Com a broca de perfuração posicionada dentro do revestimento, efetuaram-se medições de aceleração lateral na coluna com tempo suficiente para recebimento de dados em tempo real na superfície (2 min para o caso da ferramenta de MWD instalada no BHA). A velocidade de rotação da coluna foi limitada em 80 rpm, pois foi a maior rotação que a companhia de serviço concordou em se aplicar na coluna dentro do revestimento em operação de backreaming, uma vez que haveria o risco de elevadas vibrações da coluna dentro do revestimento, gerando um risco operacional desnecessário nesta etapa construtiva do poço.
Foram executados dois testes com velocidades de rotação de 60 e 80 rpm com a coluna de perfuração sem movimento axial. A Tabela 5.3 apresenta os resultados obtidos nos sensores de aceleração lateral e parâmetros de perfuração para velocidade de rotação de 60 rpm e 80 rpm. Em todas as simulações efetuadas nesta seção, a condição inicial é de que o estabilizador está inicialmente em contato com a parede do poço.
133 Tabela 5.3 – Resultados obtidos no campo com a coluna de perfuração em estudo com velocidade de
rotação de 60 e 80 rpm com coluna sem movimento axial.
Descrição Teste 1 Teste 2
Velocidade de Rotação (rpm) 60 80
Posição da broca (m) 3195 3174
Torque superfície (N.m) 10528 6938
Vazão de bombeio (galões/min) 861 862
Pressão de bombeio (psi) 3764 3776
Vibração Lateral (g) – RMS 30 s 0,25 0,75
A calibração do modelo matemático com os dados de campo foi efetuada através do ajuste na excentricidade de massa e no coeficiente de fricção de contato do estabilizador contra a parede do tubo. Sabendo que a folga entre comando e parede do poço no campo foi = 0,1445 m e a excentricidade de massa normalizada na bancada de testes de M = 0,0222, a excentricidade de massa para o campo deveria ser !" = 0,0032 m, no entanto foi preciso utilizar para ajuste com dados do campo o valor de !" = 0,0060 m, o que representa uma excentricidade de massa normalizada de M = 0,0415 no campo. O coeficiente de fricção do estabilizador também precisou ser diminuído, de 0,13 (conforme obtido na bancada experimental) para 0,05 para o caso com velocidade de rotação de 60 rpm e para 0,08 para a velocidade de rotação de 80 rpm. Observa-se que os valores de coeficiente de fricção do estabilizador ajustados para o campo foram inferiores aos obtidos experimentalmente. Este fato pode ser justificado pela diferença entre excentricidade de massa e ao tipo de fluido utilizado no campo (propriedades reológicas), e ao contato entre diferentes tipos de materiais, no campo sendo entre aço e aço e no experimento entre acrílico e alumínio. Os demais coeficientes de ajuste para os dados de campo foram mantidos iguais aos obtidos no Capítulo 4, tais como coeficientes de arraste do fluido, coeficientes de amortecimento do fluido e rigidez da coluna ajustada, conforme bancada experimental.
O resultado da simulação realizada com o modelo matemático com velocidade de rotação de 60 rpm e sem movimento axial na coluna, para o histórico de aceleração lateral ao longo do tempo e histórico da aceleração lateral RMS calculada a cada 30 s, pode ser visto através da Figura 5.37.
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Figura 5.37 – Simulação numér rotaçã O resultado para a correlação com o resultad aceleração lateral RMS 30 manter no valor de 0,35 ao l A Figura 5.38 aprese coluna de perfuração em movimento até que o cont estabelecido, a partir deste m
Figura 5.38 – Simulação da órbit -0. 0.
X
2/
q
érica da aceleração lateral utilizando dados de campo co ção de 60 rpm e sem movimento axial (Teste 1). a aceleração lateral apresentado na Figura tado apresentado na Tabela 5.3 (Teste 1), p
30 s, variou de 0,21 a 0,35, mostrando um t o longo do tempo.
esenta a órbita simulada, englobando o períod m análise. Observa-se uma órbita irregular ontato constante do estabilizador contra a pa te momento o movimento torna-se mais estável.
rbita do elemento tubular com velocidade de rotação de 6 sem movimento axial (Teste 1).
-1 -0.5 0 0.5 1 -1 -0.5 0 0.5 1 X1/q Trajetó Trajetó Parede com velocidade de a 5.37 exibe boa , pois o valor da tendência em se íodo transiente, da lar no início do parede do poço é el. e 60 rpm com coluna etória do BHA etória do estabilizador edes do poço
A Figura 5.39 aprese coluna com 80 rpm e sem simulação apresentada na F 0,33 g a 0,85 g, porém o re abaixo do resultado obtido (Teste 2). Entretanto, estes ferramenta de MWD, repr grandeza.
Figura 5.39 – Simulação numér rotaçã A Figura 5.40 aprese velocidade de rotação de 8 manteve o estabilizador s observado no caso anterior, inicial do estabilizador co movimento (fase transiente
esenta a simulação efetuada para a velocidade sem movimento axial, considerando o períod
Figura 5.39 mostra valores de aceleração lat resultado da aceleração RMS 30 s fica em 0, ido no campo de 0,75, conforme apresentado tes resultados encontram-se dentro da margem epresentando uma boa correlação em termo
érica da aceleração lateral utilizando dados do campo co ção de 80 rpm e sem movimento axial (Teste 2). esenta a órbita obtida na simulação com a c e 80 rpm. Neste caso, observa-se que a rota sempre em contato com a parede do poç or, apresentado pela Figura 5.38, onde houve um
contra a parede do poço até se atingir a te mais curta). 135 ade de rotação da íodo transiente. A lateral na faixa de 0,60 g, um pouco do na Tabela 5.3 em de precisão da os de ordem de com velocidade de a coluna parada e otação de 80 rpm oço, diferente do um deslocamento a estabilidade do
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Figura 5.40 – Simulação da órbita do elemento tubular com velocidade de rotação de 80 rpm com coluna sem movimento axial (Teste 2).
Como se pode observar, a aceleração lateral apresentada pela simulação numérica com 60 rpm e 80 rpm, com coluna parada (sem movimento longitudinal), mostram uma boa correlação com os resultados de campo, dentro da margem de erro do acelerômetro em campo, que é de 0,25 g, para valores obtidos da ferramenta.