aula 1b - introdu. completação

1. Tipos de completao

Principais decises na completao superior so:

- Elevao artificial tipo (gslift, bomba eltrica, etc);

- Dimenses das tubulaes

- Completao simples ou dupla

- Tubulao de isolamento ou no (packer/selador ou equivalente)

1. Tipos de Completao Principais decises na completao do

reservatrio so:

- Trajetria do poo: vertical ou inclinado

- Poo aberto ou revestido

- H exigncia do tipo controle de areia

- Estimulao (propante ou cido)

- Zona nicas ou de multi-zonas(misturados ou seletiva)

Inmeros fatores deve ser tomado em considerao durante esta fase de planejamento do projeto de completao.

Trs consideraes so de grande importncia:

- Mecnica.

- Reservatrios;

- Segurana e Meio ambiente

2- Consideraes do PROJETO

2.1- Consideraes de Segurana e Meio ambiente

Sob o aspecto de segurana, um poo necessita pelo menos de duas barreiras de segurana durante a sua vida (perfurao, completao e produo).

Define-se barreira de segurana como um sistema independente, dotado de uma certa confiabilidade, formado por um conjunto solidrio de elementos, capaz de manter sob controle o fluxo de um poo de petrleo.

Surface Controlled Sub Surface Safety Valve (SCSSV)

A segurana de um poo de petrleo a condio proporcionada pelo conjunto de barreiras de segurana presentes no poo.

As duas barreiras de segurana devem ser independentes, isto , a falha de qualquer componente pertencente a uma barreira no pode comprometer a outra, salvaguardando o poo contra o descontrole.


A completao deve ser concebida de modo a ser segura instalado e operado.

Instalao segura ter que usar as perigos como controle do poo, elevadores pesados, produtos qumicos e operaes simultneas.

As avaliaes de risco no devem apenas cobrir os procedimentos de instalao, mas tambm tentar identificar qualquer risco de segurana para a completao, para o ambiente ou impacto nos negcios.


2- Consideraes do PROJETO

2.1 - Consideraes Mecnicas

- Os requisitos funcionais

- Condies de funcionamento

- Projeto dos componentes

- Confiabilidade nos componentes

2.2 - Consideraes de Reservatrios

- Taxa de produo

- Mltiplos reservatrios

- Requisitos de recuperao e estmulos

- Mecanismo de fluxo reservatrio

- Elevao artificial

- Presses, Temperatura e Water cuts, etc

2.3 - Consideraes de Segurana e Meio ambiente

-Avaliaes de riscos-Controles e barreiras nos poos-Proteo ambiental

Completaes afetam o meio ambiente.

O impacto ambiental da instalao da completao, incluindo os resduos, limpeza do poo e uso produtos qumicos prejudiciais.

O projeto de completao tem um efeito muito maior do meio ambiente.



Completao eficiente eleva a produo, reduz o consumo de energia (e as emisses associadas).

Completaes bem projetadas podem reduzir a produo de resduos por ser capaz de controlar a produo de gua ou gs.

Completaes podem ser projetados para lidar com produto reinjeo de resduos, por exemplo cascalho de perfurao, gua produzida, gs no exportado, enxofre ou fluidos cido.

2.1.1- Esquema de Barreiras

Barreiras Primrias Barreiras Secundrias

Blowout Preventer (BOP) Vlvulas de segurana fundo do poo

Vlvulas da rvore de Natal Tubulao hanger, cabea de poo (tubo hanger spool), revestimento de produo.

Conexes da rvore com tubing hanger Cimento acima packerRevestimento intermedirio cimentado

Tubulaes e conjuntos de completao

Packer

Revestimento com Packer


2.2.1- Requisitos funcionais

Os seguintes requisitos funcionais bsicos

- Proporcionar condies de fluxo ideais; - Proteger o revestimento dos fluidos do poo;- Conteno da presso do reservatrio em uma emergncia; - Habilitar o fundo para injeo de produtos qumicos; - Habilitar o poo para ser colocado de forma segura para a remoo da produo;- Permitir as operaes de rotina no fundo de poo.


- Suspenso da tubulao;

- Compensao para a expanso ou contrao da tubulao;

- Proteo contra eroso interna do tubulao;

- Proteo do reservatrio durante operaes abandono do poo;

- Operaes de bombeamento para o abandono do poo;

- Operaes de interveno em poos para fora da extremidade inferior da tubulao;

- Teste de integridade de presso;

- Monitoramento de reservatrios;

- Pontos de instalao para barreiras poo.

O projeto de completao aborda outros requisitos funcionais como:


2.2.2- Projeto dos componentes

As Empresas completao de petrleo e gs so frequentemente consultados para auxiliar na concluso de projetos poo ou no desenvolvimento de especificaes detalhadas dos equipamentos.

Para isso, trs grandes questes devem ser considerados:

- Forma, ajuste e funo das ferramentas- Aspectos Metalrgicos- Materiais elastomricos de vedao

a) Forma, ajuste e funo

Cada completao tem seus prprios objetivos particulares que devem ser satisfeitas como a manuteno do poo.

Os objectivos funcionais devem ser claramente identificados. Cada esboo (poo esquemtica) particularmente til para a compreenso da completao total.

Controles dimensionais, tais como o tamanho do revestimento e peso, dimenso da mangueira e do peso, etc, so requisitos bvios e devem ser includos formulrios de controle.

Mesmo se os componentes completao no seja feito em uma seo de tubo cnico ou em conjunto que de encaixe de um revestimento, esta informao crtico, uma vez que pode afetar os clculos do movimento de tubulao e assim influenciar projetos de completao.

b) Metalurgia

Muitos fatores devem ser considerados na escolha de metais para acessrios de completao. Estes incluem:

- Propriedades mecnicas / fora e

- Degradao corrosivo,

- Resistncia ao stress cracking.

Disponibilidade de material , processamento mecnico e soldabilidade tambm so de particular interesse para as empresas de manufatura.

s vezes pode ser difcil ou antieconmico de usar materiais idnticos para a tubulao e acessrios.

Por exemplo, materiais decorrentes da fora de trabalho a frio podem no estar disponveis no grandes dimetros necessrios para alguns acessrios.

Especificaes para de material recomenda-se , os seguintes dados ambientais devem ser fornecidos:

- Poo de Petrleo ou Gs- Presso e temperatura no fundo do poo (bottomhole) - % de H2S - % de CO2- Sal, Cloreto ou outras concentraes de minerais na gua - Formao ou gua condensada - pH in situ ou acidez da gua - Corte de gua ou a taxa de produo de gua - Se injetor, so injetados fluidos abaixo 50 ppb de oxignio- Grau da Tubulao - Tipo de Inibio e qumico empregados - Tempo esperado entre manutenes (workover) - Histria Corroso

c) Materiais elastomricos e Selos de vedao

As decises relativas aos elastomricos ou materiais plsticos so baseados em informaes similares para os metais, como por exemplo:

- As temperaturas mximas e mnimas esperadas em reas de vedao so crticos.

- Produtos qumicos tambm podem afetar a seleo de selos.

- Tratamentos de inibio e tratamento do cido esperado, devem ser considerados durante a fase de concepo de completao.

- Fluidos de completao pode afetar negativamente materiais de vedao.

- Utilizao de zinco ou de clcio, potssio brometos ou os cloretos de clcio, hidrxido de sdio, biocidas, etc, devem ser observadas.

Uma vez que as temperaturas, presses, os fluidos e os dados qumicos so conhecidos, em seguida, as aplicaes de vedao inerente aos desenhos da ferramenta tambm tem de ser considerado.

Elementos de Vedaes moldadas ou, V-packer, e O-rings so os tipos mais comuns de vedao.

O estado esttico ou dinmico, ativo ou no-ativo da aplicao do selo uma considerao adicional.

1.2.3 Requisitos para o Projeto e Forma da Completao

Um exemplo de formulrio indicando os requisitos de completao e dados de poos necessrios.

A unidades imperiais ou mtricas podem ser usados, mas devem ser claramente identificados.

Um esboo genrico da completao, quando possvel, tambm deve ser fornecido.

Guias mais completo esto disponvel em empresas especializadas mediante solicitao.

Quaisquer requisitos especiais para elastmeros, metalurgia, etc. tpicos devem ser indicados, como deve ou ser, processamento especial, certificaes, inspees, etc

1.4 Requisitos funcionais de uma Sequncia de Completao

O projeto de uma sequncia completao envolve a seleo de componentes que executam funes especficas funes e estas funes so dependentes a filosofia da empresa operadora.

Filosofias empresa que opera diferem no que diz respeito ao design de sequncia de completao e, em alguns casos h razes histricas para a incluso de componentes que fornecem funes especficas.

A seguir, exemplos reais de completao a ser ilustrado e discutido filosofias diferentes.

Projeto de Completao Exemplo 1

Considere o revestimento esquemtico da Figura a seguir . A objetivo criar uma sequncia completao para este poo com os seguintes requisitos funcionais bsicos:

- Proporcionar condies de fluxo ideais; - Para proteger o revestimento de fluidos do poo; - Para conter a presso do reservatrio em uma emergncia; - Para habilitar-se poo de injeo de produtos qumicos; - Para habilitar o poo para ser colocado de forma segura numa condio prvia para a remoo da produo dos condutos (isto , para ser mortos); - Para permitir as operaes de fundo de poo de rotina.

1.4 Requisitos funcionais de uma Sequncia de Completao

1.4.1- Sequencia de uma programao de perfurao e revestimento

As principais caractersticas so as seguintes:

1) A instalao de um condutor de 30 polegadas a aproximadamente 500 ps (152,4 m) de tubo condutor fornece fora estrutural, abrange as formaes macias, logo abaixo do leito do mar e o tubo de maior dimetro instalada num poo. O poo (hole) necessrio para acomodar o tubo condutor pode ser perfurado (onshore) ou com estacas impulsionado (offshore).

2) A instalao de 20 polegadas revestimento de superfcie que termina em 1000 ps (304,8 m) de profundidade vertical total. A superfcie tubo de cobertura fornece proteo contra gs rasos, veda areias soltas e lenol fretico e fornece uma base para o BOP e a montagem de cabea de poo. Superfcie do revestimento sempre cimentada em volta da superfcie.

3) A instalao do revestimento intermedirio de 13 3/8 polegadas que termina em 4000 ps (1219,2 m) de profundidade vertical total. A Tubulao de revestimento intermedirio usado para proteger as formaes fracas; ajuda a evitar a circulao fluidos perdidos de perfurao no poo.Num poo profundo, mais do que uma coluna de revestimento intermdia pode ser definido.Revestimento intermedirio geralmente cimentado a algumas centenas de metros acima da sapata de revestimento da superfcie da coluna do revestimento.

4) A instalao de 9 5/8 polegadas revestimento de produo termina numa profundidade vertical de aproximadamente 7.500 ps (2286 m) total. Tubulao de revestimento de produo usada para fornecer o controle do poo concludo e a cadeia principal que atinge-se o intervalo de produo. Revestimento de produo geralmente cimentado para algumas centenas metros acima do sapato caixa da coluna de revestimento intermedirio.

1.4.1- Sequencia de uma programao de perfurao e revestimento

1.5-DETALHAMENTO DAS FASES DE UMA COMPLETAO

Ao trmino da perfurao, o poo geralmente abandonado temporariamente, para posterior completao.

Podemos ter as seguintes, as fases da completao com rvore de natal convencional, cujo mtodo de elevao artificial utilizado o gs lift.:

Instalao dos equipamentos de segurana para controle do poo;

Condicionamento do revestimento de produo, at topo do liner, utilizando gua do mar;

Condicionamento do liner, e substituio fluido nele contido por fluido de completao;


Verificao da qualidade da cimentao primria realizada pela perfurao, e correo, se necessrio;

Canhoneio na zona de interesse, para comunicao do reservatrio com o interior do revestimento de produo, permitindo produo dos fluidos do reservatrio ;



Avaliao das formaes, atravs de um teste de formao poo revestido (TFR), se solicitado;

Descida da cauda de produo, geralmente com coluna de trabalho.


A cauda de produo tem o objetivo de isolar a formao, possibilitando a retirada apenas da parte superior da coluna de produo numa futura interveno, sendo que a extremidade da coluna deve se posicionar a aproximadamente 30 metros acima do topo da zona de interesse;


Retirada da coluna de trabalho, com a camisa do TSR;

Instalao dos equipamentos no interior do poo, para garantir a produo de forma segura e eficiente;


Instalao da rvore de natal, convencional ou molhada;

Induo de surgncia, para que o poo entre em fluxo, injetando-se gs pelo anular,

Pode-se tambm utilizar o flexitubo e injetar gs diretamente no interior da coluna;

Um outro esquema final de completao de poos o mtodo de elevao artificial utilizado o do bombeio centrfugo submerso (BCS).


1.6- Instalao dos equipamentos de segurana

a primeira fase da completao e visa possibilitar o acesso ao interior do poo, com toda a segurana necessria, para execuo das demais fases.

No mar, em guas rasas, possvel, mas no obrigatrio, trazer a cabea do poo at a superfcie, prolongando-se os revestimentos que se encontram apoiados no fundo do mar, e que foram deixados pela perfurao.

Esta operao de reconexo dos revestimentos conhecida por tie-back e a completao passa a ser similar completao em terra, sendo denominada completao seca.

A situao final da cabea de poo, aps serem efetuados os tie-backse instalada a cabea de produo.

Na sequncia instalado o preventor de erupes (BOP - blowout preventer). da formao.

O preventor de erupes um equipamento instalado sobre a cabea de produo e tem como objetivo fundamental permitir o fechamento do poo com segurana no caso de um fluxo inesperado


A cabea de produo um equipamento que fica conectado, atravs de parafusos e flanges, cabea de revestimento e ao preventor de erupes, tendo como funo principal servir de apoio coluna de produo que ser descida numa fase posterior da completao, por meio de um suspensor.

Possui sadas laterais que permitem o acesso ao espao anular entre o revestimento de produo e a coluna de produo.


2- Exemplo de projeto de completao

O projeto de concluso da Figura tambm aborda os outros requisitos funcionais de:- Suspenso da tubulao;- Compensao para a expanso ou contrao

da tubulao;- Eroso interna da tubulao;- Proteo do reservatrio durante operaes

abandono do poo (well kill);- Operaes de bombeamento para abandono

do poo;- Operaes de interveno no poo para fora

da extremidade inferior do tubo;- Teste de integridade de presso;- Monitoramento de reservatrios;- Pontos de instalao para barreiras no poo.

2.1- Exemplo de seleo de componentes P1

Componente Requisito Funcional

Tubulao interna Otimizar a produo

Tubing hangerPermanent packer

Proteo do revestimento

Safety valve landing nipple (SVLN)Hydraulic control lineWireline retrievable safety valve (WRSV)

Conteno de emergncia

Side pocket mandrel (SPM) Injees qumicas

Sliding side door (SSD) Well kill

Xmas Tree Operaes de rotina no poo

Seal assembly Movimentar a coluna de tubulao

Flow couplings Prolongar a vida til tubulao

Tubing hanger Suporte

Landing nipplesTubing hanger

Pontos de instalao de barreiras

Landing nipples Teste de presso

Piping manifold c/w Choke Operaes de bombeamento

2- Exemplo de projeto de completao

2.2- Exemplo de seleo de componentes P2

Componente Requisito Funcional

Tubing hanger Suporte da tubulao, selo para a tubulao de revestimento, Ponto de instalao de barreira

Sub-surface safety valve (SSSV) Conteno de emergncia

Flow couplings Proteo contra a eroso interna da tubulao

Upper side pocket mandrels (SPMs) Descarga de lquido no anular

Lowest side pocket mandrel (SPM) Ponto de injeo de gs

Sliding side door (SSD) Tubulao para circulao no anularPonto de instalao barreira

Landing nipple Teste de presso de coluna de tubulaoPonto de instalao de barreira

Retrievable packer Proteger o revestimento de fluidos do pooAssegurar recuperabilidade de todos os componentes

Landing nipple Teste de presso da coluna de tubulao, Ponto de instalao barreira , ponto de instalao para plug para ajustar o packer

Perforated joint Permite monitor na atuao do fluxo de fluido do reservatrio

Landing nipple (No-Go) Ponto de instalao de medidores de temperatura de pressoCapturas ferramentas cadas de interveno cadas no poo

Re-entry guide Permite sem restries re-entrada de instrumentos de interveno atravs da tubulao no poo.

aula 1b - introdu. completação

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