Publicação: Proposição de Metodologia para Acreditação de Ferramentas
Destruidoras de Partes de Colunas Utilizadas em Poços de Petróleo
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CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
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Resumo
As operações de exploração e produção de óleo e gás mobilizam somas gigantescas de
recursos econômicos e humanos e, portanto, requerem uma grande margem de sucesso.
Após ser analisada a viabilidade de exploração de um poço quanto à possível quantidade de
petróleo armazenada, se dá início a perfuração. Entretanto, mesmo que inicialmente um
poço possa ser altamente viável, ele pode sofrer certos imprevistos que o inviabiliza após
certo tempo. Para retomar a operação é necessário realizar a operação de destruição, que
visa a desobstrução do poço. Esta operação conta com a utilização de ferramentas
especiais, geralmente, de carbonetos de tungstênio, denominadas de ferramentas
destruidoras. Dados os altos custos envolvidos, passa a ser essencial que esta ferramenta
cumpra com suas funções, ou seja, que ela não falhe e desobstrua o poço. Neste contexto,
é de suma importância a garantia da qualidade da fabricação desta ferramenta, que é um
processo de brasagem de uma vareta que contém carboneto de tungstênio em uma matriz
de alpaca (liga de Cu-Zn-Ni). Desta forma, este trabalho objetiva propor uma avaliação do
desempenho e realizar a acreditação de ferramentas destruidoras de partes de colunas
utilizadas em poços de petróleo, através da avaliação da matéria-prima (consumíveis), do
processo de fabricação e do produto resultante. Para isto foram utilizadas rotinas
computacionais, ensaios gravimétricos, de impacto e simulativos. Os resultados mostraram
que o processamento e análise de imagens para avaliação de consumíveis se mostraram
eficazes. A gravimetria se mostrou adequada para distinguir a porcentagem de massa do
carboneto de tungstênio e da alpaca do consumível. O ensaio de impacto de Izod
modificado se mostrou eficiente para analisar o tipo de fratura e o local da fratura do
depósito brasado. O ensaio simulativo evidenciou a seleção de granulometria e rotação mais
apropriada para ser utilizada na operação de destruição em poços de petróleo.
Abstract
Exploration and production of oil and gas mobilize large sums of economic and human
resources and, therefore, require a reasonable success perspective. Once an oil-well
exploration is analyzed and its viability is demonstrated, the drilling starts. However, even the
oil well is initially viable; it can suffer odds events that could stop the exploration. Then, in
order to restore the oil production, it is necessary to proceed to the destruction operation,
which aims to clean up the well. This operation requires special tools, normally with tungsten
carbides, so-called destruction tools. Due to the high costs involved in oil exploration, it is
essential that these tools fulfill their functions, i.e., they do not fail and clean up the oil well.
Within this context, it is important to assure the quality of manufacturing the destruction tools,
which is carried out by brazing process of a stick made of tungsten carbide in a alpaca matrix
(alloy of Cu-Zn-Ni). Therefore, this work aims to propose a methodology for accreditation of
destruction tools of column parts used in oil wells, through the assessment of consumables,
manufacturing process (brazing) and the final tool (simulative test). Computational routines
were developed, as well as gravimetric, impact and simulative tests. The results showed that
image processing and analyses are effective in the consumable assessment. Gravimetry
showed capable of distinguish mass percentage of tungsten carbide and alpaca in the stick
(consumable). The modified Izod impact test is a suitable approach for analyzing the fracture
shape and local of the brazed deposit. The simulative test highlighted the carbide
granulometry and tool rotation that is more appropriated for using during the destruction
operation of oil wells.
Palavras-chave
Petróleo, Brasagem, Ferramentas destruidoras, Carbonetos de tungstênio, Oil, Brazing, Destruction tools, Tungsten carbides, Crushed carbides, Ferramentas abrasivas
Citação
MORAES, Rafael da Silva. Proposition of Methodology for Accreditation of Destruction
Tools of Column Parts Used in Oil Wells. 2010. 203 f. Dissertação (Mestrado em Engenharias) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2010.