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metadata.dc.type: Tese
Title: Investigação do estado de aderência em revestimentos de tubos metálicos utilizando parâmetros modais visando aplicação a poços de petróleo
Other Titles: INVESTIGATION OF THE CONDITION OF BOND IN STEEL CASING USING MODAL PARAMETERS AIMING APPLICATIONS IN OIL WELLS
metadata.dc.creator: Nobrega, Marcilene Vieira da
metadata.dc.contributor.advisor1: Pimentel, Roberto Leal
metadata.dc.description.resumo: Poços de petróleo são constituídos de diversos tipos de revestimentos metálicos, podendo atingir profundidades de até 5000 m. À medida que são lançados esses revestimentos, surge um espaço anular que necessita ser preenchido para dar sustentação ao sistema completo e proteger o revestimento de substâncias inerentes ao ambiente do poço. Esse preenchimento é realizado por meio de processo de cimentação, com bombeamento de uma pasta composta essencialmente de água, cimento e aditivos, constituindo uma bainha ao redor do revestimento. Diversos acontecimentos como, variações de pressão e temperatura, vibrações provocadas por cargas explosivas aplicadas dentro do poço e migração de substâncias indesejáveis na interface revestimento metálico/bainha de pasta de cimento podem prejudicar a qualidade da ligação entre o revestimento metálico e a bainha de pasta de cimento. Especificamente, substâncias como cloreto de sódio (NaCl) e óleo podem se infiltrar nessa interface, interferir na aderência refletindo no funcionamento do poço. Desta forma este trabalho teve como objetivo principal investigar o comportamento da condição de aderência da interface revestimento metálico/bainha de pasta de cimento, através de testes modais. Para esta investigação foram aplicados testes modais em amostras moldadas com tubos metálicos revestidos parcialmente por uma pasta de cimento No experimento foram adotadas três condições de contato: sem substância na superfície nos tubos, com a substância NaCl na superfície dos tubos e com a substância óleo na superfície dos tubos. Foi observado que a presença dessas substâncias afetou os parâmetros modais freqüência natural e razão de amortecimento e, por conseqüência, afetou a condição de aderência. Esta última foi avaliada através do valor de constante elástica de mola (K), inserida na interface, nos modelos numéricos desenvolvidos para representar o fenômeno. Concluiu-se também que o uso desta técnica é viável para avaliação de aderência neste tipo de sistema.
Abstract: Oil wells may be as deep as 5000 m and consist of several types of casing. As these casings are cast in place, there is an annular space that needs to be filled to support the whole system and protect the metallic tubes against substances present in the environment of the well. This process is accomplished through cementing, by pumping a paste composed mainly of water, cement and additives. Various events such as variations in pressure and temperature, vibrations caused by explosive charges applied in the well and migration of undesirable substances in the interface casing/sheath of cement paste can impair the quality of the bond between the metallic coating and the sheath of cement paste.Specifically substances such as NaCl and oil can seep into this interface and interfere with the bond. This reflects in the operation of the well. This work aimed investigating the behavior of the condition of bond of the interface casing/sheath of cement paste, through modal tests. For this investigation modal tests were carried out on samples molded with metal pipes coated partially by a cylinder of cement paste and three contact conditions were simulated: no treatment on the surface of the pipes, treatment with NaCl and with oil. It was observed that the presence of these substances affects the modal parameters natural frequency and damping ratio and consequently affect the condition of bond, identified by the value of an elastic spring constant (K), inserted at the interface from a numerical model developed to investigate the phenomenon. It was also observed that the employed technique is sensitive to changes in adhesion at the interface metal tube / sheath of cement paste.
Keywords: Aderência
Teste Modal
Poço de Petróleo
Bond
Modal Test
Oil wells
metadata.dc.subject.cnpq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
metadata.dc.language: por
metadata.dc.publisher.country: BR
Publisher: Universidade Federal da Paraí­ba
metadata.dc.publisher.initials: UFPB
metadata.dc.publisher.department: Engenharia Mecânica
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós Graduação em Engenharia Mecânica
Citation: NOBREGA, Marcilene Vieira da. INVESTIGATION OF THE CONDITION OF BOND IN STEEL CASING USING MODAL PARAMETERS AIMING APPLICATIONS IN OIL WELLS. 2010. 147 f. Tese (Doutorado em Engenharia Mecânica) - Universidade Federal da Paraí­ba, João Pessoa, 2010.
metadata.dc.rights: Acesso Aberto
URI: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/tede/5416
Issue Date: 31-Mar-2010
Appears in Collections:Centro de Tecnologia (CT) - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica

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