Flambagem da coluna de hastes

Por: Glicia Loureiro dos Reis, Oldrich Joel Romero

Na indústria de petróleo, o escoamento de fluidos no meio poroso é seguido pela elevação no interior da coluna de produção; a coleta, por meio de um arranjo de dutos, permite a entrega dos fluidos na unidade de separação primária.

Este percurso é possível com consumo de energia. Com o tempo, a energia do reservatório é insuficiente para vencer as perdas de carga comprometendo a manutenção da vazão econômica.

No ambiente do poço são utilizados os métodos de elevação artificial de petróleo, estes podem suplementar a energia faltante, ou reduzir a perda de carga à jusante do fundo do poço. Existem, portanto, diversas opções que podem ser escolhidas.

Na primeira categoria se enquadra o bombeio mecânico com hastes (BM), que é um dos métodos mais utilizados no mundo. A descrição, conhecimento e previsão de possíveis problemas operacionais do sistema BM são de extrema importância quando se deseja diminuir custos sem comprometer sua eficiência. No BM, a coluna de hastes acionada em superfície, se conecta com a bomba de fundo. Embora seja uma barra metálica sólida, a coluna é afetada pela flambagem uma vez que seu diâmetro é da ordem de uma polegada (2,54 cm) e seu comprimento pode ser de 500 m até 2000 m, ou mais.

Estudos a respeito deste fenômeno têm sido desenvolvidos ao longo das duas últimas décadas, desde os registros iniciais até a atual exigência de quantificar e medir a força compressional necessária para prever e controlar sua ocorrência. Esta temática é abordada neste livro.

O leitor desta obra terá acesso aos fundamentos técnicos sobre as forças e parâmetros envolvidos na flambagem da coluna de hastes do BM, assim como à análise e efeitos de elementos tensionadores adicionados à coluna. Três casos são discutidos, apresentando a modelagem matemática e sua solução mediante o software SROD, um dos mais utilizados nesta área.