[pt] PERFURAÇÃO PERCUSSIVA-ROTATIVA AUTO-EXCITADA EM ROCHAS DURAS

• Ano de defesa: 2004
• Autor(a) principal: LUIZ FERNANDO FURTADO DE MENDONCA PENNA FRANCA
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: MAXWELL
• Palavras-chave em Português: [pt] TAXA DE PENETRACAO; [pt] ATRITO SECO; [pt] VIBRO-IMPACTO; [pt] VIBRACAO AXIAL; [pt] VIBRACAO TORCIONAL; [en] RATE OF PENETRATION; [en] DRY FRICTION; [en] VIBRO-IMPACT; [en] AXIAL VIBRATION; [en] TORSIONAL VIBRATION
• Link de acesso: https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=4510&idi=1; https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=4510&idi=2; http://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.4510

[pt] Uma linha de pesquisa de grande interesse no estudo de colunas de perfuração de poços de petróleo aponta para a necessidade de se aumentar a taxa de penetração (ROP) na perfuração em rochas duras. Procurando suprir tal necessidade, este trabalho tem como objetivo estudar mecanismos e propor um novo dispositivo, utilizando as próprias vibrações geradas na coluna durante a perfuração. As várias formas de vibrar da coluna são, geralmente, indesejadas durante a perfuração. Porém, é possível utilizar algumas destas formas de vibrar para melhorar a eficiência do processo de perfuração. Inicialmente, avalia-se a influência das vibrações torcional e axial na ROP. Posteriormente, estuda-se a perfuração na ressonância e alguns aspectos e cuidados no uso desta nova técnica de perfuração, que vem sendo desenvolvida por empresas do setor. Por fim, é desenvolvido um novo dispositivo de perfuração, chamado de perfuração com martelo em ressonância ou perfuração percussiva- rotativa auto-excitada. Este dispositivo tem como premissa usar a vibração axial gerada no processo de corte, para criar uma carga harmônica na broca e excitar uma massa de aço (martelo). Desenvolve-se um modelo com vibro-impacto e atrito seco, representando o martelo e a resistência da rocha, respectivamente. Faz-se aqui, um estudo numérico e uma validação experimental do movimento percussivo de um modelo que representa a broca com este novo dispositivo. Os resultados mostram que a melhor forma do dispositivo operar é impactando a cabeça da broca, em condição de período-1, com um impacto por ciclo de forçamento. Adicionalmente, os parâmetros do experimento são identificados e os resultados numérico-experimental são comparados, mostrando que são similares.