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Carlos Fonseca e Jacques Saliés Fundamentos de Perfuração 1
Engenharia de Poço I
Fundamentos de Perfuração
Carlos Fernando Humbert Fonseca
Jacques Braile Saliés
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Carlos Fonseca e Jacques Saliés Fundamentos de Perfuração 2
Sistema de Movimentação de Carga• Torre ou mastro de perfuração
• Bloco de coroamento
• Catarina (sem ou compensador de movimentos)• Cabos de aço do guincho
– Linha morta
– Linhas passantes (8 ou 10 linhas)
– Linha rápida
• Guincho de perfuração
• Exemplos de operações rotineiras
– Fazendo uma conexão (adicionando um tubo)
– Fazendo manobra da coluna
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Carlos Fonseca e Jacques Saliés Fundamentos de Perfuração 3
Sistema de Movimentação de Carga
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Carlos Fonseca e Jacques Saliés Fundamentos de Perfuração 4
Sistema de Movimentação de Carga
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Carlos Fonseca e Jacques Saliés Fundamentos de Perfuração 5
Torre ou Mastro de Perfuração
• Proporcionar altura para movimentar coluna para dentro ou fora do poço
• Espaço para estaleiramento das seções
• Espaço para entrada de equipamentos que serão descidos no poço
• Conceito de seção (conjunto de tubos - Facilitar retirada ou descida da coluna de perfuração)– Comprimento usual de um tubo de perfuração = 9,3 m
– Seção de 2 tubos ou 3 tubos - Range 2 (ou 2 tubos de 14 m - Range 3)
• Buraco do rato e do ratinho
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Carlos Fonseca e Jacques Saliés Fundamentos de Perfuração 6
Torre ou Mastro de Perfuração
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Carlos Fonseca e Jacques Saliés Fundamentos de Perfuração 7
Bloco de Coroamento (Crown Block)
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Carlos Fonseca e Jacques Saliés Fundamentos de Perfuração 8
Catarina
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Carlos Fonseca e Jacques Saliés Fundamentos de Perfuração 9
Braço de elevação
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Carlos Fonseca e Jacques Saliés Fundamentos de Perfuração 10
Cabo de aço
• Limite de resistência à tração
• Desgaste acentuado e cargas não uniformes
• Programa de corte e corrida do cabo (cálculo detonelada-milha)
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Carlos Fonseca e Jacques Saliés Fundamentos de Perfuração 11
Guincho de Perfuração• Tambor
– Armazena comprimento de cabo necessário para asmanobras
– Transmite o torque requerido para içar e frear a coluna
• Freio– Principal (tipo cinta - sistema de refrigeração)
– Auxiliar
• Hidrodinâmico - água impelida na direção oposta arotação do tambor
• Eletromagnético (devido a dois campos magnéticos opostos)
• Transmissão (mudança a depender da carga)
• Catheads
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Carlos Fonseca e Jacques Saliés Fundamentos de Perfuração 12
Guincho (Draw work)
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Carlos Fonseca e Jacques Saliés Fundamentos de Perfuração 13
Catheads (2)• Elevação auxiliar de equipamentos
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Carlos Fonseca e Jacques Saliés Fundamentos de Perfuração 14
Kelly, Swivel e Mangueira
• Swivel – Suporta o peso da coluna de perfuração sob efeito da
rotação
– Suporta a pressão de bombeio
• Kelly– Transmite rotação a coluna de perfuração (ligação com a
mesa rotativa através da bucha do Kelly)
• Mangueira– Flexibilidade para movimentação da coluna com
circulação de fluidos
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Carlos Fonseca e Jacques Saliés Fundamentos de Perfuração 15
Kelly (haste quadrada)
• Pode ser quadrada ou hexagonal (mais comum)
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Carlos Fonseca e Jacques Saliés Fundamentos de Perfuração 16
Swivel
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Carlos Fonseca e Jacques Saliés Fundamentos de Perfuração 17
Sistema de Rotação• Swivel
• Kelly e Bucha do kelly
• Mesa Rotativa
• Top drive (opcional - substituição do Kelly, bucha e mesa rotativa)
• Tubos de perfuração (drill pipes)
• Tubos pesados HW (heavy weight drill pipes)
• Comandos de perfuração (drill collars)
• Brocas
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Carlos Fonseca e Jacques Saliés Fundamentos de Perfuração 18
Mesa Rotativa
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Carlos Fonseca e Jacques Saliés Fundamentos de Perfuração 19
Coluna de Perfuração
• Funções– Aplicar peso sobre a broca– Transmitir rotação à broca– Conduzir o fluido de perfuração– Manter o poço calibrado– Garantir inclinação e direção
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Carlos Fonseca e Jacques Saliés Fundamentos de Perfuração 20
Coluna de Perfuração• Classificação Didática
– Brocas– Elementos Tubulares
– Uniões Cônicas– Acessórios da Coluna– Ferramentas de Manuseio
• Composição Sumária– Cabeça de Injeção– kelly– Tubos de Perfuração
– Tubos Pesados (hevi-wate)– Comandos– Brocas
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Carlos Fonseca e Jacques Saliés Fundamentos de Perfuração 21
Tool Joints dos Tubos de Perfuração
• Pino e Caixa
• Conceito de upset (reforço)
• Proteção contra desgaste (tungsten carbide hard facing)
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Carlos Fonseca e Jacques Saliés Fundamentos de Perfuração 22
Tubos de Perfuração
• Range 1, 2 (mais comum ≅≅ 9,3 m), 3
• Diâmetro (2 3/8 a 6 5/8”)
• Grau do aço (D, E, G e S - Serviço corrosivo)
• Não podem trabalhar em compressão
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Carlos Fonseca e Jacques Saliés Fundamentos de Perfuração 23
Tubos HW
• Transição entre DP e Comandos
• Pode trabalhar em compressão
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Carlos Fonseca e Jacques Saliés Fundamentos de Perfuração 24
Comandos de Perfuração
• Propiciar PSB (Peso sob broca)
• Rigidez da coluna (problemas de direcional)
• Liso ou espiralado (prisão por diferencial de pressão)
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Carlos Fonseca e Jacques Saliés Fundamentos de Perfuração 25
Coluna de Perfuração
EscariadorEscariador
EstabilizadorEstabilizador
AlargadorAlargador
Subs de Subs de elevaçãoelevação
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Carlos Fonseca e Jacques Saliés Fundamentos de Perfuração 26
Ferramentas de Manuseio da Coluna de Perfuração
• Chaves Flutuantes– Torque de trabalho nas conexões
• Cunhas– Ancorar a coluna na mesa rotativa, permitindo
enroscar/desenroscar
• Colar de segurança– Batente em comandos lisos
• Chaves Hidráulicas– Enroscamento rápido de tubos
• Eazy-Torq– Permite desenvolvimento de altos valores de torque– capaz de executar automaticamente os serviços de
plataformistas
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Carlos Fonseca e Jacques Saliés Fundamentos de Perfuração 27
Ferramentas de Manuseio da Coluna de Perfuração
Chave Chave FlutuanteFlutuante
Cunha para Cunha para DPDP
Colar Colar de de segurançasegurança
Cunha para Cunha para revestimentorevestimento
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Carlos Fonseca e Jacques Saliés Fundamentos de Perfuração 28
Top Drive
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Carlos Fonseca e Jacques Saliés Fundamentos de Perfuração 29
Top Drive