Análise estrutural de tubos expansíveis para poços de petróleo

A tecnologia de tubos expansíveis traz inúmeras vantagens em relação aos poços convencionais. A expansão de tubos in situ permite o desenvolvimento de reservas em cenários desafiadores da indústria de petróleo, como zonas de sal, reservas profundas, ou lâmina d’água ultra-profunda. Adicionalmente, apresenta boa compatibilidade com poços direcionais e horizontais e facilita a realização de side-tracks. Mesmo sendo atrativa, existe a necessidade de se melhor entender a influência da expansão nas propriedades mecânicas do tubo. Neste trabalho, testes experimentais e análises numéricas foram realizados para estudar a influência de parâmetros geométricos do tubo e da expansão na sua resistência ao colapso. Um aparato experimental foi projetado e construído para reproduzir a expansão de tubos em escala real. Três tubos tiveram seus diâmetros expandidos em 10% e foram submetidos à pressão hidrostática no interior de uma câmara hiperbárica até o colapso. Para efeito de comparação, três tubos não-expandidos também foram testados. Em paralelo, desenvolveram-se modelos numéricos incorporando não linearidades geométricas e de material. Uma vez calibrados, os modelos foram usados para analisar o comportamento mecânico de tubos sólidos expansíveis e a influência da expansão na pressão de colapso considerando diferentes geometrias e graus de expansão