EVALUATION OF DRILL BIT PERFORMANCE TAKING INTO ACCOUNT THE IN SITU STRESSES
PETRÓLEO BRASILEIRO S. A. === O presente estudo descreve uma correlação entre o desempenho obtido por brocas de perfuração e o estado de tensões atuante na formação rochosa localizada imediatamente abaixo do fundo do poço. Os dados de desempenho de brocas de seis poços perfurados na costa marí...
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| Other Authors: | |
| Language: | Portuguese |
| Published: |
PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO RIO DE JANEIRO
1998
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| Online Access: | http://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/Busca_etds.php?strSecao=resultado&nrSeq=1502@1 http://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/Busca_etds.php?strSecao=resultado&nrSeq=1502@2 http://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/Busca_etds.php?strSecao=resultado&nrSeq=1502@4 |
| Summary: | PETRÓLEO BRASILEIRO S. A. === O presente estudo descreve uma correlação entre o
desempenho obtido por brocas de perfuração e o estado de
tensões atuante na formação rochosa localizada
imediatamente abaixo do fundo do poço. Os dados de
desempenho de brocas de seis poços perfurados na costa
marítima brasileira foram coletados e analisados. Tendo em
vista reduzir o empirismo associado com este tipo de
análise, é implementado um estudo que considera o perfil
geomecânico do poço. O perfil geomecânico de uma dada
formação rochosa é composto de suas propriedades mecânicas
(módulo de Young, relação de Poisson, resistência à
compressão simples, ângulo de atrito interno etc.), das
pressões dos fluidos das formações e das tensões totais in
situ. A dissertação mostra a sistemática utilizada para
avaliar as tensões no fundo do poço através de um programa
de elementos finitos 3D. Através destas tensões é possível
definir um índice de plastificação à frente da broca de
perfuração e o rendimento da mesma é avaliado levando este
índice em conta.
Alguns dos poços analisados foram perfurados em águas
profundas, sendo que os resultados obtidos até o momento
mostraram um grande potencial para a melhor compreensão de
altos e baixos rendimentos com respeito à taxa de
penetração da broca, de uma maneira racional. Baseados
nesta análise novos estudos para avaliação de brocas
poderão ser implementados indicando que reduções
significativas de custo de perfuração poderão ser obtidas. === The present dissertation describes a correlation between
the bit performance and the state of stress acting upon the
rock formation located immediately beneath the bottom of
the wellbore. Bit performance data from 6 wells drilled
offshore Brazil were collected and anlyzed. In order to
reduce the empiricism associated with this type of data
analysis, a study is being put forward that considers the
geomechanical log along the drilled wellbore. The
geomechanical log of a given rock formation is composed of
its mechanical properties (Young's modulus, Poisson's
Ratio, unconfined compressive strength, internal friction
angle, etc.) as well as formation fluid pressure and in
situ total stresses. The dissertation shows the metodology
to evaluate the stresses at the bottom of the wellbore
through a 3D finite element program. Trough these stresses
it is possible to define an index of plastification ahead
of the drill bit, and bit performance is rated taking this
index into account. Some of the wells analyzed were drilled
in deep water locations, and the initial results obtained
herein, showed a great potential for better understanding
for the good and bad performances, regarding the rate of
penetration of the drill bit evaluation will be put forward
with the great potential for drilling cost savings. === El presente estudio describe la correlación entre el
desempeño obtenido por brocas de perforación y las
tensiones actuantes en la formación rocosa localizada
debajo del fondo del pozo. Se colectaron y analizaron datos
sobre el desempeño de brocas de seis pozos perforados en la
costa marítima brasileira. Teniendo como objetivo reducir
el empirismo asociado a este tipo de análisis, se
implementa un estudio que considera el perfil geomecánico
del pozo. El perfil geomecánico de una formación rocosa
está compuesto de suas propriedades mecánicas (módulo de
Young, relación de Pueson, resistencia a la compresión
simple, etc.), de las presiones de los fluidos de las
formaciones y de las tensiones totales in situ. La
disertación muestra la sistemática utilizada para evaluar
las tensiones en el fondo del pozo a través de un programa
de elementos finitos 3D. A través de estas tensiones es
posible definir un índice de plastificación al frente de la
broca de perfuración y se evalúa su rendimiento llevando
este índice en consideración. Algunos pozos analizados
fueron perforados en aguas profundas, los resultados
obtenidos hasta el momento mostraron un gran potencial para
la mejor comprensión de altos y bajos rendimentos con
respecto a la tasa de penetración de la broca, de una
manera racional. Sobre este análisis nuevos estudios para
evaluación de brocas pueden ser implementados indicando que
pueden obtenerse reducciones significativas del costo de
perforación. |
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