabilizou diferentes combinações de diâmetro e comprimento a qual para o usuário garante um dimensionamento sem a necessidade de um arranjo exclusivo.
Estudo dos processos de tratamento de água produzida de petróleo
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2016-11-25) Ferreira, Bárbara; Duarte, Lindemberg; Larissa Sobral Hilário; Duarte, Lindemberg; Hilário, Larissa; Santanna, Vanessa
Água produzida é o maior efluente gerado pelas empresas responsáveis pela exploração e produção de petróleo. Essa água que é disposta na Estação de Tratamento das empresas, possui em sua composição elevados teores de sais, óleo dissolvidos, metais pesados e substância tóxicas, impedindo assim o reuso, descarte e injeção sem um tratamento prévio adequado. O referente estudo condiz em protagonizar as escolhas específicas para cada processo de tratamento adequado de seis amostras (P1, P2, P3, P4, P5 e P6) as quais foram selecionadas para análise de parâmetros físico-quimicos, BTEX e metais. As amostras P1 e P2 tiveram com o destino a injeção, e se referem às análises dos parâmetros físico-químicos, como: DQO e para redução do seu teor foi proposto tratamento biológico, sólidos suspensos que foi indicado como tratamento para remoção à filtração, já o sulfeto e os sólidos totais dissolvidos foram apontados o tratamento por precipitação química e, por conseguinte, salinidade que se recomendou tratamento por membranas. Já as amostras P3 e P4 os parâmetros investigados foram os BTEX com destino final por reuso, sendo que a amostra P3 ficou isenta de um possível tratamento, devido aos seus índices terem sido abaixo do valor máximo permitido pelo Conama n° 430, enquanto que a amostra P4 foi proposto tratamento de adsorção para a redução dos seus índices desse contaminante. Finalmente as amostras P5 e P6 foram realizadas analises para determinação dos metais que assim como a amostra P4 foi sugerido o tratamento por adsorção, e o destino foi descarte.
Análise de métodos para interpretação de testes de mini-falloff (MFO)
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2016-11-25) MARCULINO, Cinara Franciele Gomes; Medeiros, Flávio; Medeiros, Flávio; Pereira, Mariana; Dutra Junior, Tarcilio
Os testes de MFO consistem em técnicas onde se injeta um pequeno volume de fluido para criar uma pequena fratura em um curto período de tempo, proporcionando fazer um registro de queda de pressão. Um teste de MFO é capaz de proporcionar melhores resultados que um teste isolado em uma formação onde o fluxo de fluido do reservatório para o poço é severamente restringido por dano da formação ou baixíssima permeabilidade. A abordagem metodológica utilizada para comparar os resultados da interpretação de testes de mini-falloff foi feita a partir das equações com base no modelo de filtração e no modelo de fluxo em meio poroso. A análise dos dados do teste de MFO é realizada em duas partes. A análise antes do fechamento da fratura e a análise após o fechamento da fratura. A partir dessas análises é possível obter estimativas razoáveis da tensão de fechamento e da permeabilidade da formação quando a queda da pressão for registrada durante o tempo suficiente para atingir o fluxo pseudo-radial.
Desenvolvimento de uma ferramenta computacional para dimensionamento de sistemas de elevação artificial por Gas Lift Contínuo
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2016-11-25) Maia, Felipe Kenneth de Brito; Costa, Rutácio de Oliveira; Carla Wilza Souza de Paula Maitelli; Silva, Sérgio José Gonçalves; Oliva, Gabriel Bessa de Freitas Fuezi
Este trabalho descreve e apresenta uma ferramenta computacional que tem por objetivo realizar o dimensionamento de sistemas de elevação artificial pelo método Gas Lift Contínuo. A injeção contínua de gás na coluna de produção, através de uma válvula localizada no anular do poço, provoca a diminuição do peso específico do fluido produzido e, consequentemente, da pressão de fluxo no fundo do poço, sendo esse o princípio do Gas Lift Contínuo. Além de alta confiabilidade, este método apresenta tolerância à presença de areia e é adequado para ser utilizado em plataformas offshore, características essas que tem proporcionado o crescimento em sua aplicação. O rápido e correto dimensionamento dos sistemas de elevação artificial é imprescindível, uma vez que o seu resultado proverá as informações necessárias para a realização de análises técnica e comercial como também irá gerar o projeto executável da instalação. O programa, implementado utilizando-se o Visual Basic for Applications (VBA), juntamente com a plataforma Microsoft Office Excel, fornece ao usuário os parâmetros de sistemas de elevação artificial pelo método do Gas Lift Contínuo, tais como: profundidade de assentamento da válvula operadora, quantidade e profundidade das válvulas de descarga e vazão de injeção de gás. Os procedimentos para os cálculos levam em consideração a utilização de correlações empíricas para obtenção das propriedades dos fluidos, assim como as propriedades físicas do escoamento multifásico.
Recursos Energéticos Não Convencionais: exploração e produção de shale gas.
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2016-11-25) Amorim, Fernanda Bazilio de; Duarte, Prof. Dr. Lindemberg de Jesus Nogueira; Daurte, Prof. Dr. Lindemberg de Jesus Nogueira; Hilário, Msc. Larissa Sobral; Chagas, Eng. Kael Weingartner
A revolução energética concedida pelos recursos não convencionais, principalmente pelo shale gas, provocou aos Estados Unidos uma ascensão do folhelho como fonte estratégica de energia. Deste modo, há uma crescente relevância do gás de folhelho na matriz energética global e, principalmente, o seu atual papel norte-americano. São denominados de recursos não convencionais, os hidrocarbonetos que se encontram aprisionados em rochas reservatórios pouco permeáveis, o que dificulta a movimentação do fluido contido nela. Portanto, durante anos, a ideia que dominava na indústria era que o shale gas era considerado um obstáculo à ser ultrapassado, que era irrecuperável. Por isso, para viabilizar a exploração comercial desse gás, foram necessários dois avanços tecnológicos: a estimulação do poço pelo fraturamento hidráulico e a perfuração de poços horizontais. Com a evolução tecnológica dessas duas operações, os países começaram a desenvolver economicamente o gás natural (GN) de reservas de folhelho, fazendo com que aumentasse significativamente a oferta interna de GN. Associado a isso, o desenvolvimento da produção de gás de folhelho também está relacionado com o comportamento do preço do gás natural, que precisa viabilizar os altos custo de produção. Muitos países estão apostando fortemente no potencial de exploração e produção de shale gas buscando a independência energética e o desenvolvimento econômico. A partir do uso de fraturamento hidráulico e da perfuração horizontal, os Estados Unidos têm sido capazes de prolongar por várias décadas o gás natural proveniente de reservas de folhelho. Desta forma, o trabalho analisou o boom do shale gas nos Estados Unidos.
Previsão de Formação de Hidratos em linhas de escoamento de petróleo e gás
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2016-11-25) Nascimento, Luana Caroline da Silveira; Duarte, Lindemberg de Jesus Nogueira; Santanna, Vanessa Cristina; Hilário, Larissa Sobral
Um problema inerente à produção ou transporte de gás natural é a formação de hidratos de gás, o que pode levar a riscos de segurança para sistemas de produção e transporte consideráveis. Portanto, o conhecimento das condições em que o hidrato é formado é necessário para que se possa tomar as medidas preventivas e garantir a segurança operacional do sistema de produção e escoamento. Nos últimos 50 anos, vários modelos que requerem cálculos mais complicados e mais longos têm sido propostos para a predição de condições a formação de hidratos de gases naturais. Por estas razões, é essencial desenvolver um método confiável e simples para os profisisonais da área de petróleo e gás. Assim, a precisão da estimativa da formação dos hidratos de gás natural é extremamente importante para otimizar o custo de sistemas de tubulação e unidades de processamento. A compreensão de como, quando e onde se forma o hidrato de gás fornece ao engenheiro artifícios para retardar o aparecimento dos primeiros cristais. O objetivo deste estudo é utilizar uma correlação empírica atual que garante eficiência com os métodos que já existem para a estimativa rápida da condição de formação de hidratos de gases naturais, satisfatórias do ponto de vista de garantia de respostas em consonância com a realidade de produção e que permita ao operador tomar as decisões preventivas, garantindo a continuação da operação.
Estudo de caso de um sistema BCS instalado em poço com longo trecho horizontal
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2016-11-25) Cruz, Mariana; Maitelli, Carla; Maitelli, Carla; Costa, Rutácio; Galvão, Marcus
O presente trabalho enfatiza os problemas que surgem em função do padrão de fluxo observado no trecho horizontal e da consequente característica intermitente da composição de fluidos que chega à bomba, posicionada à jusante deste trecho. Este cenário resulta em perda de eficiência de bombeio, uma vez que há momentos com fração de gás livre acima os valores manuseáveis pelos equipamentos instalados, consequentemente perda de produção e receita. Em último caso, o comportamento intermitente pode levar a falha do sistema de bombeio centrífugo submerso, aspecto usualmente associado a altos custos de intervenção em poço.
Aplicação de tratamentos eletroquímicos para remediação de solos (processos eletrocinético) e efluentes (oxidação eletroquímica) contaminados por petróleo.
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2016-11-28) Oliveira, Rosana do Nascimento; Martínez-Huitle, Carlos Alberto; Jennys Lourdes Meneses Barillas; Barillas, Jennys Lourdes Meneses; Araújo, Danyelle Medeiros de
Atualmente uma grande preocupação dos órgãos ambientais está focada no tratamento de efluentes e solos contaminados por compostos orgânicos, muitos deles carcinogênicos. Inúmeros métodos são utilizados para o tratamento destes poluentes, como os biológicos, físicos, químicos entre outros, porém necessitam de uma grande área de trabalho e um longo período de tempo quando comparada com os processos eletroquímicos. Nos últimos anos as tecnologias eletroquímicas tem apresentado alta eficiência na remoção destes compostos, de forma limpa, eficaz e utilizando um menor tempo de tratamento. Visando avaliar a eficiência da tecnologia eletroquímica este trabalho tem como objetivo aplicar métodos eletroquímicos para o tratamento da areia do mar contaminada com petróleo e do efluente gerado durante este processo. Inicialmente foi aplicado o processo de remediação eletrocinética, utilizando eletrodos de grafite a uma densidade de 0,02 A por 16 dias, a fim de promover a descontaminação dos compostos orgânicos presentes na areia do mar previamente contaminado por óleo bruto. Posteriormente empregou-se a técnica da oxidação eletroquímica para tratar o efluente gerado no processo anterior de remediação do solo variando os materiais eletrocatalíticos (Diamante dopado com boro (DDB) e o óxido de rutênio (RuO2)) a uma densidade de 45mA cm-2. Análises de Demanda Química de Oxigênio (DQO), pH, condutividade, UV-Visível e nitrato foram realizadas para avaliar a eficiência dos processos empregados. De acordo com os resultados observou-se que o acoplamento das técnicas aqui empregadas foi uma excelente opção para o tratamento do solo, como também do seu efluente gerado. Ao se utilizar a técnica de oxidação eletroquímica o eletrodo de BDD foi o que obteve a melhor eficiência de degradação do composto orgânico.
Análise Técnico-Econômica da Injeção Cíclica de Vapor e Solvente Aplicada a Reservatórios no Nordeste Brasileiro
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2016-11-28) Silva, Abraham Dantas de Medeiros; Galvão, Edney Rafael Viana Pinheiro; Galvão, Edney Rafael Viana Pinheiro; Rodrigues, Marcos Allyson Felipe; Praxedes, Tayllandya Suelly
Os métodos de recuperação avançada de petróleo estão muito presentes na indústria petrolífera, uma vez que melhoram a eficiência de recuperação e aceleram a produção de hidrocarbonetos. Para reservatórios de óleo pesado são indicados principalmente métodos térmicos, devido a influência da temperatura na viscosidade do óleo, como a injeção cíclica de vapor. Os métodos miscíveis, como a injeção de solvente, agem como um tensoativo, reduzindo a tensão interfacial no reservatório e facilitando o fluxo do óleo no meio poroso. Para este trabalho, foi realizada a junção desses dois métodos, onde foram analisados alguns parâmetros e influências da injeção cíclica de vapor e solvente. O estudo foi realizado através de simulações em um modelo de reservatório utilizando-se o STARS, simulador do grupo da CMG (Computer Modelling Group ltd.). O estudo foi dividido em três partes: injeção cíclica de vapor, injeção cíclica de vapor e solvente e análise econômica dos melhores resultados. No primeiro caso os parâmetros variáveis eram a cota de injeção de vapor, tempo de soaking, e título do vapor e o modelo com melhor recuperação de óleo foi escolhido como Modelo Base. Na segunda etapa do estudo, o Modelo Base serviu de base para criação de modelos de injeção de três tipos de solventes diferentes (C5, C7 e C9) em diferentes percentuais de injeção. Os melhores resultados obtidos foram alcançados com a injeção de C5 a 20%, proporcionando um fator de recuperação de 52,70% e que mesmo após o estudo econômico através do método VPL foi o mais rentável, com VPL de US$ 3.525.662,98.
Estado da arte do método de elevação artificial bombeio mecânico de petróleo
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2016-11-28) Sena, Gustavo Henrique França de; Costa, Rutácio de Oliveira; Costa, Rutácio de Oliveira; Maitelli, Carla Wilza Souza de Paula; Silva, Sergio José Gonçalves e
Quando a energia disponível na forma de pressão de reservatório é insuficiente para elevar os fluidos até a superfície, em regime permanente, então se faz necessário a complementação dessa pressão através de métodos de elevação artificial. Estes métodos consistem na utilização de equipamentos e tecnologias para viabilizar economicamente a produção de óleo ou gás. O método de elevação artificial em estudo neste trabalho é o bombeio mecânico que destaca-se como sendo o método mais antigo, como também o mais empregado em números de poços no Brasil e no mundo. Neste trabalho foi realizada uma revisão bibliográfica dos últimos anos e observou-se que a indústria nesse período de tempo vem automatizando ao máximo as unidades de bombeio, inserindo utensílios tecnológicos como o software de otimização, o variador de frequência e dispositivos para ajustar curso e balancear a unidade. Isto com o intuito de reduzir os custos e fazer em menos tempo as tarefas rotineiras da unidade, além de dar uma maior segurança operacional e maximizar a produção do poço por não ser preciso parar a produção para realizar tais tarefas. Esses aparatos tecnológicos também são inseridos para lidar com os problemas causados na produção de petróleo. Neste trabalho, apresentam-se tecnologias que lidam com problemas provocados pela produção de areia, como por exemplo.
Desenvolvimento de um Simulador para Análise do Processo de Descarga em Poços Equipados com Gas Lift
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2016-11-28) Bibiano, Geilson; Maitelli, Carla; Maitelli, Carla; Costa, Rutácio; Silva, Sérgio
Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um simulador para análise do processo de descarga em poços equipados com Gas Lift considerando os efeitos transientes do fluxo multifásico durante o processo. A ferramenta computacional objetiva a reprodução dos resultados obtidos por Capucci (1990), que em sua dissertação de mestrado foi o pioneiro a estudar o regime transiente através da modelagem computacional e matemática usando equações de conservação de massa de líquido e do gás, e a equação da conservação da quantidade de movimento da mistura. O programa simula a descarga de poço, ou seja, o mecanismo de retirada do fluido de amortecimento presente tanto no anular como na coluna através da injeção de gás na superfície, deslocando o fluido do anular para o interior da coluna por meio de válvulas de Gas Lift. Os resultados obtidos no trabalho foram organizados em gráficos que ilustram as curvas de pressões na coluna de produção e no anular, as vazões de líquido e de gás nas válvulas instaladas na coluna, as velocidades superficiais da fase líquida e gasosa, e também o holdup líquido em diferentes locais do poço. Para a validação dos resultados, os mesmos foram comparados com aqueles obtidos por Capucci (1990) considerando duas situações. A primeira refere-se à utilização de apenas uma válvula de Gas Lift, e a segunda aborda o uso de três válvulas a diferentes profundidades e pressões de calibração. Após a comparação, contatou-se que embora os resultados deste trabalho estejam coerentes com o estudo proposto, eles não são iguais aos valores calculados por Capucci (1990), inferindo-se a necessidade de um futuro aperfeiçoamento e revisão do simulador desenvolvido.
Análise técnico-econômica do Fraturamento Hidráulico aplicado em Reservatórios "Tight Gas"
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2016-11-28) Calderon, Raphael Ewerton Miranda; Galvão, Edney Rafael Viana Pinheiro; Rodrigues, Marcos Allyson Felipe; Dutra Junior, Tarcilio Viana
O aumento da demanda energética mundial tem conduzido a produção de petróleo no mundo para padrões de exploração relativamente novos, os reservatórios não convencionais. Como exemplo dessas reservas, têm-se os reservatórios "Tight Gas", constituídos de arenitos de baixa porosidade e permeabilidade que acumulam grandes volumes de gás natural. Esses reservatórios não produzem a taxas economicamente viáveis sem a aplicação de técnicas avançadas como a estimulação por fraturamento hidráulico. Neste trabalho, aplicou-se o método de fraturamento hidráulico com o objetivo de analisar a influência dos parâmetros da fratura no fator de recuperação de gás e selecionar o modelo de melhor viabilidade a partir da análise técnico-econômica. Os estudos foram desenvolvidos através de simulações efetuadas nos módulos do "software" da CMG (Computer Modelling Group), versão 2014.10. Um modelo de reservatório com características similares às da Bacia do Paraná foi desenvolvido para analisar a produção desse tipo de reservatório. Foi utilizado um modelo de fluido de condensado de gás. Foi realizado um estudo comparativo entre várias configurações dimensionais de fraturas, com a finalidade de aumentar a eficiência operacional do método. O comprimento da fratura, a altura da fratura e a quantidade de fraturas foram os parâmetros estudados, todos apresentando resultado positivo, aumentando o fator de recuperação final de gás. O modelo com 9 fraturas de maiores dimensões apresentou a melhor viabilidade econômica do estudo.
Estado da arte do método de elevação de petróleo por bombeio de cavidades progressivas
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2016-11-28) Neto, Genival Tavares de Oliveira; Costa, Rutácio de Oliveira; Maitelli, Carla Wilza Souza de Paula; Silva, Sérgio José Gonçalves
Este trabalho trata de uma pesquisa bibliográfica sobre o método de elevação artificial por bombeio de cavidades progressivas (BCP). Mostra as suas novidades e tendências tecnológicas, como por exemplo, o BCP com BCS inovador e hastes ocas. O trabalho é importante devido o BCP ser o método de elevação artificial mais recente quando comparado com os métodos como: elevação a gás, bombeio mecânico com hastes e com o bombeio centrífugo submerso. O BCP tem mostrado um grande potencial de superar suas próprias limitações devido a perspectivas de avanço tecnológico. A pesquisa empreendida consiste em levantamentos bibliográficos descrevendo as novidades do BCP. São apresentados os principais avanços tecnológicos dos últimos 14 anos, entre eles, o desenvolvimento de hastes ocas, aplicação de poliuretano sobre o rotor e aplicação de um material composto duro sobre o estator, BCP metálica, monitoramento da BCP em 500ºF com aplicações na produção de óleo em poços pela influência do vapor, melhorias na confiabilidade, desenvolvimento de um sistema BCP com BCS inovador e aplicações de BCP insertável com nova âncora estendida. O emprego da haste oca ampliou o horizonte de aplicação do método para poços mais profundos e para maiores vazões. O poliuretano possui uma melhor resistência à abrasão e propriedades mecânicas superiores aos elastômeros de borracha nitrílica. A bomba metálica pode ser usada em aplicações de alta temperatura e possui uma boa compatibilidade química com o fluido bombeado. O sistema BCP com BCS inovador possui uma nova configuração que utiliza a tecnologia de motor de imã permanente no fundo do poço e um conversor de torque, além de que busca unir as vantagens do BCP e do BCS, e a ausência da haste pode dar maior confiabilidade. O BCP insertável com um novo sistema de ancoragem que pode ser assentado em uma coluna de produção mesmo que na falta de niple de assentamento.

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