[en] ANALYSIS OF ANALYTICAL MODELS FOR ESTIMATION OF CUT FORCES OF SINGLE CUTTER TEST APPLIED TO EVAPORITE ROCKS

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: LAURA YARICK BARRAGAN RODRIGUEZ
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: MAXWELL
• Palavras-chave em Português: [pt] EVAPORITO; [pt] FORCAS DE CORTE; [pt] ENSAIO DE CORTADOR UNICO; [pt] HALITA; [en] EVAPORITE; [en] SHEAR FORCES; [en] SINGLE CUTTER TEST; [en] HALITE
• Link de acesso: https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=49045&idi=1; https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=49045&idi=2; http://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.49045

[pt] A indústria do petróleo realiza contínuas pesquisas para aperfeiçoar as operações de perfuração, aumentando a taxa de penetração e reduzindo o tempo não produtivo. Diversos estudos analisam o processo de corte em rocha utilizando brocas PDC (Polycrystalline Diamond Compact). Experimentos como o ensaio de cortador único simulam a interação existente entre a rocha e o cortador. Além disso, modelos numéricos têm sido criados para fazer o mesmo tipo de análise obtendo estimativas concordantes com resultados experimentais. No entanto, os ensaios experimentais geram altos custos de investimento, e por sua vez, as simulações numéricas demandam tempo muito alto para realizar análises de boa qualidade. Modelos analíticos procuram eliminar o fator custo e tempo, gerando resultados confiáveis da simulação do processo de corte, similares aos resultados das análises experimentais e numéricas. Os modelos analíticos aqui apresentados permitem estimar as forças medidas pelo cortador no processo de corte, partindo das propriedades mecânicas da rocha. Os modelos levam em conta o equilíbrio de forças no instante do corte e consideram, para o cálculo das forças, a sua geometria e as propriedades de resistência do material. A rocha utilizada no presente trabalho é um evaporito. A aplicação deste tipo de metodologia para corte em halita obriga a considerar no modelo analítico o incremento nas forças devido ao comportamento dúctil do material, à existência de deformações plásticas e à aglomeração de material na face do cortador a fim de obter uma melhor estimativa das forças de corte. Conseguem-se estimativas aceitáveis com dois dos modelos avaliados nas condições de pressões atmosféricas e altas pressões de confinamento.