MODELAGEM NUMÉRICA DE POÇOS DE PETRÓLEO EM ZONA DE SAL COM AVALIAÇÃO DE EFEITOS TÉRMICOS NA FLUÊNCIA

Marcelo De Simone¹; Nuno Bandarrinha Brandão¹; Deane Roehl¹

¹ Instituto Tecgraf, Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro (PUC-Rio)

doi:10.20906/CPS/CILAMCE2015-0909

Resumo

O presente trabalho apresenta uma modelagem em elementos finitos das etapas de construção de um poço em zona de sal, considerando o efeito da temperatura na taxa de deformação do sal. Estes efeitos podem ser críticos e determinantes no projeto de revestimentos. Foram considerados dois tipos de rochas salinas presentes no pré-sal brasileiro, a carnalita e a halita. Visto que a carnalita é uma rocha de características mecânicas inferiores à halita, revelou-se o caso crítico. Por meio de um estudo de caso foram investigadas as tensões no revestimento, no cimento e na rocha salina na região próxima ao poço durante sua vida útil de 30 anos. Para entender o efeito da temperatura no mecanismo de fluência do sal, foram realizadas três análises para cada rocha salina. Na primeira análise considerou-se a temperatura da fase de construção, enquanto na segunda a de produção. Na terceira análise, a mudança da temperatura da fase de construção até à produção foi adotada. O processo de modelagem das etapas de construção do poço mostrou-se adequado à representação dos efeitos de mudanças geométricas induzidas pela perfuração da rocha, em especial no caso da carnalita. Como resultado da análise de estabilidade, face à fluência constatou-se que as deformações do sal excederam os valores limites. Após a instalação do revestimento e cimentação do poço, as tensões desenvolvidas durante a vida útil não atingiram os limites de integridade dos materiais.

Palavras-chave: Modelagem de poço; Rocha salina; Temperatura; Fluência