caderno de exercícios controle de poço

CONCEITOS BÁSICOS – EXERCÍCIOS

Ex.1Calcule a massa específica equivalente de fratura de uma formação sabendo-se que o teste de absorção realizado com a sapata a 2.500 m e peso da lama de 10 lb/gal obteve 1.200 psi na superfície.

Ex.2Sabendo-se que:

Densidade do gás = 0,65Temperatura média do gás = 100 oF

Fator de compressibilidade do gás = 0,85Peso do fluido no poço = 9 lb/galProfundidade do poço = 3.000 m

a) Considere que o poço entrou em blowout, todo fluido foi expulso e o BOP fechado. Qual será a pressão da formação se a pressão na cabeça é de 3.000 psi? Calcule o peso específico médio do gás.

b) Com o poço fechado, calcule a pressão a 1000 m e 2.000 m usando a fórmula exponencial e usando o peso específico médio do gás. Compare os resultados.

1

Ex.3Uma coluna de revestimento está sendo descida no poço com sapata flutuante. Por problemas na linha de enchimento da lama, a coluna está sendo descida vazia. Com doze tubos descidos, a sede da esfera na sapata se rompe e a lama do anular se comunica com o interior do revestimento.

Qual o valor do decréscimo de pressão no fundo do poço?

Dados:

Capacidade do revestimento = 0,5 bbl/mCapacidade do anular = 0,4 bbl/m

Peso da lama = 10 lb/galComprimento dos tubos = 12 m

Ex.4Considere os seguintes dados para um poço em kick:

SIDPP = 400 psiSICP = 520 psi

Peso da lama = 10 lb/galPeso equivalente de fratura na sapata = 13 lb/gal

Profundidade da sapata = 2.000 mLâmina d´água = 800 m

Considere ainda que as perdas de carga por fricção são dadas pelas seguintes expressões:

ANULAR P = Q2 x 10-5 x LINTERIOR DA CHOKE LINE P = Q2 x 2 x 10-6 x L

onde

P = Perda de carga, psiQ = Vazão, gpmL = Comprimento, m

Determine a máxima vazão que se pode circular o kick sem fraturar na sapata se a pressão no choke é mantida igual a 300 psi?

2

Ex.5Considere os seguintes dados para o programa da cimentação primária de um revestimento de 7” OD:

Profundidade da sapata = 2.800 mComprimento da 1a pasta (à frente) = 250 m

Comprimento da 2a pasta (atrás) = 150 mPeso específico da lama = 12,3 lb/gal

Peso específico da 1a pasta = 13,5 lb/galPeso específico da 2a pasta = 15,8 lb/gal

Capacidade do anular revestimento-poço = 0,07 bbl/mPressão no fundo do poço requerida com as pastas no lugar = 5.850 psi

Pressão de poros @ 2.800 m = 5.800 psi

a) Calcule o volume do colchão de lavagem que deve ser deslocado a frente da 1a pasta, sabendo-se que o peso específico do colchão é de 8,5 lb/gal.

b) Determine a mínima perda de carga para não haver kick no instante em que a 1a pasta chega na sapata.

3

Ex.6O peso específico do fluido de completação está sendo aumentado de 9 para 11 lb/gal. A bomba pára quando a interface entre os dois fluidos está a 2.100 m na coluna de tubing e o BOP é fechado. Qual o valor da pressão que aparecerá no manômetro do anular? Qual o peso específico equivalente a 1.000 m (tanto pelo interior da coluna como pelo anular) depois que o BOP é fechado?

Ex.7Considere os seguintes dados para um poço submarino que se encontra com o BOP fechado.

Pint = 400 psiPan,poço aberto = 50 psi

Pcl = 200 psiPan,poço revestido = 50 psi

Pbroca = 900 psim = 10 lb/gal

frat,sap = 13.7 lb/galProfundidade da sapata = 1.800 m

Profundidade do poço = 2.500 m

Determine a pressão de bombeio circulando diretamente pelo interior da coluna e com o choke todo aberto (P no choke = zero). Verifique se é possível circular reversamente com esta vazão [considere a mesma perda de carga na broca e despreze perdas de carga na superfície].

4

Ex.8Durante o teste de absorção realizado na profundidade de 2.400 m após o corte da sapata de uma coluna de revestimento, observa-se uma pressão na superfície de 1.000 psi no momento da absorção de fluido pela formação. O peso da lama é de 9,4 lb/gal.

a) Se o peso da lama é aumentado para 9,8 lb/gal em função de um desmoronamento, qual é a pressão máxima no manômetro do choke logo após o fechamento do poço em caso de um kick?

b) Se a profundidade da formação que gerou o kick é de 3.500 m, qual é o volume máximo admissível do kick sabendo-se que a massa específica equivalente de poros encontrada é 1,0 lb/gal maior que o peso da lama?

Dados:

Peso específico do kick = 2 lb/galCapacidade do anular = 0,15 bbl/m

5

CAUSAS E INDÍCIOS – EXERCÍCIOS

Ex.1Considere os seguintes dados:

Comprimento da seção = 28,5 metrosCapacidade do drillpipe = 0,06 bbl/m

Deslocamento do drillpipe = 0,02 bbl/mCapacidade do revestimento = 0,50 bbl/m

Peso da lama no poço = 10 lb/galProfundidade do poço = 2.500 m

Pressão de poros no fundo = 4.200 psi

a) Antes de iniciar a manobra, o sondador injeta 20 bbl de um tampão pesado de 16 lb/gal seguido de 15 bbl de lama de 10 lb/gal. Qual a distância entre o nível do fluido no interior da coluna e a saída de lama (flowline)?

b) Qual o número máximo de seções completas que podem ser retiradas sem abastecer o poço e sem induzir um kick no fundo do poço?

6

Ex.2Sabendo que:

Profundidade do poço = 3.900 metrosLimite de escoamento = 8 lbf/100 pé2

Viscosidade plástica = 20 cpDiâmetro do poço = 8,6”

Diâmetro dos tubos = 5”Peso do fluido = 10,3 lb/gal

Pressão de poros a 3.900 m = 6.650 psiVelocidade de retirada = 55 m/min

a) Estime o peso do fluido recomendado (com margem de manobra)

b) Qual a máxima velocidade de retirada para não causar um influxo?

Ex.3O sondador retira 10 seções de drillpipes sem abastecer o poço. Existem duas zonas porosas expostas no poço aberto. Verifique se há kick em alguma das duas zonas sendo dados:

Comprimento da seção = 28 mCapacidade do revestimento = 0,25 bbl/m

Deslocamento do drillpipe = 0,03 bbl/mPeso da lama = 10 lb/gal

Profundidade da primeira zona = 300 mProfundidade da segunda zona = 1.000 m

Pressão de poros equivalente da primeira zona = 8,5 lb/galPressão de poros equivalente da segunda zona = 9,8 lb/gal

7

Ex.4Após atingir a profundidade de 3.500 metros, iniciou-se a retirada da coluna para a troca de broca. A pressão de poros da formação é de 5.500 psi e o peso do fluido de perfuração é de 9,4 lb/gal. Quando a broca atingiu a superfície, foi constatado um ganho de 30 bbl nos tanques. Sabendo-se que a capacidade do poço é de 0,25 bbl/m,

a) Qual é o mínimo peso específico do fluido invasor para não estar ocorrendo influxo nesse instante?

b) Se uma coluna é descida com float valve até o fundo do poço (deslocamento + capacidade = 0,20 bbl/m) haverá mais influxo se o gradiente de pressão do fluido invasor é de 8,5 lb/gal?

8

MÉTODO DO SONDADOR – EXERCÍCIOS

Ex.1Um poço entra em kick e é fechado. Após a estabilização da pressão no fundo do poço, registram-se as pressões de fechamento na superfície (SIDPP e SICP) e descobre-se que o kick é de água salgada. Considere os seguintes dados:


Volume ganho nos tanques = 15 bblGradiente de pressão da lama = 1,7 psi/mGradiente de pressão do kick = 1,4 psi/m

Capacidade do anular = 0,15 bbl/mCapacidade da linha do choke = 0,03 bbl/m

Profundidade do poço = 3.000 mLâmina d’agua = 800 m

Pressão reduzida de circulação = 300 psiPerda de carga na linha do choke = 200 psi

Perda de carga no anular poço aberto = 50 psiPerda de carga no anular revestido = 70 psi

Determine:

a) Pressão inicial de circulação (PIC). Esta pressão vai ser mantida constante todo o tempo.

b) Pressão no choke no início da circulação

c) Pressão atuando no fundo do poço durante a circulação

d) Pressão atuando na entrada da linha do choke quando o kick atinge o BOP

e) Pressão no choke quando o kick atinge o BOP

f) Pressão no choke quando o kick atinge a superfície

g) Pressão no choke depois de todo o kick ser expulso

9

Ex. 2Foi detectado um kick quando perfurando na profundidade de 3.000 m e o poço foi fechado. Após a estabilização das pressões tem-se a seguinte situação:


Volume ganho = 8 bblCapacidade do anular = 0,10 bbl/m

Determine o tipo de fluido invasor nas seguintes condições:

a) O peso da lama é de 10,0 lb/gal tanto no interior da coluna como no anular

b) Os cascalhos suspensos no anular aumentam o peso da lama no anular para 10,1 lb/gal e no interior permanece com 10,0 lb/gal

10

Ex.3Considere a segunda circulação do Método do Sondador. Se a pressão no choke é mantida igual a SIDPP durante a descida da lama nova pelo interior da coluna então a pressão no fundo do poço é dada por:

a) Pressão de poros + perdas de carga na linha do choke + SIDPP

b) Pressão hidrostática no anular + perdas de carga do anular até o BOP + perdas de carga na linha do choke + SIDPP

c) Pressão de poros + perdas de carga do anular até o BOP + perdas de carga na linha do choke + SIDPP

d) Pressão de poros + perdas de carga do anular até o BOP

Ex. 4Considere os seguintes dados para um poço em kick:


Volume ganho nos tanques = 20 bblCapacidade do anular = 0,10 bbl/mProfundidade do poço = 2.500 m

Profundidade da sapata = 1.500 mLâmina d’água = 700 mPeso da lama = 10 lb/gal

Densidade equivalente de fratura na sapata = 13 lb/galPressão reduzida de circulação pelo riser = 800 psi

Perda de carga na linha do choke = 200 psiPerda de carga do anular revestido = 80 psi

Perda de carga no anular poço aberto = 120 psi

Determine:

a) Pressão de poros da formação

b) Pressão hidrostática do kick

11

c) Pressão inicial de circulação – PIC

d) Pressão máxima no choke em condições dinâmicas enquanto o kick está abaixo da sapata

e) Pressão máxima no bengala em condições dinâmicas enquanto o kick está acima da sapata

f) Pressão final de circulação 1 – PFC1 (Considere o fluido novo como igual a pressão da formação)

g) Pressão no fundo do poço quando o fluido novo atinge a superfície.

12

Ex. 5Considere os seguintes dados para um kick de gás:


Profundidade do poço = 3.800 mProfundidade da sapata = 2.900 m

Lâmina d’água = 1.500 mDensidade da lama = 10,0 lb/gal

Densidade equivalente de fratura na sapata = 12,8 lb/galPressão reduzida de circulação pelo riser = 1.400 psi

Perda de carga na linha do choke = 200 psiPerda de carga no anular revestido = 100 psi

Perda de carga no anular poço aberto = 50 psiVolume ganho nos tanques = 25 bbl

Capacidade do anular coluna-poço = 0,10 bbl/mCapacidade da coluna = 0,042 bbl/m

Capacidade volumétrica da bomba = 0,080 bbl/stkVazão reduzida de circulação = 100 gpm (30 cpm)

Questão 1: Enquanto você estava reunido para definir os parâmetros a serem usados no Método do Sondador, o sondador se assustou com o aumento das pressões de fechamento e acionou a bomba. Quando você chega na plataforma a situação é a seguinte:

O que fazer?

a) Fechar o choke b) Abrir o choke c) Acelerar a bomba d) Desacelerar a bombae) Tudo está OK, continuar

13

18000

800

Bengala Kill

25

Vel. bomba(cpm)

Questão 2: Depois de um certo tempo de circulação observa-se a situação abaixo.

Pergunta: Qual o valor da pressão no fundo nesse instante?

Você decide manter uma sobrepressão de 50 psi no fundo do poço (desconsidere as perdas de carga no anular).

O que fazer?


Questão 3 A pressão no bengala está caindo.

O que fazer?


14

2000 800

Bengala Choke

30

Vel. bomba(cpm)

1800 650

Bengala Choke

30

Vel. bomba(cpm)

Questão 4: Parece que você exagerou no fechamento e existe a suspeita de que houve fratura na sapata. Seu gerente está ao telefone. Não entre em pânico e confira a sua planilha.

O que fazer?


Questão 5: Repentinamente há um entupimento do choke, você pára a bomba e fecha totalmente o choke. As pressões observadas são as seguintes:

Está havendo um novo kick? Fraturou na sapata?

15

2300 1250

Bengala Choke

1300

Nº de strokes

800 1400

Bengala Choke

0

Vel. bomba(cpm)

Questão 6: Você reinicia a circulação (agora pelo outro choke) mantendo a pressão de 1.200 psi na kill line constante.

Você decide manter 400 psi de sobrepressão no fundo do poço (desconsidere as perdas de carga no anular) até o gás entrar na linha do choke. O que fazer?

a) Fechar o choke para que a pressão no bengala fique igual a 2.400 psib) Fechar o choke para que a pressão no bengala fique igual a 2.200 psic) Acelerar a bomba d) Desacelerar a bombae) Tudo está OK, continuar

Questão 7: Quando o gás entra na linha do choke a pressão no bengala cai rapidamente.

Você quer manter agora 100 psi acima da pressão de poros no fundo do poço (sempre desconsiderando as perdas de carga no anular. Elas são seu trunfo!!!). O que fazer?

a) Fechar o choke para a pressão no choke subir mais 200 psib) Fechar o choke para a pressão no choke subir mais 100 psic) Abrir o choke d) Acelerar a bomba e) Tudo está OK, continuar

16

2000 1200

Bengala Kill

30

Vel. bomba(cpm)

1800 1300

Bengala Choke

30

Vel. bomba(cpm)

Questão 8: Um barulho estranho na plataforma e gás começa a passar pelo desgaseificador. As pressões nos dois manômetros caem rapidamente. O sondador se apavora e quer acelerar a bomba.

O que fazer?


Questão 9: Você conseguiu manter a pressão no bengala constante e igual a 1.800 psi durante a expulsão do gás no poço. A pressão no choke parece estranha.

Será que ainda há gás no poço? ( )SIM ( )NÃO

O que fazer?


17

1700 1700

Bengala Choke

30

Vel. bomba(cpm)

1800 250

Bengala Choke

30

Vel. bomba(cpm)

Questão 10: O torrista afirma que o peso de lama na saída é o mesmo do da sucção da bomba. Para-se a bomba e o choke é fechado. Será que ainda há gás no poço?

Questão 11: Após elevar o peso da lama para matar o poço (a propósito, qual o peso da lama nova, arredondando a conta para cima?), você inicia a segunda circulação do Método do Sondador mantendo constante a pressão no manômetro da kill line igual a 500 psi. A situação é a seguinte:

O que fazer?


18

600 600

Bengala Choke

0

Vel. bomba(cpm)

1900 300

Bengala Choke

30

Vel. bomba(cpm)

Questão 12: Após deslocar 1.000 strokes o sondador acha que a pressão no bengala está caindo muito rápido e quer fechar o choke para aumentar a pressão no fundo. As pressões observadas são as seguintes:

O que fazer?


Questão 13: Você nota que a pressão no bengala começa a subir com 2.000 strokes bombeados. Você decide manter 100 psi de sobrepressão no fundo do poço (não considere as perdas de carga no anular).

O que fazer?

a) Abrir o choke para que a pressão no bengala fique igual a 1.600 psib) Fechar o choke para que a pressão no choke fique igual a 400 psic) Acelerar a bomba d) Desacelerar a bombae) Tudo está OK, continuar

19

1750 300

Bengala Choke

30

Vel. bomba(cpm)

1650 300

Bengala Choke

30

Vel. bomba(cpm)

Questão 14: A mangueira de lama está “pulando” bastante. Você resolve trocar de bomba. Ao parar a bomba e fechar o poço as seguintes pressões são observadas após um certo tempo:

Pergunta: Qual a profundidade da interface das duas lamas no anular?

Questão 15: Lama nova chega na superfície, para-se a bomba e o poço é fechado. A situação é a seguinte:

O que fazer?

a) Abrir o BOP e prosseguir com a perfuração b) Abrir o BOP e aumentar o peso da lama da margem de segurança c) Desfazer o hang-off e abrir o BOP d) Desfazer o hang-off, abrir o BOP e aumentar o peso da lama da margem de

segurançae) Nenhuma das anteriores

20

0 100

Bengala Choke

180

Kill

0 0

Bengala Choke

??

Kill

COMPORTAMENTO DE GASES - EXERCÍCIOS

Ex. 1Considere os seguintes dados para um poço no qual um kick de gás acaba de ocorrer:


Volume ganho nos tanques, Vgi = 25 bblCapacidade do anular, Ca = 0,10 bbl/m

Profundidade da sapata, Ds = 1.400 mProfundidade do poço, D = 2.300 m

Gradiente de fratura na sapata, Gfrat = 2,45 psi/mGradiente da lama, Gm = 1,7 psi/m

Ao se iniciar a circulação pelo Método do Sondador houve blackout na sonda. Para manter constante a pressão no fundo do poço, drenagens periódicas de lama foram realizadas de modo a manter SIDPP = 500 psi durante todo o tempo.

Determine:

1. a posição aproximada da bolha quando o volume ganho nos tanques atinge 30 bbl;

2. a pressão no choke nesse instante, considerando a pressão hidrostática do gás. Compare esta pressão com a pressão máxima no choke para evitar fratura da formação mais fraca.

Ex. 2Para a mesma situação inicial de kick acima, assuma agora que o poço foi mantido fechado e nenhuma drenagem de lama foi feita. Qual é a altura que a base da bolha atinge no momento que se inicia a fratura na formação logo abaixo da sapata?

21

1400 m

2300 m

500

250 m

25

850

Ex. 3Considere os seguintes dados para um poço no qual um kick de gás acaba de ocorrer:


Volume ganho nos tanques, Vgi = 25 bblCapacidade do anular, Ca = 0,10 bbl/m

Capacidade do tubo, Ct = 0,05 bbl/mLâmina d´água = 1.000 m

Profundidade da sapata, Ds = 2.000 mProfundidade do poço, D = 3.000 m

Gradiente de fratura na sapata, Gfrat = 2,3 psi/mGradiente da lama, Gm = 1,7 psi/m

Temperatura na superfície = 60 °FTemperatura no fundo do mar = 40 °F

Temperatura no fundo do poço = 140 °F

Considere que logo após o kick ocorreu uma desconexão de emergência.

a) Supondo o sistema poço-fluido incompressível, determine se ocorrerá fratura na sapata sem considerar o efeito da temperatura

b) Supondo o sistema poço-fluido incompressível, determine se ocorrerá fratura na sapata considerando o efeito da temperatura

c) Considerando o efeito da temperatura e da compressibilidade da lama (Cp), determine se ocorrerá fratura na sapata.

Dados:

22

Ex. 4Considere a 2a fase do Método Volumétrico Estático. Seja P1 a pressão na superfície antes de injetar lama nova. P2 é a pressão estabilizada após a injeção de lama nova e migração do gás e P3 é a pressão final na superfície após a drenagem de gás de modo a manter a mesma pressão no fundo da situação inicial.

Mostre que

2

13

2

P

PP

Dicas:Lei de BoyleDespreze hidrostática do gásA soma das hidrostáticas de lama nova e lama velha é igual a Pp

23

P1 P2 P3

Pp Pp

SOLUÇÃOParte I – Conceitos Básicos

Ex. 1 12,8 lb/galEx. 2 a) 3.861 psi e 1,69 lb/gal

b) 3.263 psi e 3.287 psi (erro 0,73%) 3.550 psi e 3.575 psi (erro 0,7%)

Ex. 3 136 psiEx. 4 230 gpmEx. 5 a) aprox. 16 bbl

b) 90 psiEx. 6 714 psi; 11 lb/gal (interior

13,2 lb/gal (anular)Ex. 7 P = 1.600 psi. Não é possível

circular reversamente pois eq = 14,4 lb/gal

Ex. 8 a) 837 psib) 27 bbl

Parte II – Causas e Indícios

Ex. 1 a) 200 mb) 24 seções

Ex. 2 c) 10,6 lb/gald) 55 m/min

Ex. 3 1a zona: não (eq = 8,72 lb/gal)2a zona: sim (eq = 9,6 lb/gal)

Ex. 4 a) 4,9 lb/galb) No limite (Pfundo ~ Pporos

Parte III – Método do Sondador

Ex. 1 a) 800 psib) 330 psic) 5.720 psid) 1.890 psie) 330 psif) 450 psig) 300 psi

Ex. 2 a) 6,3 lb/gal (óleo)b) 2,7 lb/gal (gás)

Ex. 3 Item bEx. 4 a) 4.600 psi

b) 90 psic) 1.150 psid) 485 psie) 1.485 psif) 872 psig) 5.068 psi

Ex. 5 1. c2. 7.210 psi; b 3. a4. e5. não há kick nem fratura6. b7. b8. a9. Sim; e10. não11. 10,7 lb/gal; e12. e13. a14. 830 m15. e

Parte IV – Comportamento de gases

Ex. 1 1. topo @ 1.566 m2. 935 psi

Ex. 2 118 mEx. 3 a) Psapata = 6.875 psi fratura

b) Psapata = 5.889 psi fraturac) Psapata = 5.573 psi não fratura

24

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