00 CAMPUS ARISTÓTELES CALAZANS SIMÕES (CAMPUS A. C. SIMÕES) CTEC - CENTRO DE TECNOLOGIA Dissertações e Teses defendidas na UFAL - CTEC
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Campo DCValorIdioma
dc.contributor.advisor1Lima Junior, Eduardo Toledo de-
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/9620590212639569pt_BR
dc.contributor.referee1Santos, João Paulo Lima-
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/0330108534667053pt_BR
dc.contributor.referee2Souza, Charlton Okama de-
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/1617133132158040pt_BR
dc.creatorAraújo, João Paulo Nogueira de-
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/5685316589215866pt_BR
dc.date.accessioned2024-02-20T12:58:04Z-
dc.date.available2024-02-20-
dc.date.available2024-02-20T12:58:04Z-
dc.date.issued2023-04-14-
dc.identifier.citationARAÚJO, João Paulo Nogueira de. O projeto probabilístico e suas implicações no dimensionamento de revestimentos. 2024. 54 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Centro de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, Universidade Federal de Alagoas, Maceió, 2023.pt_BR
dc.identifier.urihttp://www.repositorio.ufal.br/jspui/handle/123456789/13055-
dc.description.abstractThe integrity of oil wells heavily relies on the use of casing tubes. International standards provide equations and methodologies to calculate the resistance and loads that casing tubes may experience during their life cycle. API/TR 5C3, for instance, introduced in its 2008 revision reliability-based methodologies for casing design, addressing historical manufacturing data from different tube suppliers to statistically describe its mechanical and dimensional parameters. However, the adoption of these reliability tools in oil well casing projects remains limited to specific analyses, rather than being part of the designers’ routine. This research aims to investigate various loading scenarios on numerous casing tubes commonly employed in oil well projects, applying both the traditional deterministic methodology, widely known and used, and the more robust but less prevalent probabilistic methodology. Fifty-four tubes of varying slenderness and metallurgy are addressed, subject to loads corresponding to their elastic limit resistance, as typically considered in projects for calculating the traditional Safety Factor (SF) using Serviceability Limit State (SLS) equations. Through simulated data, a comparative study is conducted to establish the equivalence between the Safety Factor (SF) and the Probability of Failure (Pf ) by considering the resistance of tubular in the Ultimate Limit State (ULS). The results are presented in percentiles, offering a comprehensive overview of the Pf associated with the design load. Notably, for burst failures, the maximum Pf recorded was 1.62 · 10−5 , while the 50th percentile exhibited 4.27 · 10−10. In contrast, for collapse, the maximum Pf observed was 7.7610−2 , with the 50th percentile displaying 3.26x10−3 , confirming that collapse failure is critical in casing design. This study contributes to promoting the broader adoption of probabilistic methodologies by casing designers, supported by the equivalence with conventional deterministic responses based on resistance envelopes and safety factors. Leveraging probabilistic methods can yield cost benefits by increasing the likelihood of approval for bold projects, as well as enhancing safety standards by demanding improved quality control in the manufacturing and characterization of casing tubes used in well construction.pt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal de Alagoaspt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Civilpt_BR
dc.publisher.initialsUFALpt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.subjectProjeto probabilísticopt_BR
dc.subjectConfiabilidade estruturalpt_BR
dc.subjectRevestimentos de poçospt_BR
dc.subjectPoços - Integridade estruturalpt_BR
dc.subjectProbabilistic designpt_BR
dc.subjectStructural reliabilitypt_BR
dc.subjectWell casingpt_BR
dc.subjectWells - Structural integritypt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVILpt_BR
dc.titleO projeto probabilístico e suas implicações no dimensionamento de revestimentospt_BR
dc.title.alternativeThe probabilistic approach and its implications in casing designpt_BR
dc.typeDissertaçãopt_BR
dc.description.resumoO uso de tubos de revestimento é essencial para a manutenção de integridade de poços de petróleo. Para a garantia do seu correto dimensionamento, normas internacionais auxiliam os projetistas de poços, fornecendo equações e metodologias para cálculo das resistências e dos carregamentos aos quais os revestimentos podem ser submetidos ao longo de seu ciclo de vida. Um exemplo de norma é a API/TR 5C3, que em sua revisão de 2008 adicionou a possibilidade de dimensionamento dos revestimentos utilizando técnicas de confiabilidade, informando não só a metodologia de cálculo mas também a caracterização de algumas variáveis aleatórias com base em séries históricas de dados de manufatura de tubos, segundo diferentes fabricantes. Porém, a utilização das ferramentas de confiabilidade em projetos de revestimentos de poços de petróleo ainda é restrita a análises específicas, não fazendo parte da rotina dos projetistas. Desta forma, este trabalho tem por objetivo estudar diferentes situações de carregamentos em diversos tubos de revestimento usualmente aplicados nos projetos de poços de petróleo, empregando a metodologia determinística, mais usual e de conhecimento mais difundido, e a metodologia probabilística, mais robusta mas ainda pouco utilizada nesta área. Analisam-se 54 tubos de diferentes esbeltezes e metalurgias, os quais são submetidos a carregamentos iguais às suas resistências no limite elástico, que são os valores considerados nos projetos para o cálculo do tradicional Fator de Segurança (FS), que utiliza as equações do Estado Limite de Serviço (ELS). A partir dos dados simulados, realiza-se um estudo para verificar a equivalência entre o FS e a Probabilidade de Falha (Pf ), levando-se em consideração resistências no Estado Limite Último (ELU) dos tubos. Os resultados encontrados são apresentados em forma de percentis, fornecendo um panorama geral da Pf associada ao carregamento de projeto. Por exemplo, para falhas por burst, a Pf máxima encontrada foi de 1, 62 · 10−5, e no percentil 50 de 4, 27 · 10−10. Já para o colapso, a Pf máxima encontrada foi de 7, 76 · 10−2 e no percentil 50 de 3, 26 · 10−3, o que evidencia que a falha por colapso é, de fato, a mais crítica em projetos de revestimento. Este trabalho contribui para uma maior utilização de metodologias probabilísticas pelos projetistas de revestimentos, a partir da equivalência com as respostas determinísticas usuais, baseadas em envoltórias de resistência e fatores de segurança. A metodologia probabilística pode trazer ganhos em termos de custos, com maiores chances de aprovação de projetos arrojados, bem como no que diz respeito à segurança, por demandar um melhor controle de qualidade na fabricação e caracterização dos tubos de revestimento utilizados na construção de poços.pt_BR
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