EXERCÍCIO DE COLUNA DE PERFURAÇÃO E COLUNA DE REVESTIMENTO

ENGENHARIA CIVIL

EXERCÍCIO DE COLUNA DE PERFURAÇÃO E COLUNA DE REVESTIMENTO

Disciplina: Perfuração de Poços

Enunciado: A fase de 8 ½” de um poço exploratório está sendo perfurada em uma sonda semissubmersível em lâmina de água de 1500m com vazão de 550 gal/min e taxa de penetração média de 20 m/h à profundidade de 3400m. O fluido de perfuração é a base de óleo sintético, apresentando massa específica de 9,5 lb/gal.
a) Avalie a resistência mecânica da coluna de perfuração (1), tubos pesados (2) e comandos (3), admitindo que o aço empregado é do Grau E, com peso linear de 6,6 lb/ft. As análises devem englobar: Resistência à tração; Resistência à pressão interna; Resistência ao colapso; Resistência à torção e velocidades críticas;
b) Avalie a resistência mecânica das colunas de revestimento das seções (9) e (8), admitindo que os tubos empregados são da grade API P110. As análises devem englobar: Resistência à tração; Resistência à pressão interna; Resistência ao colapso

Solução:

a) Usamos as seguintes equações para a realização dos cálculos:

Resistência à tração:

)

Rt = 553833,8578 psi

Resistência à pressão interna:

Rpi = 9502,5 psi Com o fator de segurança = 1,1, obtemos: Rpi = 8638,63 psi Resistência ao colapso:

=

D / t = 13,81

Falha plástica, A’=3,054 B’=0,0642 C’=1806 – C’

Rc= 9964,8 psi

Com o fator de segurança = 1,125, obtemos:

Rc = 8857,6 psi

Resistência à torção:

Cálculo do momento polar de inércia,

Cálculo da tensão de cisalhamento máxima:

Assim, achamos a torsão máxima:

Substituindo os valores já encontrados, achamos: Q = 493992,78 lbf.pol

- Velocidade Crítica

Vibração Axial: L = 3180m = 10311,28 pés Assim; Então,