Modelagem experimental e computacional do desgaste de revestimentos em operações de perfuração direcional considerando fluidos, hard bandings e correlação multi-escala

Descrição

O desgaste mecânico entre componentes metálicos em poços de petróleo representa um problema crítico para a integridade estrutural de revestimentos e para a segurança operacional durante operações de perfuração direcional. O fenômeno é influenciado por diversos parâmetros operacionais, incluindo força lateral de contato, trajetória do poço, tortuosidade, tipo de fluido de perfuração, temperatura, rotação da coluna, características metalúrgicas dos materiais e propriedades do hard banding aplicado às conexões da coluna de perfuração. O presente projeto tem como objetivo desenvolver metodologias experimentais e computacionais para avaliação e calibração de fatores de desgaste em revestimentos de poços de petróleo, integrando ensaios laboratoriais em escala real e reduzida com técnicas de inteligência artificial e aprendizado de máquina. Os estudos experimentais serão realizados considerando ensaios de desgaste conforme a norma API 7CW, além de ensaios tribológicos em escala reduzida, como pino sobre disco, visando estabelecer correlações entre diferentes escalas de ensaio e condições reais de campo. O projeto constitui continuidade de pesquisas atualmente financiadas pelo CNPq no âmbito do processo 445039/2024-8, envolvendo a aquisição de infraestrutura experimental e o desenvolvimento de modelos inteligentes para calibração de simuladores de desgaste aplicados à engenharia de poços. Além das atividades experimentais, serão desenvolvidos modelos computacionais baseados em técnicas de aprendizado supervisionado e modelos híbridos físico-orientados por dados, visando identificar padrões e correlações entre variáveis operacionais e fatores de desgaste observados experimentalmente. Espera-se que os resultados contribuam para melhorar a aderência entre modelos computacionais e condições reais de campo, permitindo previsões mais confiáveis sobre integridade de revestimentos em poços direcionais e horizontais. O projeto também contribuirá para a formação de recursos humanos em temas estratégicos relacionados à transformação digital da indústria do petróleo, integrando experimentação, tribologia, modelagem computacional e inteligência artificial aplicada à engenharia de poços.