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Title: Proposição de um modelo markoviano de apoio ao gerenciamento de riscos à integridade de poços submarinos
Other Titles: Proposition of a markovian model of support for the management of risks to the Integrity of submarine wells
Authors: Colombo, Danilo
metadata.dc.contributor.advisor: Lima, Gilson Brito Alves
metadata.dc.contributor.advisorco: Garcia, Pauli Adriano de Almada
metadata.dc.contributor.members: Cardoso, Rodolfo
Melo, Paulo Fernando Ferreira Frutuoso e
Oliveira, Luiz Fernando Seixas de
Issue Date: 2018
Abstract: A integridade de um poço de petróleo offshore pode ser definida como a sua capacidade de conter os fluidos e pressões, evitando o vazamento indesejado para o meio ambiente. A medida que a exploração e o desenvolvimento de campos de petróleo avançam para ambientes mais desafiadores, como águas profundas e ultraprofundas, tornam-se maiores a complexidade e o risco de vazamentos ao longo da vida produtiva do poço. Neste contexto, a proposta de uma abordagem de apoio ao cálculo da confiabilidade do poço pode auxiliar no dimensionamento do risco de vazamento e, consequentemente, na estimativa de métricas importantes para a gestão de segurança. No presente trabalho, propõe-se uma abordagem que considera o comportamento da confiabilidade das barreiras de segurança ao longo da vida produtiva do poço e que mostra a evolução dos possíveis estados de integridade em que o poço possa se encontrar. A disponibilidade do poço será modelada por um processo markoviano em que o espaço de estados é dado por diferentes combinações de falhas. A partir do modelo, não apenas probabilidades de vazamento e estados degradados são calculadas para diferentes frequências de manutenção, mas também o número esperado de vazamentos e o tempo não produtivo do poço devido as operações de reparo, que impactam diretamente o lucro do poço. Desta forma, a abordagem pode ser utilizada em projetos para permitir a previsão da demanda de sondas para manutenção de poços ou comparar diferentes configurações de poço para avaliar a mais robusta em relação à integridade. O cálculo das frequências em cada estado, dado por diferentes falhas, pode auxiliar o planejamento de materiais sobressalentes e identificar quais equipamentos são mais críticos para a falha do poço. Durante o acompanhamento da produção, a abordagem pode ser utilizada para auxiliar a tomada de decisão, entre continuar a produzir um poço ou executar uma manutenção, quando um problema de integridade surge. Considerando que os dados utilizados na modelagem proposta estão sujeitos a incertezas, foi realizada a propagação destas incertezas por meio de uma simulação de Monte Carlo para avaliar o impacto destas no resultado de probabilidade de vazamento do poço. Por fim, é apresentado um caso hipotético de aplicação da abordagem sugerida para se avaliar a situação de um poço específico que se encontra em produção com algumas falhas detectadas.
metadata.dc.description.abstractother: Well integrity refers to maintaining full control of fluids within a well at all times, in order to prevent unintended fluid movement or loss of containment to the environment. As the exploration and development of oil fields advances to more challenging environments such as deep and ultra-deep water, the complexity and risk ok leakage over the operational phase of the well becomes greater. In this context, the proposal of an approach to determine the reliability of the well can allow the calculation of the risk of leakage and help in the estimation of important metrics for safety management. In this work we propose an approach that considers the performance of the reliability of the safety barriers along the productive life of the well and that shows the evolution of the possible states on integrity in which the well can be. The reliability of the well will be modeled by a Markovian process in which the state space is given by different failure combinations. From the model, not only probability of leakage and degraded states were calculated for different times between workovers, but also the expected number of leakages and downtime due to repair, which impacts directly on well profit. In this way, the approach can be used in projects to allow prediction of the demand of wells for well maintenance or to compare different well configurations to evaluate the most robust in relation to integrity. Frequency calculations in each state, given by different failures, can help to plan spare materials and identify which equipment is most critical to well failure. During production follow-up, the approach can be used to assist in decision making, between continuing to produce a well or performing maintenance, when an integrity problem arises. Considering that the input data of the model are subject to uncertainties, uncertainties will be propagated through a Monte Carlo simulation to evaluate their impact on the probability of well leakage. Finally, a hypothetical case of application of the suggested approach will be presented to evaluate the situation of a specific well that is in production with some detected failures
URI: https://app.uff.br/riuff/handle/1/9155
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