completaÃ§Ã£o - ufrj[1]

8/7/2019 Completao - UFRJ[1]

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO DE JANEIRODEPARTAMENTO DE ENGENHARIA INDUSTRIALCURSO DE EGENHARIA DE PRODUOPERFURAO E COMPLETAO DE POOS

Completao de Poos

Andr da CostaBruno CasteloDbora NascimentoFlvia FonsecaGregrio Lima da CruzGustavo KleinGustavo MousinhoLuiz Felipe Ferreira CalfaPablo Seuanez SalgadoVanessa Bandeira Dias

Rio, 5 de Dezembro 2000


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Objetivo do Trabalho

O presente trabalho refere-se segunda metade da disciplina de Perfurao eCompletao ministradas como parte integrante da nova nfase de Petrleo e Gs criadapela UFRJ - Universidade Federal do Rio de Janeiro.

Devido recente incorporao, ao programa de Engenharia de Produo, dassupracitadas nfase e disciplina, est ltima encontrava-se desprovida de umabibliografia bsica, problema o qual esta apostila procura solucionar. Alm disso,permitiu que os alunos se aprofundassem nos assuntos relativos completao de poosde uma maneira mais aprofundada durante a realizao do trabalho, agregando aosconhecimentos adquiridos na sala de aula.

A apostila baseou-se em inmeros trabalhos realizados a cerca dos temas aquiabordados e nas aulas ministradas ao longo do curso.

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ndice

1 - Tipos de Completao.............................................................4

1.1 -Categorias Bsicas de Completao ...............................................................41.2 - Seleo do Tipo de Completao e Critrios de Design .................................92 - Operaes de Cimentao na Completao..........................12

2.1 - Tipos de Cimentao......................................................................................122.2 - Objetivo das Operaes com Cimento...........................................................13

2.3 -Tcnicas Operacionais....................................................................................163 - Avaliao da Cimentao e Perfilagem.................................31

3.1 - Introduo.......................................................................................................313.2 - Objetivo da perfilagem snica........................................................................323.3 - Aderncia do Cimento....................................................................................323.4 - Movimento Ondulatrio.................................................................................343.5 - Perfis Snicos.................................................................................................383.6 - CBL: Cement Bond Logging.........................................................................403.7 - VDL: Variable Density Logging....................................................................413.8 - Revestimento Livre........................................................................................423.9 - Revestimento Cimentado...............................................................................423.10 - Sinais do Fluido..............................................................................................433.11 - Interpretao Qualitativa do Perfil CBL/VDL...............................................433.12 - Perfil Ultra-snico..........................................................................................443.13 - Cuidados na Perfilagem Snica......................................................................464 -Canhoneio..............................................................................47

4.1 - Introduo.......................................................................................................474.2 - Processo..........................................................................................................474.3 - Vantagens.......................................................................................................47


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4.4 - Classificao...................................................................................................484.5 - Tipos de Canhoneio........................................................................................534.6 - Cargas Explosivas..........................................................................................574.7 - Eficincia do Canhoneio.................................................................................604.8 - Segurana.......................................................................................................644.9 - Assentamento de Tampes.............................................................................645 - Tratamento Qumico na Completao...................................66

5.1 - Ocorrncias e Causas de Dano Formao...................................................665.2 - Lavagem cida das Colunas..........................................................................69

5.3 - Lavagem cida Canhoneados........................................................................705.4 - Remoo de Incrustaes Solveis em cido..............................................705.5 - Tratamentos Matriciais de Carbonatos...........................................................715.6 - Diretrizes para Seleo dos Fluidos de Tratamento.......................................713


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5.7 -Projeto do Tratamento cido.........................................................................72

5.8 -Procedimentos Operacionais de Segurana....................................................72

5.9 -Tratamentos Matricias de Arenitos................................................................73

5.10 -Mtodo para Seleo dos Fluidos de Tratamento..........................................74

5.11 -Outros Sistemas No-Convencionais............................................................76

6 -Fraturamento Hidrulico.......................................................77

6.1 -Introduo.......................................................................................................77

6.2 ---MMMeeecccnnniiicccaaa dddaaasss RRRoooccchhhaaasss.....................................


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...

...

...

...

...

.....................................................................8880006.3 ---FFFllluuuiiidddooosss ddde

ee FFFrrraaatttuuurrraaammmeeennntttooo.................................................................................................................................8883337 -Gravel Pack..................................................................


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7.1 -Introduo......................................................................................................85

7.2 -Arenitos friveis.............................................................................................85

7.3 -Tcnicas de Predio de Produo de Areia..................................................87

7.4 -Mtodos para Controle da Produo de Areia...............................................87

7.5 -O Mecanismo de Gravel Pack........................................................................89

8 -Completao Submarina........................................................94

8.1 -Introduo. ....................................................................................................94

8.2 -Completao submarina.................................................................................95

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Completao de Poos de Petrleo

A Completao de poos consiste no conjunto de servios efetuados no poo desde omomento em que a broca atinge a base da zona produtora de produo. Este umconceito operacional da atividade, note que a cimentao do revestimento de produo,ou seja o que entra em contato com a zona produtora , por esta definio, umaatividade de Completao. Por outro lado a melhor definio seria:

A de transformao do esforo de perfurao em uma unidade produtivacompletamente equipada e com os requisitos de segurana atendidos, pronta paraproduzir leo e gs, gerando receitas.

1 - Tipos de Completao

1.1 - Categorias Bsicas de CompletaoExistem muitos mtodos de completao utilizados ao redor do mundo. No entanto, oque ocorre so inmeras variaes de alguns mtodos bsicos que podem ser

classificados quanto: interface entre a coluna e reservatrio:

a) Completao a poo abertob) Liner rasgado ou canhoneadoc) Revestimento canhoneado

ao mtodo de produo:

Surgente

Elevao artificial

Ao nmero de zonas completadas:

(a) (b) (c)(c)(a) (b)a) Simplesb) Seletivac) Mltiplas

1.1.1 -Completao a poo abertoA completao a poo aberto freqentemente utilizada em espessas sees dereservatrios constitudos por tipos de rochas bem firmes. o mtodo mais antigo decompletao de poos. As vantagens deste mtodo so as seguintes:

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a zona de interesse inteira aberta para a coluna; no h gasto com canhoneio do revestimento; existe a intercomunicao de fluidos em todo o intervalo aberto para produo; drawdown pode ser reduzido por causa da larga rea de fluxo; h uma reduo no custo do revestimento; o poo pode ser facilmente aprofundado; a completao pode ser facilmente convertida para um outro tipo de completaocomo o liner rasgado ou revestimento canhoneado; pelo fato de no haver revestimento, no h risco de haver dano formao causadapelo cimento.

A completao a poo aberto particularmente atrativa quando h dificuldade deidentificao do retorno lquido financeiro durante o perodo de completao; ou ondeperdas com uma filtragem ruim do fluido de perfurao pode levar a grandes prejuzos.Porm existem desvantagens e limitaes deste mtodo de completao, so elas:

formaes que apresentam grandes razes gs-leo / gua-leo normalmente nopodem ser controladas porque todo o intervalo aberto para produo; o controle do poo durante a completao pode ser mais difcil; a tcnica no aceitvel para formaes constitudas por reservatrios separadosque contm fluidos com propriedades incompatveis; as diversas zonas dentro do intervalo de completao no podem ser facilmenteselecionadas;

este tipo de completao vai requerer freqentes limpezas se houver produo deareia ou se a formao no estiver estvel.

1.1.2 -Liner rasgado ou canhoneadoPara controlar problemas de desmoronamento , os primeiros produtores de petrleocolocaram tubos com fendas ou telas na parte inferior do poo como um filtro de areia.O uso deste tipo de completao como mtodo para controle de areia vem se tornandomuito popular hoje em dia em algumas reas. Este mtodo tem praticamente as mesmasvantagens e desvantagens da completao a poo aberto.

Na maneira mais simples e antiga um tubo com fendas colocado dentro do poo. Asfendas so pequenas o suficiente para que a areia fique retida. Para areias muitofinasso colocadas telas de arame. Esta tcnica um mtodo de controle de areiarazoavelmente eficaz.

Algumas vezes este o nico mtodo de controle de areia que pode ser usado por causada perda de presso e consideraes sobre a geometria do poo. Entretanto, este mtodono muito recomendado porque:

O movimento da areia para a coluna faz com que haja um impedimento dapermeabilidade devido a mistura de diferentes de tamanhos de gros. Gros de areia finos tendem a obstruir a tela. A tela pode sofrer desgaste devido movimentao da areia. Um suporte ineficaz da formao pode causar desabamento.


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Para solucionar estes problemas, o anular entre o poo e a tela preenchido com gros de areias mais grossos. A areia ou cascalho serve como suporte para a parede dopoo epara prevenir o movimento de areia. Este mtodo pode remover alguns dos estragoscausados pelo fluido de perfurao.

1.1.3 - Revestimento canhoneadoO mtodo mais comum de completao envolve cimentao do revestimento na rea deinteresse, onde a comunicao com a formao feita atravs de buracos perfurados norevestimento e no cimento, denominados canhoneados.

Este canhoneio feito para comunicar o interior do poo com a zona de interesse. Seo

poo revestido e no-perfurado durante os estgios iniciais da operao de perfurao,

o controle do poo mais fcil e os custos de completao podem ser reduzidos.Usando vrias tcnicas de controle de profundidade, possvel decidir quais zonas sero

perfuradas e abertas para produo, evitando assim, a comunicao de fluidosindesejveis como gs e gua, zonas fracas que podem produzir areia ou ainda, zonasimprodutivas.

Esta seletividade que completamente dependente de um bom trabalho de cimentao ecanhoneio adequado tambm permite que um simples poo produza vrios reservatriosseparados, sem que haja comunicao entre eles.

Este canhoneio pode tambm ser usado para controlar o fluxo da zona de interesse,fechando o canhoneado ou injetando fluidos para transformar as zonas em menospermeveis.

A deciso de colocao do revestimento pode ser adiada at que a avaliao doreservatrio seja concluda, reduzindo gastos com poos secos. Em suma, as vantagensdesta completao incluem:

Operaes mais seguras; Seleo mais segura das zonas a serem completadas; Reduo da relevncia de estragos causados pela perfurao; Facilitao da estimulao seletiva; Possibilidade de completao em zonas mltiplas; Custos reduzidos com poos secos; Planejamento mais fcil de operaes de completao.

Este tipo de completao geralmente usada a menos que haja uma razo especficapara preferir um outro tipo de completao.

1.1.4 - Completao para poos com bombasA completao tambm classificada de acordo com o mtodo de produo e o nmerode zonas produzidas. Poos equipados com bombas de fundo so completados com

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Propriedades do fluido; Localizao do poo.

Dada a variedade de condies de produo ao redor do mundo, a definio dos limites naturalmente algo nebuloso (uma baixa taxa de produo num poo no Oriente Mdiopode ser considerada uma taxa respeitvel em muitos campos Norte-americanos).

importante que o engenheiro de completao leve em considerao o impacto doretorno da produo, custo de capital e custo de operao dos projetos. Os custos deinstalao s so significantes na medida em que os requisitos de completao tm umimpacto significativo no tempo total de perfurao e completao. O custo real dosequipamentos de completao so relativamente baixos se comparado a produoincremental conseguida atravs da melhoria de potencial devido a utilizao demateriais mais adequados, porm mais caros.

Consideraes a respeito dos aspectos geolgicos, econmicas e de reservatrio ditaroos requisitos funcionais para um projeto de uma completao. Estes requisitos devemser antecipadas num estgio anterior ao da perfurao. O modelo de completao do

poo tambm influenciado pelos requisitos de servio de poo, como monitoramentode rotina e servio de cabea de poo e linha de fluxo.

1.2.1 - Consideraes de PerfuraoAlgumas consideraes de perfurao podem influenciar o tipo de completao a serinstalada. Dentre os fatores a serem considerados esto:

Extenso dos prejuzos deixados pela perfurao e necessidade de utilizao detcnicas de estimulao, seleo de fluidos especiais de perfurao, etc. O programa de avaliao, particularmente a necessidade de testes de perfurao; O tamanho e o peso do revestimento de produo; A fora de exploso e desmoronamento do revestimento de produo. Orevestimento deve se capaz de suportar o mximo de presso dentro do tubo no caso de uma quebra na superfcie; Gasto ou corroso do revestimento de produo devem ser avaliados emcompletaes com liner, especialmente para poos fundos. Em ambientes cidos ou quando as condies podem se tornar cidas, os materiaisde revestimento de produo devem se adequar a certas especificaes j definidas.

1.2.2 - ResumoEm suma, devemos enfatizar que a avaliao das condies sob as quais um poo deveoperar dita quais opes podem ser consideradas dentre uma variedade depossibilidades de modelos de completao. A parte econmica dita qual desses modelos mais adequado para uma situao particular.

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Selecionar o melhor modelo de completao para uma dada situao requer que osengenheiros considerem a performance atual e futura do poo, as restries impostaspelo programa de perfurao, as regulamentaes ou polticas que possam ser aplicadase a operacionalidade da nova tecnologia.

Devemos frisar sempre que a regra bsica de um projeto de Completao :

SEJA SIMPLES

Utilize sempre a alternativa mais simples que atende aos requisitos tcnicos eeconmicos para a Completao de um poo

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2 - Operaes de Cimentao na Completao

2.1 - Tipos de Cimentao2.1.1. - Cimentao PrimriaDenomina-se cimentao primria a cimentao principal de cada coluna derevestimento, levada a efeito logo aps sua descida ao poo. Seu objetivo bsico colocar uma pasta de cimento no contaminada em determinada posio no espaoanular entre o poo e a coluna de revestimento, de modo a se obter fixao e vedaoeficiente e permanente deste anular.

TAMPO DECIMENTO

FLUIDO DEPERFURAOFLAPPERVALVE

Cimentao primria do linerGS

2.1.2. - Cimentao SecundriaGUALEOSo assim denominadas as demais operaes de cimento realizadas no poo,excetuando-se a cimentao primria.

Tampes de Cimento Consistem no bombeamento para o poo de determinadovolume de pasta, com o objetivo de tamponar um trecho do poo. So usados noscasos de perda de circulao, abandono definitivo ou temporrio do poo, comobase para desvios, compresso de cimento, etc. Recimentao a correo da cimentao primria, quando o cimento no alcanaa altura desejada no anular ou ocorre canalizao severa. O revestimento canhoneado em dois pontos. A recimentao s feita quando se conseguecirculao pelo anular, atravs destes canhoneados. Para possibilitar a circulaocom retorno, a pasta bombeada atravs de coluna para permitir a pressurizaonecessria para a movimentao da pasta pelo anular.

Compresso de Cimento ou Squeeze Consiste na injeo forada de pequenovolume de cimento sob presso, visando corrigir localmente a cimentao primria,sanar vazamentos no revestimento ou impedir a produo de zonas que passaram aproduzir quantidade excessiva de gua ou gs. Exceto em vazamentos, orevestimento canhoneado antes da compresso propriamente dita.Recimenta

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2.2 - Objetivo das Operaes com Cimento2.2.1. - Correo da Cimentao Primria (CCR)Cimentaes primrias deficientes podem causar intervenes onerosas. A decisoquanto a necessidade ou no da correo de cimentao primria uma tarefa de grandeimportncia. A correo implica em elevados custos, principalmente no caso de poosmartimos, onde o custo dirio de uma sonda bastante alto.

O prosseguimento das operaes, sem o devido isolamento hidrulico entre asformaes permeveis, pode resultar em: produo de fluidos indesejveis devido a proximidade dos contatos leo/gua ou

gs/leo; testes de avaliao das formaes incorretos; prejuzo no controle dos reservatrios (produo, injeo, recuperao secundria);

operaes de estimulao mal sucedidas, com possibilidade inclusive de perda dopoo.

Uma outra possvel falha da cimentao primria, que precisa ser corrigida, se refere afalta de isolamento do topo do liner. Tais falhas so decorrentes das condies adversasencontradas para a sua cimentao, como anular pequeno e difcil centralizao do liner.

Cuidados adicionais devem ser tomados na interpretao da qualidade da cimentaonos topos de liner, onde a leitura elevada da amplitude do CBL pode ser decorrentejustamente da boa qualidade da cimentao e da presena do revestimento por detrs doliner. .2.2.2. - Tamponamento de Canhoneados (RAO, RGO, ISZ)A finalidade bsica de uma compresso de cimento para o tamponamento decanhoneados impedir o fluxo de fluidos atravs destes canhoneados, entre a formaoe o interior do revestimento ou vice-versa. Os problemas mais comuns que geramintervenes para tamponamento de canhoneados so aqueles relacionados com aexcessiva produo de gua ou gs.

Uma razo gua-leo (RAO) elevada apresenta vrias desvantagens como perda deenergia do reservatrio, dispndio de energia em elevao artificial e custos comtratamento e descarte, alm de riscos de degradao ao meio ambiente. Uma elevadaproduo de gua pode ser conseqncia da elevao do contato leo/gua devido aomecanismo de produo (influxo de gua), ou injeo de gua. Isto ode ser agravadopela ocorrncia de cones ou fingerings, falhas na cimentao primria, furo norevestimento ou uma operao de estimulao atingindo a zona de gua.

Se a zona produtora espessa, pode-se tamponar os canhoneados e recanhonear apenasna parte superior, o que resolve o problema temporariamente. O aparecimento de guase torna um problema mais complexo quando h permeabilidade estratificada. Avariao de permeabilidade ao longo da zona, verticalmente, provoca um avano

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diferencial da gua conhecido como fingering, cujo efeito pode ser minimizado comareduo de vazo.

Quando uma fratura mal dirigida alcana uma zona de gua, tal fato geralmenteinviabiliza a produo desta zona, visto que este contato se localiza dentro da formaoe ainda no se dispe de metodologia eficiente para correo deste problema.

Uma razo gs-leo alta pode ter como causa o prprio gs dissolvido no leo, o gs deuma capa ou aquele proveniente de uma outra zona ou reservatrio adjacente. Esseultimo caso pode ser produto de uma falha de cimentao primria, furo norevestimento ou de uma estimulao mal concretizada.

A produo excessiva de gs, devido a formao de cone, pode ser contornadatemporariamente completando-se o poo apenas na parte inferior. Um cone de gs mais facilmente controlado pela reduo da vazo do que o de gua. Isto se deve amaior diferena de densidade entre o leo e o gs. O fechamento do poo,

temporariamente, tambm uma tcnica recomendada para a retrao do cone de gsou gua.

2.2.3. - Reparo de Vazamentos no RevestimentoQuando o aumento da RAO ou RGO no observado atravs dos canhoneados abertospara produo, deve-se suspeitar de dano no revestimento. Perfis de produo, oupistoneio seletivo, so usados para localizar ponto de dano no revestimento.Vazamentos no revestimento podem ocorrer devido a corroso, colapso da formao,fissuras, desgaste ou falhas nas conexes dos tubos, sendo necessrio identificar anatureza do problema, sua localizao e extenso.

Basicamente, em se tratando de pontos localizados ou pequenos intervalos derevestimento danificados, a tcnica utilizada semelhante empregada emtamponamentos de pequeno nmero de canhoneados. No caso de trechos longos, otratamento similar ao de canhoneados extensos.

2.2.4. - Combate Perda de Circulao em Zonas sem InteressePastas de cimento podem ser usadas para estancar perdas apenas quando no hpreocupao com o dano de formao, isto , em zonas que vo ser isoladasdefinitivamente.

2.3 - Tcnicas Operacionais2.3.1. - IntroduoAs operaes com cimento na completao podem ser classificadas, quanto ao nvel depresso utilizada, em: operaes baixa presso; operaes alta presso.

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Nas operaes baixa presso o cimento colocado nas posies desejadas sem que sefrature qualquer zona, e alta presso, so impostas pequenas fraturas formao. Oentendimento deste assunto requisito mnimo necessrio ao profissional que se propea trabalhar com cimento na completao.

Quanto forma de colocao da pasta de cimento na posio desejada, os tipospossveis so: tampo balanceado (baixa ou alta presso); injeo direta (baixa ou alta pressa); recimentao (baixa presso); caamba (baixa presso).

Quanto tubulao que se encontra no poo, excluindo-se as operaes com caamba,tem-se: executadas com colunas de trabalho convencionais (tampo balanceado, injeo

direta e recimentao); executadas com flexitubo (tampo balanceado).

Para se definir o tipo mais adequado de operao a ser executada, de fundamentalimportncia diagnosticar corretamente o problema. De posse deste diagnstico possvel adequar o nvel de tecnologia a ser empregado, atendendo todas as restriesdetectadas neste diagnstico.2.3.2. - Compresso de Cimento Baixa PressoA pasta de cimento uma suspenso de partculas solidas de cimento dispersas emgua. Na tcnica baixa presso, a pasta, sujeita a um diferencial de presso poo-formao, perde parte da gua de mistura para o meio poroso e um reboco de cimentoparcialmente desidratado formado. Ao trmino deste processo de filtrao, todo ocanhoneado est preenchido por reboco de cimento, e por este reboco ter umapermeabilidade bastante baixa, a presso na superfcie se estabiliza.

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de fundamental importncia o conhecimento e controle das presses envolvidas naoperao. bom observar que uma coluna cheia de pasta com peso especifico 15,8lb/gal pode quebrar uma formao com gradiente de fratura igual ou inferior a 0,82psi/p, sem presso adicional na cabea.

Nos trabalhos baixa presso, essencial que os canhoneados, canalizaes e cavidadesa serem preenchidas com cimento estejam desobstrudos de lama e/ou slidos e quecontenham um fluido penetrante a ser deslocado pela pasta de cimento para a formaopermo-porosa, seja fluido de completao isento de slidos ou fluido produzido dealgum intervalo permo-poroso.

A pasta ideal numa operao com cimento deve ter uma taxa de desidrataocontrolada, de forma a permitir a deposio uniforme do reboco sobre toda a superfcie permevel, preencher os vazios e as canalizaes por detrs do revestimento, preencheros tneis de canhoneio e deixar pequenos ndulos dentro do revestimento. Nestasituao, o restante da pasta permanece fluida no interior do poo, podendo ser

removida por circulao.2.3.3. - Compresso de Cimento Alta PressoEm alguns casos, com formaes de baixa permeabilidade, o squeeze baixa pressopode no ser possvel, de forma a permitir que a pasta ocupe os espaos desejados. Por exemplo, a correo de cimentao primria executada com fluido de perfurao dentrodo poo, formaes de baixssimas injetividades onde o mtodo de injeo direta mandatrio devido existncia de canhoneado aberto logo acima, etc.

Nesses casos alguns autores acreditam que a criao de uma fratura, a fim de permitir acomunicao entre poo e esses espaos a serem preenchidos com cimento, pode seruma soluo. importante observar que deve ser criada uma pequena fratura, e que aoperao deve ser concluda a uma presso abaixo da presso de quebra da formao.

As antigas operaes alta presso, muitas vezes associadas ao mito do blocksqueeze , (panquecas horizontais), com a criao de grandes fraturas e o uso de grandesvolumes de pasta foram definitivamente banidas das prticas recentes. Entretanto,mesmo com a utilizao de uma boa tcnica, a alta presso envolve uma srie de riscosque podem comprometer o sucesso da operao, sendo recomendado, sempre quepossvel, as operaes baixa presso.

Como exemplos de riscos tm-se: possibilidade da criao de grandes fraturas que podem propiciar a comunicao

indesejada de zonas que se pretendia isolar; por se desenvolver numa direo preferencial ditada pelo estado de tenses da

rocha, a fratura pode no interceptar o canal que se pretendia eliminar; a fratura pode se estender ao longo de um intervalo com boa cimentao e promovera comunicao indesejada entre zonas .


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2.3.4 - Tampo BalanceadoEsta tcnica normalmente empregada em operaes baixa presso, sendo que osvolumes: (1) da pasta de cimento, (2) do colcho espaador frente e atrs da pasta e

(3) de deslocamento da pasta so calculados de forma a se obter um tampo balanceado hidrostaticamente em f\rente ao local em que ser efetuada a cimentao.Para se obter o balanceamento, o colcho separador, bombeado frente da pasta, deve ter um volume que ocupe uma altura do espao anular revestimento X colunaequivalente altura de coluna ocupada pelo colcho separador bombeado atrs da pasta. Normalmente o volume de gua atrs da pasta adotado como sendo 1 barril e frente

o volume correspondente para a mesma altura de coluna de gua.A extremidade da coluna deve ficar posicionada cerca de 3 metros abaixo doscanhoneados inferiores garantindo que, aps o deslocamento e balanceamentohidrosttico, todos os furos estejam cobertos com pasta.

A composio da coluna pode ser livre ou com packer. O uso de packer somente necessrio quando existe canhoneados abertos acima do ponto de injeo da pasta, ouquando existir dvidas quanto capacidade do revestimento em suportar as presses deoperao. Neste caso, a quantidade de tubos abaixo do packer deve ser dimensionada deforma conveniente, em funo do volume de pasta a ser usado, de forma que o tampode cimento deslocado fique abaixo do packer.

Aps o balanceamento do tampo, os tubos imersos na pasta so retirados e se procede a uma circulao reversa, com volume correspondente a 1,5 vezes o volume da coluna detrabalho, para completa limpeza da mesma de eventuais resduos de cimento. A partirda a pasta comprimida, geralmente segundo a tcnica de hesitao.

Hesitao uma tcnica de compresso geralmente utilizada em operaes baixapresso, na qual a pasta comprimida em intervalos regulares para diversos nveis depresso. Aps a pressurizao inicial, sempre inferior presso de quebra, aguarda-se aqueda da presso examinando-se a curva de presso registrada na superfcie. O aumentodo raio de curvatura da queda de presso indica a formao de reboco, ao passo queuma curvatura de raio constante nos diversos ciclos indica a injeo de pasta em algumacavidade por detrs do revestimento ou a existncia de furos ou vazamentos no interiordo poo. Aps a concluso da compresso, necessrio liberar a presso da tubulao e

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determinar o volume de pasta injetado. Mesmo em intervalos fraturados, a tcnica dehesitao aplicvel, com resultados plenamente satisfatrios, sendo recomendado usarpastas com maior filtrado API. Nos casos de zonas fraturadas onde no se consegueatingir presses estabilizadas conveniente que, aps se injetar um volume desejado depasta, se feche o poo e aguarde a pega da pasta, para posterior corte do cimentocom abroca.

Fig. 3.3

Para se obter presso final estabilizada em tamponamento de canhoneados, nos casos onde a operao est exigindo mais pasta do que se previa, comum hesitar a pastadeixando-se tempos maiores de decaimento de presso, visto que, nestes casos ainteno permitir o incio da pega do cimento. Uma operao considerada ideal

aquela onde tudo acontece de acordo com o previsto, sem sobressaltos, resultandoemtestes de presso direta e reversa positivos. No caso de correes de cimentaoprimria, recomendvel que no se sonegue pasta, caso a operao esteja exigindo,visto que se pretende preencher completamente o restante do anular que no tenha sidopreenchido durante a cimentao primria.

Nas operaes de tampo balanceado realizadas sem packer, a pasta deslocada at oponto desejado, a tubulao de produo suspensa acima do tampo de cimento e apscirculao reversa para limpeza da coluna, o BOP fechado, e ento, aplicada apresso de injeo. Portanto, em tais operaes deve-se considerar tambm como limite,alm da presso de quebra da formao, a resistncia a presso interna do revestimento.

Clculo de Volumes para o Tampo Balanceado:Conhecendo-se: capacidades do revestimento (Cr), da coluna de trabalho (Ct), do anular (Ca) e do

anular junto com o da coluna de trabalho (Ca+t); volume de pasta em bbl (Vp); comprimento do intervalo canhoneado (Ic); extremidade da coluna (H), que deve estar 3 metros abaixo da base dos

canhoneados.

Calcula-se a altura do tampo de cimento com a coluna imersa, que naturalmente deveser inferior ao comprimento da cauda (Lcauda):

Hc (m) = Vp (bbl) / Ca+t (bpm)

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A altura do tampo de cimento sem a coluna:Hs (m) = Vp (bbl) / Cr (bpm)O volume de gua atrs (Vat), normalmente utilizado 1 barril mas podendo ser

aumentado, deve gerar uma altura de coluna de gua de:Hat = Vat (bbl) / Ct (bpm)O volume de gua frente (Vaf), para uma mesma altura de coluna de gua dada por:Vaf (bbl) = Hat (m) . Ca (bpm)Calculando-se o volume de deslocamento (Vd) para balancear o tampo tem-se:Vd (bbl) = Ct (bpm) . [H (m) Hat (m) Hc (m)]O nmero de tubos retirar deve ser tal que deixe a extremidade da coluna fora do

tampo de cimento. O volume de circulao reversa igual a 1,5 vezes o volume dedeslocamento.

2.3.5 - Injeo Direta

Esta tcnica pode ser empregada tanto em operaes baixa presso (quando h boainjetividade) como em operaes alta presso. A pasta de cimento bombeada,continuamente, at a presso final desejada, que pode ser maior ou menor que a presso de quebra da formao. Aps o final do bombeio, a presso monitorada, e caso nofique estabilizada, se reinicia a operao com a injeo de mais pasta at se obter acompleta vedao dos furos e a estabilizao da presso. A coluna de operao para ossqueeze pode ser livre, com packer ou com retentor de cimento (vide fig. 3.4). Estatcnica de correo deve ser a preferida quando se prev a utilizao de maioresvolumes de pasta.

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2.3.6 - Recimentao a tcnica a ser utilizada quando os perfis snicos indicam revestimento livre onde o isolamento hidrulico est sendo exigido. Nos casos onde o perfil no indiquerevestimento livre, possivelmente haver dificuldade de circulao da pasta em longostrechos. A ausncia de cimento em determinados trechos pode ser decorrncia deentupimentos do anular, por carreamento de detritos durante a cimentao primria,gerando incremento da presso de circulao e o fraturamento de alguma formao, outambm pode ser decorrncia de sobredeslocamento da pasta. A recimentao consistebasicamente na circulao de colches lavadores, colches espaadores e pasta decimento entre os pontos previamente perfurados, de forma similar a uma cimentaoprimria.

Como diretriz, a recimentao deve ser executada o mais breve possvel, logo aps otrmino da cimentao primria, onde tenha se verificado indcios de falhas. Isto sedeve ao fato de que o fluido de perfurao em repouso no anular pode ocasionardecantao dos slidos, inviabilizando a circulao da pasta de cimento.

Um retentor de cimento enato assentado prximo e acima do canhoneado inferior. Osretentores de cimento (cement retainer) tem constituio semelhante ao tampomecnico (bridge plug) e possuem uma vlvula para evitar o retorno da pasta decimento para da coluna aps a circulao da pasta e o desencaixe do stinger, reduzindo tambm o perigo de priso da ferramenta pela deposio de pasta sobre o packer (3.5).

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2.3.7 - Determinao da Altura Mxima da PastaO clculo envolve o gradiente de fratura da formao, do fluido e da pasta, a alturamxima de cimento e canhoneados (profundidade), mais um fator de segurana.

Gradiente de fratura da formaoXProf Canhoneados=Gradiente de Fratura do Fluido X (Prof Canhoneados Altura Max Cimento)+Gradiente de Fratura da Pasta X Altura Max Cimento+Fator de Segurana

2.3.8 - Composio do CimentoTodos os tipos de cimento apresentam combinaes de quatro componentes principais,representados pelas letras C, A, F e S.

C: xido de clcio, CaO A: xido de alumnio, Al2O3 F: xido de ferro, Fe2O3 S: slica, SiO2Outros componentes podem ser encontrados no cimento, em baixos teores. Entre elesesto xido de magnsio (MgO) e sulfatos alcalinos originados de compostos de enxofrepresentes nas argilas e no combustvel de aquecimento do forno rotativo.

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2.3.9 - Hidratao do CimentoA adio de gua ao cimento produz uma pasta bombevel que tem a propriedade deconservar uma plasticidade durante certo tempo, aps o qual sofre um aumento bruscona sua viscosidade. A perda de plasticidade denominada pega do cimento e ocorreem paralelo com um lento processo de endurecimento, responsvel pelas propriedademecnicas das pastas, argamassas e concretos. O fim da pega pode ser determinadoquando a aplicao de pequenas cargas deixa de provocar deformaes na pasta, que setorna um bloco rgido.

As reaes de pega e endurecimento do cimento so bastante complexas, pelo fato deser o cimento uma mistura heterognea de vrios compostos que se hidratam mais oumenos independentemente. O comportamento dos diferentes compostos frente hidratao responsvel pelas propriedades aglomerantes do cimento.

2.3.10 -Classificao do Cimento quanto ao Tempo de Incio da PegaO cimento dito de pega normal quando o incio da pega ultrapassa 60 minutos, ou

semi-rpida quando fica entre 30 e 60 minutos. Pega rpida demora menos de 30

minutos.0 30 60t (minutos)

pega rpida

pega semi- rpida pega normal

O fim da pega se d de 5 a 10 horas aps seu incio para cimentos normais. Emcimentos de pega rpida, o fim ocorre em poucos minutos.

2.3.11 - Caractersticas da Pasta de CimentoO desempenho de uma pasta de cimentos depende basicamente das caractersticas docimento, da temperatura e presso a que o mesmo submetido, da concentrao e dotipo de aditivos, da ordem de mistura, da energia de mistura e da razo gua-cimento.Devido grande interao entre os vrios aditivos includos na pasta e variao dacomposio do cimento em funo da batelada, os testes com as pastas soimprescindveis para a previso do desempenho da pasta a ser utilizada.

Para a maior parte das operaes com cimento na completao, a pasta deve apresentarbaixa viscosidade, no gelificar quando esttica, manter a viscosidade praticamenteconstante at a ocorrncia da pega, ter baixa perda de filtrado sem separao de gualivre ou decantao de slidos. A verificao dessas caractersticas feita atravs detestes laboratoriais, dentre os quais podemos destacar:

Reologia: As propriedades reolgicas esto relacionadas ao comportamentomecnico da pasta. Seu entendimento e controle nas operaes com cimento visamotimizar a eficincia com que a pasta de cimento desloca o fluido do espao anularsob determinado regime de fluxo e a real presso exercida sobre as paredes do poo.21


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Perda de fluido: O teste de filtrado esttico visa medir a taxa de desidratao dapasta. A reduo do filtrado de uma pasta atravs da adio de redutores de filtraoprevine sua desidratao prematura, protege formaes sensveis a dano e gerareboco de menor espessura e baixssima permeabilidade.

gua livre: Quando os slidos de uma pasta no esto completamente dispersos nasuspenso, pode ocorrer migrao ascendente da gua, que acumula-se em bolsesnas partes mais elevadas da coluna de cimento. O fenmeno cria canais e altera apasta ao longo da coluna.

Resistncia Compressiva: Tem valor inversamente proporcional razo gua-cimento e no necessariamente densidade. Uma boa resistncia compresso devegarantir o selamento de canhoneados.Clculo da Pasta de Cimento:Alm da concentrao de aditivos slidos e lquidos, o clculo determina o volume decimento, peso especfico e rendimento da pasta, e volume de gua da mistura. Oentendimento de algumas definies se faz importante para a compreenso do clculo:

A concentrao de slidos dada pela relao percentual em peso entre o aditivo eum saco de cimento (94 libras).

A concentrao de lquidos dada pela relao em volume entre o aditivo e um sacode cimento (um p cbico).

rendimento da pasta o volume da mesma produzido por cada p cbico decimento.

fator gua/cimento a relao em peso entre gua e cimento, expressa empercentual ou frao. gua de mistura a gua j misturada todos os aditivos, lquidos ou slidos,pronta para receber o cimento.Aditivos para pasta de cimentos.

Controladores de filtrado: Diminuem a permeabilidade do reboco de cimentocriado e/ou aumentam a viscosidade do filtrado. Dividem-se em duas classes:materiais finamente divididos e polmeros solveis em gua. A reduo do filtradoprevine a desidratao prematura da pasta, gerando reboco de menor espessura ebaixssima permeabilidade.

Aceleradores de pega: Aumentam a taxa de hidratao do cimento, atravs doaumento do carter inico da fase aquosa. Os mais utilizados so o cloreto de sdioe o cloreto de clcio.

Retardadores de pega: Tm efeito contrrio ao dos aceleradores, decrescem a taxade hidratao. Os mais comuns so celuloses, lignosulfonatos e derivados de acar.Atuam inibindo a precipitao do hidrxido de clcio.22


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Dispersantes: Reduzem a velocidade aparente, o limite de escoamento e a fora geldas pastas, melhorando suas propriedades de fluxo. Facilitam a mistura da pasta, reduzem a frico e permitem a confeco de pastas de elevada densidade. Ossulfonatos so os mais comuns. A adio de dispersantes pode produzir um efeitosecundrio indesejvel: aumento da gua livre e da decantao dos slidos, tornandoa pasta menor estvel.

Adensantes: Tm efeito principal oposto ao dos dispersantes, ou seja, aumentam adensidade da pasta.

Estendedores: Visam reduzir a densidade ou aumentar o rendimento da pasta.Dividem-se basicamente em trs categorias: estendedores de gua (permitem adiode excesso de gua), materiais de baixa densidade e gases.23


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3 - Avaliao da Cimentao e Perfilagem

3.1 - IntroduoA avaliao de cimentao ocorre aps a instalao dos equipamentos de segurana e oposterior condicionamento do revestimento de produo/liner. Avaliar a cimentaoconsiste em checar se os inmeros objetivos propostos para esta operao foramalcanados. Nas cimentaes primrias, a pasta posicionada no espao anular entre aparede do poo e o revestimento descido em cada fase de perfurao tem vriosobjetivos alm de suportar o peso dos tubos. Por exemplo, no revestimento condutor, oobjetivo impedir a circulao de fluidos de perfurao e uma possvel corroso deaos. No de superfcie, o cimento visa proteger horizontes superficiais de gua esuportar equipamentos e colunas a serem descidos posteriormente. No revestimento intermedirio, o objetivo isolar/proteger formaes instveis geologicamente,portadoras de fluidos corrosivos, com presso anormal e/ou com perda de circulao.No revestimento de produo, o objetivo principal do cimento promover a vedao

hidrulica eficiente e permanente entre os diversos intervalos produtores, impedindo amigrao de fluidos.

A existncia de uma efetiva vedao hidrulica entre intervalos produtores defundamental importncia tcnica e econmica, e condiciona o sucesso de etapassubseqentes. A intercomunicao de fluidos por detrs do revestimento pode causar aproduo de fluidos indesejveis, testes de produo e de avaliao incorretos, prejuzono controle dos reservatrios e operaes de estimulao mal sucedidas, compossibilidades inclusive de perda do poo. Portanto, a deciso de corrigir ou no acimentao primria de grande importncia e deve ser tomada com a mximasegurana possvel.

Ao longo da vida produtiva dos poos, o cimento tambm pode ser utilizado paratamponar canhoneados, reparar furos e vazamentos no revestimento, isolar zonasprodutoras, combater perda de circulao e efetuar operaes de abandono do poo.

Existem diversos mtodos para a avaliao da qualidade de uma cimentao. Dentre osprincipais, encontram-se os testes hidrulicos, os testes de presso com diferencial positivo ou negativo, os perfis de temperatura, os traadores radioativos e os perfissnicos e ultra-snicos. A escolha do mtodo de avaliao depende dos objetivos decada trabalho.

Vamos tratar especificamente das tcnicas de avaliao de cimentao mediante perfissnicos. Este o mtodo mais utilizado e que permite efetivamente avaliar a qualidade da cimentao e a possibilidade de migrao de fluidos.

3.2 - Objetivo da perfilagem snicaA perfilagem snica a poo revestido tem como objetivos principias: inferir a existnciaou no de intercomunicaes entre os intervalos de interesse, analisar o grau de

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isolamento entras as zonas de gs, leo e gua, e verificar a aderncia do cimento aorevestimento e formao.

3.3 - Aderncia do CimentoO principal objetivo da cimentao primria fornecer um bom isolamento hidrulicoentre as diversas zonas permeveis, impedindo a movimentao de fluidos, seja lquidoou gs, pelo espao anular formado entre o revestimento e a formao.3.3.1 - Tipos de adernciaOs principais tipos de aderncia so:

Aderncia Mecnica (Shear Bond Strength): definida como sendo a razo entre acontato.fora requerida para iniciar o deslocamento de um tubo cimentado e a rea lateral de Geralmente expressa em psi e traduz o grau de adeso entre o cimento e orevestimento.

Aderncia Hidrulica (Hydraulic Bond): definida como a presso de lquido que,aplicada na interface revestimento/cimento ou formao/cimento, provoca vazamento. expressa em psi e corresponde a aderncia que impede a migrao de fluidos.

3.3.2 - Fatores que influenciam a aderncia do cimentoOs principais fatores relacionados s falhas de aderncia nas interfaces entrerevestimento, cimento e formao, so:

Rugosidade da parede externa do tubo: A aderncia mecnica e hidrulica grandemente afetada em funo do tipo de acabamento ou rugosidade da parede externado revestimento. Quanto maior a rugosidade, maior a aderncia. Filme de lama e canalizaes na interface: A correta remoo da lama deperfurao apontada como o fator mais importante para se evitar o fluxo de fluidosentre os diferentes horizontes permeveis. Tipo de fluido no anular: A aderncia sofre alterao em funo do tipo de fluidoque molha a superfcie do tubo. Inserir tabela 3.225


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Microanular

Pequenos canais provocados pela expanso/contrao do revetimento. Variaes depresso e temperatura podem induzir a deformaes no revestimento, que modificam astenses no cimento e nas interfaces, possibilitando a quebra de aderncia e oaparecimento de um pequeno espao entre o revestimento e o cimento, chamado demicroanular. Geralmente admite-se que no h fluxo pelo microanular devido s suasdimenses reduzidas, da ordem de 0,1mm.

Devido reduo parcial ou total da aderncia na interface, o microanular interfere noperfil snico, induzindo a uma interpretao equivocada. Uma soluo para isto, e acorrida de um perfil pressurizado, de forma a promover a expanso do revestimento, resgatando assim a aderncia na interface.

3.4 - Movimento Ondulatrio3.4.1 - A Onda - Conceitos BsicosA propagao de energia acstica em um meio elstico se faz atravs de ondas

mecnicas. Entende-se por meio elstico aquele que uma vez deformado volta ao estado inicial aps cessar a causa perturbadora, como os lquidos e os slidos.

Quando um ponto de um meio contnuo experimenta uma modificao qualquer emsuas condies fsicas devido a uma perturbao ou abalo impelido por uma fonte oucentro emissor de excitao, h uma propagao progressiva do choque mecnico atodos os pontos do meio, gerando um movimento oscilatrio com o deslocamento decada um desses pontos em relao sua posio de equilbrio, sem que o meio sedesloque como um todo.

Entende-se por onda o conjunto de todas as diferentes posies assumidas por umapartcula de um meio elstico quando executa uma oscilao completa. A onda caracterizada basicamente pelos seguintes parmetros:

Amplitude ( A ): deslocamento da partcula em relao ao ponto de equilbrio. proporcional energia de vibrao das partculas.

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Freqncia ( f ): nmero de vezes em que um ponto passa por uma mesma posiorelativa onda por unidade de tempo. medida em vibraes por segundo ou hertz.

Perodo ( T ): tempo necessrio para uma partcula realizar uma oscilao completa, detalforma que a perturbao percorra uma distncia igual ao comprimento de onda. oinverso da freqncia.

Comprimento de onda ( l ): distncia percorrida pelo pulso durante o intervalo detempo igual ao perodo.

Velocidade de propagao da onda ( V ): a razo entre l e T.

Tempo de trnsito ( t ): o tempo gasto na propagao da onda por unidade decomprimentodo meio. o inverso da velocidade.

Se uma fonte de energia produz uma perturbao isolada, tem-se a propagao de umaonda simples; se h uma excitao contnua da fora perturbadora tem-se a propagaode um conjunto de ondas simples, denominado trem de ondas . Alm disso,

movimento ondulatrio tem um carter de dupla periodicidade: no tempo, com arepetio do fenmeno em instantes regulares, e no espao, com a repetio dofenmeno em pontos regularmente espaados.

3.4.2 - Formas de PropagaoExistem dois tipos de ondas mecnicas ou elsticas, que se diferem em relao direodo movimento vibratrio dos pontos do meio, embora possuam a mesma direo depropagao.

Onda Longitudinal, Compressional ou Onda P: o movimento das partculas do meioocorre na mesma direo de propagao da onda. A perturbao transmitida pelaproximidade entre as partculas, que se movem uma contra as outras, provocando nomeio uma seqncia alternada de zonas de expanso, extenso ou dilatao e zonas decompresso ou condensao. Fig 2.2 AOnda Transversal, Cisalhante ou Onda S: o movimento das partculas do meio perpendicular direo de propagao da onda. A perturbao transmitida pelo atritoentre as partculas, que provoca um arraste ponto a ponto.

Cabe ressaltar que as ondas longitudinais se propagam em slidos e fluidos, porm, asondas transversais somente so transmitidas em slidos.

3.5 - Perfis SnicosA ferramenta usada na obteno do perfil snico, CBL/VDL, composta basicamentepor um transmissor, dois receptores acsticos com transdutores, um cabo condutor e

umaparelho de medio (unidade de processamento). Os receptores ficam localizadosnormalmente um a 3 ps e outro a 5 ps do transmissor. O conjunto tambm requer um

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nmero adequado de centralizadores de forma que a seo que contm o transmissor ereceptores permanea perfeitamente centralizada no revestimento durante a perfilagem.

O transmissor recebe pelo cabo condutor a energia eltrica e a converte em energia mecnica, emitindo repetidamente pulsos curtos de energia acstica (10 a 60 pulsos porsegundo) com durao de cerca de 50 microsegundos cada. A freqncia de cada pulso de 20 KHz para ferramentas de grandes dimetros (acima de 3 ) ou de 30 KHz paraferramentas de dimetros menores (abaixo de 2 ). A grande maioria do sinal acsticochega ao receptor em cerca de 2000 microsegundos.

O pulso sonoro emitido faz vibrar o meio fluido no qual o transmissor est imerso, criando uma frente de onda aproximadamente esfrica que se propaga em todas asdirees. Quando encontra o revestimento, a energia acstica refratada segundo a Leide Snell, tomando diferentes caminhos at chegar ao receptor. Uma parcela desta

energia se propaga segundo um ngulo de incidncia crtico, viajando pelorevestimento. Outra parcela refletida e se propaga diretamente pelo fluido no interiordo poo, e parte refratada para o anular (cimento) e formao.

3.5.1 - Tipos de SinaisA onda longitudinal que viaja diretamente pelo revestimento , geralmente, a primeira achegar devido a maior velocidade do som no ao que nos demais meios envolvidos,aliado a uma distncia relativamente mais curta. Posteriormente, chegam as ondaslongitudinais e transversais oriundas da formao e os sinais que viajam pelo fluido.

A acima uma representao esquemtica por ordem de chegada dos sinais e tambmcontm uma composio final do trem de ondas. No receptor, a energia sonora reconvertida em energia eltrica e os sinais so enviados superfcie pelo cabo condutorpara serem devidamente processados.

3.5.2 - Apresentao do Perfil Conjunto CBL/VDLO perfil CBL/VDL o registro de trs medidas simultneas, que so o tempo detrnsito, o sinal de amplitude do revestimento e o trem de ondas. O TT utilizado paraassegurar a qualidade e a acuracidade do sinal de amplitude. O sinal de amplitude do

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revestimento usado para calcular a percentagem de cimento do anular. O registrocompleto do trem de ondas na forma de assinatura de onda ou densidade varivelpermite uma avaliao da aderncia entre cimento e formao, controle de qualidade eoutros fatores que afetam as medidas anteriores. Tradicionalmente apresentado em

trspistas:

A primeira pista contm a curva do tempo de trnsito(TT), uma curva de correlaoa poo aberto (Gamma Ray) e um localizador de luvas do revestimento (CasingColar Locator). O perfil de raios gama, que mede a radioatividade natural daformao, pode ser corrido a poo aberto ou revestido, sendo por isso utilizado paracolocar o perfil CBL/VDL em profundidade com o perfil base de referncia a pooaberto. O CCL usado para detectar as luvas do revestimento, que causam umadeflexo na curva. Como o CCL colocado em profundidade com o perfil base dereferncia a poo aberto (GR corrido a poo aberto), ele utilizado como refernciade profundidade para as operaes futuras no poo. Os dados de profundidade soregistrados entre as pistas 1 e 2.

A segunda pista contm a curva de amplitude e/ou taxa de atenuao. A taxa deatenuao normalmente apresentada na escala 20 a 0 dB/p. A amplitude registrada na escala de 0 a 50 ou 100 mV, com curvas amplificadas de 0 a 10 ou 20mV, respectivamente.

A terceira pista contm o registro do trem de ondas, apresentando na forma deassinatura de onda ou de intensidade varivel (VDL). A escala horizontal usual de200 a 1200 microsegundos.3.5.3 - Curva de AmplitudeO sinal acstico que se propaga pelo revestimento perde energia paras os meios que esto em contato com a parede do ao, interna e externamente. Como o material nointerior do poo geralmente um fluido homogneo, a atenuao sofrida pelo pulsoacstico pequena e constante. A nica varivel o material no anular. Se for umlquido, a energia perdida pequena e a amplitude do sinal medido no receptor alto(50 a 90mV). Se existir cimento de qualidade aderido em toda a circunferncia dorevestimento, a quantidade de energia perdida para o meio ser grande e a amplituderegistrada, pequena (0,2 a 10mV). A existncia de canalizaes corresponder a valoresmediamos entre os limites anteriores, sendo que a amplitude medida inversamenteproporcional a quantidade de cimento aderida parede externa do revestimento. (quantomaior for a quantidade de cimento aderida, menor a amplitude registrada).

3.6 - CBL: Cement Bond LoggingO Perfil de Aderncia do Cimento (Cement Bond Log) o registro contnuo daamplitude, em mV, do primeiro sinal que chega ao receptor distante 3 ps dotransmissor, sendo geralmente este sinal aquele que viaja pelo revestimento. Ainterpretao deste perfil baseia-se nesta premissa, a de que o sinal do revestimentochegar antes de qualquer outro. (Em revestimentos livres isto ser sempre verdade.Em

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intervalos bem cimentados, a depender das propriedades acsticas da formao e daespessura de cimento do anular, isto pode no acontecer).Considerando que os primeiros ciclos so provenientes do revestimento e que aintensidade do sinal funo do material presente no anular, o registro da amplitudedoprimeiro ciclo permite uma avaliao da qualidade da cimentao. Como citadoanteriormente, altos valores de amplitude correspondem ausncia de cimento ou deaderncia na interface, enquanto baixos valores correspondem presena de cimento noanular. A variao da amplitude ir indicar a qualidade da aderncia, e esto ocorre daseguinte forma:

Amplitude atenuada: < que 10mV, indica boa aderncia cimento-revestimento. Amplitude alta: > que 10mV, indica m aderncia.Este perfil conhecido como o que efetua o controle de aderncia entre cimento erevestimento. As variaes de amplitude indicam mudanas na resistncia do cimento compresso, no dimetro e espessura do revestimento, na percentagem da circunfernciacimentada. Por ltimo, cabe ressaltar que este perfil sensvel a presena demicroanular.

3.7 - VDL: Variable Density LoggingO Perfil de Densidade Varivel (Variable Density Log) um registro contnuo de tremde ondas, na forma de traos de luminosidade varivel, que chega ao receptor distante 5ps do transmissor. O perfil avalia a qualidade da cimentao investigando a adernciado cimento ao revestimento, mas principalmente, do cimento formao.

H duas formas tradicionais de se apresentar o registro completo do trem de ondasquechega ao receptor. A primeira delas discreta, sendo registrado no perfil o sinal

acsticocomo este aparece no osciloscpio, na forma de assinatura de onda, com espaamentoentre as assinaturas de onda de 2 a 4 ps. Entretanto, a forma de apresentao maisutilizada pelas companhias atravs do perfil de densidade varivel (VDL), tambmchamado de micro-sismograma. Atravs do painel eletrnico e da unidade de raioscatdicos existentes na superfcie, os sinais exibidos no osciloscpio so convertidos emfaixas de luz com intensidade luminosa varivel em funo da magnitude de suaamplitude.O VDL a melhor apresentao quando se quer determinar a presena de microanular epermite tambm uma melhor viso global do poo, sendo fundamental para seinterpretar a boa aderncia entre cimento-formao (ausncia do efeito chevron,ausncia de sinal de revestimento, presena de sinal de formao) ou se h revestimentolivre (faixas paralelas retas, claras e escuras).

3.8 - Revestimento LivreO revestimento livre apresenta um perfil CBL/VDL caracterstico de um revestimento livre. Devido homogeneidade do meio (fluido no interior do poo e no anular) ossinais so uniformes, alternando faixas paralelas claras e escuras, bem distintas.

Ossinais da formao no so registrados.

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Existem muitos sinais secundrios causados por reflexes das luvas de revestimento,das irregularidades da parede do poo ou nos limites das camadas de formao, etc, que chegam ao receptor. Em frente s luvas do revestimento livre so observados o efeito

chevron , que so marcas em forma de w causadas por reflexes devido descontinuidade do metal nas luvas.3.9 - Revestimento CimentadoEm revestimentos bem cimentados, os sinais provenientes do revestimento tm baixas amplitudes e praticamente no aparecem no perfil VDL.

Quando h aderncia entre o cimento, revestimento e formao, a energia acstica sepropaga pela formao como ondas longitudinais e transversais, sendo registradas naforma de faixas sinuosas devido heterogeneidade do meio.

As ondas longitudinais so mais velozes e chegam primeiro; as ondas transversais tm

maiores amplitudes e, por serem muito atenuadas ao atravessar espaos preenchidoscom lquidos ou gs, sua deteco um atestado de integridade e aderncia do cimento.Em perfis CBL, o sinal de baixa amplitude indica a ocorrncia da boa cimentao.

3.10 - Interpretao Qualitativa do Perfil CBL/VDL3.10.1 - Curva de Tempo de TrnsitoA interpretao do perfil CBL/VDL deve sempre comear pela anlise da curva de TT.

O TT usado primeiramente para verificar se a sonda de perfilagem est centralizada,que uma condio absolutamente essencial para validar o perfil. Isto feitocomparando-se o TT registrado em revestimento livre, no afetado por formaesrpidas, com os valores calculados e/ou tabelados. Desvios maiores que 4microsegundos indicam descentralizao, tornando o perfil invlido.

3.10.2 - Resumo para interpretao

Revestimento livre1.CBL: Altas amplitudes e tempo de trnsito constante. Nas luvas dorevestimento, a amplitude decresce e o TT aumenta.2.VDL: Fortes sinais do revestimento e das luvas (efeito chevron).

Boa aderncia entre revestimento, cimento e formao1.CBL: Baixas amplitudes, com possibilidade de alongamentos e saltos de ciclono TT. Formaes rpidas podem causar alteraes na amplitude, TT e no VDL.31


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2.VDL: Fortes sinais da formao e sinais fracos do revestimento.

Microanular em revestimento bem cimentado1.CBL: Amplitude alta ou moderada.2.VDL: Forte sinal do revestimento e forte sinal da formao.

Boa aderncia entre revestimento e cimento/Aderncia ruim entre cimento eformao/Formao lenta1. CBL: Baixas leituras de amplitude.2. VDL: Sinais fracos do revestimento.

Formao Rpida1.CBL: Amplitudes altas e instveis.3.11 - Perfil Ultra-snico

3.11.1 - Princpio de funcionamentoA CET a ferramenta utilizada na obteno do perfil ultrassnico CEL (CementEvaluation Log). Oito transdutores so dispostos helicoidalmente em diferentesazimutes, de tal forma que cada um avalie 45 da circunferncia. Um nono transdutor

inferior e mede a velocidade acstica no fluido do poo.

3.11.2 - Apresentao do perfil CELcom distncia conhecida de um refletor posicionado logo abaixo do centralizadorEm um perfil CEL, as seguintes curvas so apresentadas:

Ovalizao: diferena entre o maior e o menor dos quatro dimetros.

Caliper acstico (CALU): mdia dos valores dos quatro dimetros. Excentralizao (ECCE): para controle de qualidade. Comparao entre raiosopostos.

Perfil de raios gama (GR): para correlao com perfil a poo aberto. Localizador de luvas (CCL-Casing Colar Locator): para correlao e controle deprofundidade.

Desvio (DEVI): auxlio na anlise de cimentao.

WWM: mdia da relao w2/w1, dos oito transdutores. Rotao da Ferramenta (RB): permite o controle do movimento de rotao daferramenta no interior do poo e a identificao geomtrica de possveis falhas nacimentao. Muito til em poos direcionais e no futuro, com a utilizao de canhesdirecionais para squeeze. Refere-se posio do 1 transdutor.

Mxima Resistncia Compressiva (CSMX): mdia dos trs maiores valores.32


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Mnima Resistncia Compressiva (CSMN): mdia dos trs menores valores. Presena de Gs e Reflexes Secundrias: Sinalizado para cada transdutor por umalinha extreita e uma marca larga, respectivamente.3.12.3 - Consideraes finaisEste perfil apresenta boa resoluo vertical e circular, mas no to eficiente quanto operfil snico CBL/VDL para investigar a aderncia cimento-formao. Na verdade, elecompleta a avaliao da qualidade da cimentao em combinao com o perfilCBL/VDL.

3.14 - Cuidados na Perfilagem SnicaOs principais cuidados durante uma perfilagem snica so enumerados a seguir:

Verificar o posicionamento de revestimentos concntricos. Pesquisar anormalidades ocorridas durante a cimentao primria. Verificar o tipo de pasta, peso e topos de revestimento previstos. Verificar se esto previstas estimulaes ou injeo de gua ou gs (maior rigor naavaliao da cimentao para os casos em que o revestimento for trabalharpressurizado).

Verificar o tempo entre trmino da cimentao primria e a corrida do perfil(cimento aumenta a resistncia com o tempo). Verificar a calibrao das ferramentas durante a descida (parmetros relacionados aotipo de revestimento, tipo de pasta, etc.).33


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4 - Canhoneio

4.1 - IntroduoO requisito mnimo para que possa haver algum sucesso na completao de um poo oestabelecimento de uma comunicao limpa e efetiva entre o poo e a formao.

Dentre as tcnicas para a perfurao desse canal de comunicao poo / formao, amais comumente utilizada conhecida como canhoneio, gun perforation ou jetperforation1. Ela se refere perfurao do revestimento, do cimento e da formaoatravs de cargas explosivas.

4.2 - ProcessoO processo convencional de canhoneio baseado fundamentalmente no emprego decargas explosivas montadas em srie em um suporte metlico e introduzidas em umapea tubular (tambm conhecida como canho), responsvel pelo isolamento entre o

explosivo e o poo.

O canho ento descido no poo, tensionado porum cabo eltrico, que por sua vez conduz um pulsoacionador das cargas.

4.3 - VantagensGUAGSLEOCANHOCABOELTRICOJATOSCCLDentre as vantagens oferecidas pelo mtodo de canhoneio, destacam-se:

capacidade de viabilizar a produo de fluido de formaes em poos queencontram-se j revestidos, agregando mais estabilidade completao;

seletividade na produo, devido aos diversos nveis da formao onde ocorrem osdisparos do canho (mais detalhado a seguir).Caractersticas dos Disparos: Caractersticas do Canho: velocidade = 6.000 m/s; presso = 4.000.000 psi; defasagem: 0, 90, 120 e 180;densidade: 4 a 21 HJ/FT. L = 16/20 ; Dimetro = 3 3/8 a 5 .

1 Os mtodos pioneiros de canhoneio utilizavam como carga balas de munio (gun perforation); com oadvento da tecnologia empregada, surgiu o canhoneio jato com cargas moldadas (jet perforation), demaior penetrao e menor risco de destruio da formao.

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4.4 - ClassificaoQuanto ao sistema de classificao do canhoneio, este se d em funo da pressoexercida junto formao. O processo pode ser caracterizado como Overbalance,Underbalance ou ainda Extreme Overbalance.

4.4.1 - OverbalanceO mtodo de Overbalance baseia-se numa presso positiva do poo em relao formao, exercida pelo fluido presente no poo (fluido de completao).

Devido a esse diferencial de presso, logo aps o canhoneio ocorre uma invaso dofluido de completao dentro da rea canhoneada, contaminando as imediaes dopoo. Isto representa perigo para a completao, pois caso haja uma incompatibilidadeentre o fluido e as argilas da formao, ento pode-se provocar um dano tal que s sejapossvel a descontaminao atravs de tratamento qumico especfico, o que acarretariamais gastos com o poo.

Alm disso, outro problema que ocorre no processo de Overbalance a compactaodos detritos da exploso nos poros da formao. O fluxo que se inicia aps o disparo

acaba por empurrar os resduos dos explosivos, do cimento e do revestimento, assim como outras partculas existentes na lama ou no fluido de completao, em direo aosporos da formao. Este fenmeno chamado tamponamento, e vem a dificultar o fluxode fluido da formao em direo ao poo, implicando em queda de produtividade.

O Overbalance lana mo das vlvulas de fechamento de emergncia do poo (BOP)durante o canhoneio, o que possibilita que os disparos ocorram antes que a completaodo poo esteja totalmente finalizada (os fluxos dos fluidos so controlados de acordocom as sees do poo.

4.4.2 - UnderbalanceO mtodo de Underbalance, como o prprio nome j sugere, tem como mecanismoprincipal o inverso do Overbalance. Isto significa que agora a presso exercida no sentido da formao para o poo.

Este mtodo busca solucionar as deficincias apresentadas pelo Overbalance. Odiferencial contrrio de presso passa a ser, neste novo caso, favorvel limpeza dosdetritos do canhoneio imediatamente aps a exploso, prevenindo assim otamponamento. Outra vantagem que, se o fluxo tende a ser da formao para o poo,ento tambm no deve haver contaminao da formao pelo fluido do poo.

Para o canhoneio por Underbalance necessrio que o poo seja totalmente completadoantes de se iniciar o processo, visto que a presso negativa no poo em relao formao indica que logo que os disparos ocorram, o poo dar incio produo dofluido da formao. Esta capacidade de incio imediato da produo uma dasprincipais vantagens do Underbalance.

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O Underbalance mais seguro que o Overbalance no sentido de que o poo no ficaexposto em momento algum, levando-se em conta que as maiores incidncias de blowouts ocorrem durante as operaes de completao.

Em muitos casos, a tcnica de Underbalance considerada a mais adequada para acompletao, entretanto no se pode generalizar tal adequao. Apesar de bastanteconhecida, esta tcnica no pode ser tida como totalmente dominada. Inmerosproblemas j foram constatados, envolvendo deformao nos revestimentos,instabilidade e colapso dos furos canhoneados com conseqente produo de areia.Portanto deve-se estudar cautelosamente os impactos deste tipo de canhoneio naformao.

Em geral o Underbalance prefervel ao Overbalance, devido limpeza dos detritos daexploso, o que desobstrui as vias para escoamento do fluido da formao. Porm,algumas pesquisas indicam que, para reservatrios de gs altamente pressurizados, ocanhoneio com Overbalance pode obter melhores resultados que aquele comUnderbalance.

4.4.3 - Extreme Overbalance (EOB)Este mtodo uma variao do primeiro apresentado (Overbalance), e se baseia numaaltssima presso no sentido do poo para a formao.

Os principais objetivos do EOB so basicamente limpar os tneis dos canhoneados dosresduos slidos ou depositados, resultantes do disparo das cargas, e criar fraturas

depequena penetrao e alta condutividade que ultrapassem a regio danificada pelo fluidode perfurao e pelo prprio canhoneio, ampliando o raio de drenagem do poo.

Para a efetivao dessas metas, dois processos so combinados:

o grande excesso de presso e a ao do fluxo de fluido e gs pelos canhoneados, nomomento do disparo das cargas, asseguram a completa remoo de quaisquerresduos que possam bloquear a entrada dos canhoneados, forando-os para o fundodos tneis (estudos mostram que apenas a poro intermediria do tnel decanhoneio est apta a contribuir com o fluxo de fluidos, no caso do canhoneioconvencional);

a alta presso no poo, resulta em ruptura abrupta da formao, criando fraturasradiais, de pequena penetrao, a partir do tnel canhoneado, cuja extensoultrapassa a zona danificada pelo fluido de perfurao e pelo prprio canhoneio dopoo.A elevada presso no EOB produzida por aplicao direta na cabea do poo (como sepode observar na figura a seguir). Os fluidos utilizados no poo so o fluido decompletao e N2 (gs).

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Num exemplo prtico, um poo canhoneado com 7000 psi de Overbalance (8000 psino fundo do poo). Um mtodo de utilizao do EOP (Extreme OverbalancePerforation) consiste em pressurizar a coluna de completao com nitrognio, deixandoum pequeno volume de fluido acima do intervalo a ser canhoneado. No momento emque ocorre o disparo das cargas e a abertura dos tneis (em cerca de 40 a 60microssegundos), o lquido pressurizado, empurrado pelo gs e o prprio gs, fluempelos canhoneados em alta velocidade, forando os resduos que se encontram nostneis, a se deslocarem para o fundo. A alta presso de Overbalance gerada pelaexpanso do nitrognio, tambm suficiente para causar o fraturamento abrupto daformao (em cerca de 1 a 5 milissegundos), criando pequenas fraturas que iro seestender por poucos ps a partir de cada canhoneado e ultrapassar as reas com dano.

O volume de gs pressurizado tambm mantm a alta presso por um temporelativamente longo, de maneira uniforme, sobre todos os canhoneados. Comoresultados desse processo tem-se uma eficincia de quase 100% do canhoneio, com amaioria dos canhoneados aptos a contribuir para o fluxo de hidrocarbonetos.Com o emprego do EOP obtiveram-se resultados surpreendentes, que aparentemente

superam as dificuldades encontradas no uso das tcnicas convencionais. Apesar dessa

tcnica estar se difundindo rapidamente, a experincia das companhias operadoras e deservio nesse tipo de completao ainda pequena. Poucas operaes foram realizadas,e por isso os resultados ainda so bastante discutveis.

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4.5 - Tipos de CanhoneioComo reflexo de constantes pesquisas e inovaes na busca por melhora deprodutividade, diferentes tipos de canhoneio foram surgindo ao longo do tempo, dentreos quais:

Convencional2 (j comentado no item 5.1); Through Tubing; TCP (Tubing-conveyed Perforation); Outros (Tubing Puncher, Jet Cutter...).Convencional. Through Tubing.

O sistema de Through Tubing consiste no canhoneio do revestimento em um intervaloabaixo da extremidade da coluna, com o uso de cargas unidirecionais, e necessita

que acoluna seja gabaritada para dar suporte estrutura (packer e subs).

Esse tipo de canhoneio foi inicialmente desenvolvido para atender ao processo de Underbalance. Infelizmente alguns problemas puderam ser observados, tais como baixaperformance, problemas mecnicos e operacionais, quantidade excessiva de resduosdecorrentes das cargas usadas, e diferencial de presso limitado pelos equipamentos decontrole e segurana do poo e pelo fato do canho ser suspenso por um cabo.

2 O canhoneio para squezze convencional, porm com cargas de maior dimetro.

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J o TCP - Tubing-conveyed Perforation , apresentado pela primeira vez em 1972,acopla um canho de grande dimetro (at 7 ) e um obturador (packer actuated ventassembly) coluna de produo, que por sua vez descida no poo totalmente equipadae instalada no cabeal com a rvore de natal. Ele tambm fora desenvolvido paraatender ao Underbalance.

O canho pode ser disparado de forma hidrulica (atravs de presso na cabea doCanhoneio do tipo TCP.

poo), eltrica (com um conector a cabo) ou mecnica. Neste ltimo caso oacionamento se d com o lanamento de uma barra de impacto no interior da coluna(vide figura a seguir). Aps o disparo o canho desconectado e abandonadotemporariamente no fundo do poo, enquanto se processa a produo do fluido daformao (como se pode perceber pela figura a seguir, o packer isola hermeticamenteopoo enquanto a liberao do canho possibilita o fluxo do fluido de produo rumo superfcie). Uma vez aberto o packer, torna-se possvel conectar de novo o canho e

traz-lo de volta superfcie.39


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Vantagens do TCP:

Otimizao do diferencial negativo de presso entre os fluidos da formao e dopoo, aumentando a quantidade de orifcios desobstrudos em condies de fluir;

Otimizao do afastamento entre o canho e o revestimento devido ao uso dedimetro adequado do canho para um dado revestimento, obtendo-se assimmxima eficincia tanto em penetrao quanto em dimetro de orifcio;

Aumento na densidade das perfuraes: possibilidade de se disparar at 12 tiros porp em revestimentos de 7 com canhes de 5 e at 6 tiros por p em revestimentosde 5 com canhes de 3 3/8 ;

Maior segurana no canhoneio devido coluna estar no fundo com o packerassentado e o equipamento de superfcie testado;

Menor tempo de sonda gasto no canhoneio, principalmente no caso de intervalos

extensos quando a operao realizada em uma nica descida; Reduo do custo de completao no que se refere ao fluido de amortecimento,principalmente em poos com presses anormalmente altas onde o mesmo se tornaoneroso com a utilizao, nos casos mais crticos, de material importado;

Possibilidade de se evitar futuras estimulaes, principalmente em reservatriossensveis ao dano pela invaso de fluido;

Menor risco do canho topar, principalmente em poos direcionais.Desvantagens do TCP:

Maior custo do que os canhoneios convencionais; Necessidade de se manobrar com a coluna de produo no caso de falha ou de sechecar o mecanismo de disparo do canho;

Necessidade do canho permanecer no fundo at uma prxima interveno no poocaso o mesmo entre em produo aps o canhoneio.Os intervalos a serem perfurados e completados so escolhidos a partir dos perfiscorridos a poo aberto, sendo que para efetuar o canhoneio, se faz necessrio ter um perfil para correlao que funciona a poo aberto e revestido. Geralmente se usa umperfil de raios gama (GR) queapresenta a medida daradioatividade natural dasformaes e em rochassedimentares d uma idia doteor de folhetos.

Juntamente com o GR se correum perfil localizador de luvasconhecido como CCL (CasingCollar Locator), que tem aprofundidade amarrada ao GR e,portanto, relacionada ao perfilbsico.

O conjunto GR / CCL conhecido como perfil de


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controle de canhoneio ou PDCL

Correlao pelas luvas.


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(Perforation Depth Control Log), e a vantagem de se dispor do mesmo no senecessitar de correr um GR nos canhoneios futuros, bastando apenas acoplar um CCLaos canhes e efetuar a correlao pelas luvas. Durante a avaliao da cimentao deve-se correr o perfil GR / CCL juntamente com um perfil snico conhecido como CBL /VDL.

A profundidade das luvas deve ser ajustada correlacionando-se o GR / CCL com o perfilGR corrido a poo aberto no perodo da perfurao. Todas as medidas de profundidadeposteriores vo se referir a este perfil GR / CCL (sendo o CCL mais barato que o GR).Antes de posicionar o canho para disparo, preciso que se correlacione a profundidadedo CCL do canho como CCL corrido no perfil CBL / VDL.

A utilizao destes perfis simples e as possibilidades de erros no controle deprofundidade so remotas. No entanto, se isto vier a acontecer, ficam comprometida

stodas as operaes subsequentes que dependem basicamente de avaliaes deprodutividade do intervalo perfurado.

4.6 - Cargas ExplosivasOs mtodos pioneiros de canhoneio utilizavam como carga balas de munio (gunperforation); com o advento da tecnologia empregada, surgiu o canhoneio jato com cargas moldadas (jet perforation), de maior penetrao e menor risco de destruio daformao. Alguns problemas no uso destes dois tipos de carga podem ser aquiapresentados:

Cargas bala

A penetrao decresce quando a resistncia penetrao do revestimento e daformao aumentam;

Ocorre esmagamento e compactao dos gros de areia ao redor do tnel;

A matriz da formao acaba sendo obstruda (plugueamento) com partculas finas deareia quebrada e slidos do fluido de perfurao.Cargas jato

Os tneis sofrem plugueamento, sendo preenchidos por uma cenoura , formada porresduos slidos da detonao do explosivo, restos do metal do liner3 e outraspartculas existentes na lama ou fluido no poo quando do momento do disparo;

Sofre plugueamento tambm a matriz da formao com partculas finas de resduosda detonao, partculas finas de areia quebrada e fluido de perfurao;

Ocorre um esmagamento e compactao dos gros de areia ao redor do tnel eplugueamento do tnel com areia da formao.Uma carga moldada para canhoneio jato constituda por um invlucro externo, umacarga principal de alto explosivo, uma carga iniciadora e um liner.

3 O liner ser explicado logo a seguir.

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Estrutura interna da carga.

Formato do jato.

O invlucro externo um vaso de conteno projetado para suportar as foras dedetonao da carga durante a formao do jato. Este invlucro tambm importante napreveno de interferncias com as cargas adjacentes, ao longo da seqncia dedisparos. Pode ser fabricado com ao, zinco ou alumnio (tambm pode-se utilizarcermicas ou vidro), a preciso nas tolerncias de projeto e fabricao so parmetrosimportantes na performance de disparo.

A carga principal de explosivo deve ser compatvel com a temperatura da operao. Oexplosivo prensado mecanicamente no interior do invlucro externo pelo conemetlico. Quanto mais homognea a distribuio da mistura de explosivos sob o conemetlico e uniforme sua espessura, melhor a formao do jato e maior a penetrao.

O iniciador realiza a ligao entre o cordo detonante e a carga principal de explosivo.

geralmente composto do mesmo material explosivo da carga principal, mas com maiorsensibilidade devido ao menor tamanho da partcula.

O liner, revestimento cnico metlico, ou ainda simplesmente cone, colapsado sob afora de detonao da carga principal, contribuindo assim para a formao do jato.Inicialmente os liners eram fabricados de metal slido. Estas cargas produziam com sucesso, jatos de alta densidade, mas tendendo a tampar o tnel canhoneado com grandequantidade de resduos (formao de slug). Nas cargas mais modernas os liners sofabricados com uma mistura de metais pulverizados, que produzem jatos com densidadesuficiente para uma grande penetrao na formao, com uma razovel reduo naquantidade de resduos. Liners de metal pulverizado so utilizados na maioria dascargas, exceto nas do tipo big hole (BH). Neste tipo de carga a profundidade depenetrao menos importante do que o dimetro de entrada e os liners slidos soutilizados, por produzirem furos com dimetros maiores em revestimentos e cimento. Os indesejveis problemas da formao do slug podem ser minimizados pelo uso detcnicas do canhoneio Underbalance ou lavagem dos canhoneados. Os materiais quecomumente compe os liners podem ser cobre, zinco, tungstnio, estanho e chumbo.

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necessrio frisar que quanto maior a penetrao, maior a produtividade do poo,sendo que a penetrao depende diretamente da consolidao da formao.

Penetrao em funo da deformao.

4.7 - Eficincia de CanhoneioAs tcnicas e equipamentos empregados na completao de poos tm como objetivoprincipal maximizar a produtividade dos mesmos, reduzindo ao mnimo as restries aofluxo entre o reservatrio e o poo.

Diversos fatores durante a fase de perfurao e completao contribuem para que hajarestrio ao fluxo, sendo alguns relacionados ao canhoneio e s condies em que omesmo foi efetuado. H trs conjuntos de parmetros que devem ser controlados a fimde maximizar a vazo de um poo:

limpeza dos orifcios; fatores geomtricos do canhoneio;

efeito de pelcula ( skin effect ).4.7.1. Limpeza dos OrifciosIndependentemente do mtodo de completao empregado, a desobstruo dos orifciosproduzidos pela carga do canho de vital importncia.

Nos canhoneios em que o diferencial de presso positivo (presso hidrosttica maiorque a da formao), usando-se canhes de revestimento torna-se necessrio induzirsurgncia no poo atravs de uma operao de pistoneio. Ao se aliviar a pressohidrosttica, apenas alguns orifcios sero desobstrudos, permanecendo outrostamponados.

Utilizando-se canhes que descem pela coluna de produo ou o sistema TCP, possvel um disparo com diferencial negativo de presso (presso hidrosttica menorque a presso da formao), causando-se um fluxo imediato atravs dos orifcios,43


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desobstruindo-os. Testes de laboratrio indicam que, deixando-se fluir entre 20 e50litros por orifcio, estes permanecero definitivamente desobstrudos.

Usam-se como nvel de diferencial de presso entre 200 e 500 psi para formaesarenosas (presses maiores que no so recomendveis porque h o risco de produode areia). Para formaes carbonticas usam-se diferenciais de presso de at algunsmilhares de psi, de modo a causar um choque maior formao.

Os valores usados tm grande variao dependendo da experincia local.Permeabilidades baixas necessitaro, de modo geral, de diferenciais de presso maiselevados.

4.7.2. -Fatores GeomtricosOs fatores geomtricos mais relevantes para o estudo da eficincia de canhoneio so:

densidade de tiros; profundidade de penetrao;

defasagem entre os tiros; distncia entre o canho e o revestimento; dimetro do orifcio.Densidade de tiros:

A vazo e a queda da presso atravs dos orifcios do canhoneio so profundamenteafetados pela densidade de tiros. Estudos mostram que ao aumentar-se a densidade

paraat 12 tiros por p consegue-se um aumento da vazo do poo, desde que haja umdirecionamento adequado dos tiros, a fim de se evitar efeitos de interferncia defluxo.

Deve-se, no entanto, levar em considerao os danos causados ao revestimento pela altadensidade de tiros. Usando-se canhes do tipo oco ( hollow carrier ) e uma distribuiouniforme de tiros, este problema pode ser minimizado.

Profundidade de penetrao:

A profundidade de penetrao dos tiros muito importante pois, para que seja efetivo,o

canhoneio necessita ultrapassar a zona danificada durante a perfurao (conformeanteriormente comentado). Experimentalmente pode verificar-se a ocorrncia de umaumento significativo da produtividade quando o disparo ultrapassa a zona danificada.

Defasagem entre tiros:

A defasagem entre os tiros causada pela distribuio angular das cargas no canho.Um mesmo nmero de tiros por p, quando disparados em diferentes direes, produzmaior relao de produtividade.

Assim, um canho com defasagem no nula deve ter dimetro suficientemente grandepara evitar que algumas cargas fiquem muito distantes do revestimento.

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Distncia entre o canho e o revestimento:

A distncia que separa o canho do revestimento deve ser a menor possvel a fim de nocomprometer a penetrao do disparo. No caso do canho ser do tipo multidirecional,seu dimetro deve ser o maior possvel, compatvel com o do revestimento, para que oefeito adverso acima relacionado seja desprezvel e a tcnica, efetiva.

Usando-se um canho de pequeno dimetro (through tubing gun), o afastamento podeser muito grande se os tiros forem disparados ao acaso. Por isso, com este tipodecanho deve-se utilizar tiros em linha (0 ou unidirecional). O canho dispe de umposicionador magntico alinhado com a direo dos disparos que garante um perfeitoposicionamento do canho.

Dimetro do orifcio:

Sob circunstncias normais o dimetro do orifcio de canhoneio afeta muito pouco avazo do poo. Entretanto, se um filtro de areia (gravel pack) for utilizado, deve-s

efazer uso do maior orifcio de entrada possvel, pois quanto maior o seu dimetro,menor a perda de carga. O valor da perda de presso atravs dos orifcios do canhoneio deve ser minimizado para evitar-se a produo de areia em formaes poucoconsolidadas, devendo-se optar por um grande dimetro de orifcio ou uma altadensidade de jatos.

4.7.3. Efeito de Pelcula (SKIN EFFECT)O efeito de pelcula resulta da reduo da permeabilidade da formao nas vizinhanasdo mesmo, causada pelas operaes de perfurao, completao e produo do poo.Essa restrio ao fluxo pode ser detectada em testes de formao pelo skin que, namaioria dos casos, pode ser subdividido em trs fatores relacionados causa do dano:

dano devido ao fluxo convergente (S1): causado pelas mudanas de direo do fluxoquando os fluidos do reservatrio atingem os furos do canhoneio; assume um papelsignificativo nos casos de altas vazes;

dano de formao propriamente dito (S2) causado na maioria das vezes pelainvaso de fluidos incompatveis com a formao, presena de reboco e cimento, eexpanso de argilas;

dano devido compactao (S3) resultante da ao compressiva dos jatos duranteo canhoneio, originando uma zona de permeabilidade reduzida ao redor do furo;segundo estudos de laboratrio, esta zona tem uma espessura mdia de epermeabilidade de 10 a 20% da original.O efeito desses fatores na produtividade de um poo no caso de um fluxo radial regido

onde:

Ko: permeabilidade ao leo

(7,08) Ko h DPh: espessura do intervalo

Q =St + m ln (re rw)DP: Pe Pw


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m: viscosidade do fluidoSt: S1 + S2 + S3

45 re: raio de drenagem

rw: raio do poo


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pela lei de Darcy, incorporando os efeitos de restrio ao fluxo devido ao skin dado por:

Mediante um correto planejamento da operao de canhoneio possvel minimizar oefeito de pelcula, escolhendo de forma mais adequada os parmetros geomtricos, ofluido do poo e promovendo uma efetiva limpeza dos orifcios.4.8 - SeguranaA questo da segurana crtica quando se trata de operaes onde se emprega o uso deexplosivos, e o canhoneio uma delas. Portanto, a ateno dispensada a este item deve ser exageradamente demasiada e cumprida risca.

Todos os procedimentos da legislao vigente na localidade devem ser seguidos, no quese refere ao manuseio de explosivos. Alm disso, cada companhia operadora possui suas

prprias normas internas de segurana.Em relao ao poo, como o canho acionado por pulso eltrico em alguns casos, soterminantemente proibidas as transmisses de rdio nas proximidades da operao. Paraaumentar a segurana na rea, utiliza-se um BOP de cabo. imprescindvel que seobserve atentamente o comportamento do poo logo aps o disparo, para no correrriscos de manobras precipitadas de retirada do canho. O mesmo deve ser retiradolentamente para evitar pistoneio (caso ainda haja cargas carregadas, existe certo risco deque elas sejam acidentalmente acionadas). Somente com a total retirada do canho dopoo e a verificao de que todas as cargas foram detonadas seguro retomar astransmisses de rdio. Finalmente, preciso assegurar-se antes do disparo que h fluido de completao em quantidade suficiente para o amortecimento do poo no pscanhoneio.

4.9 - Assentamento de TampesEste item refere-se questo dos procedimentos para fechamento do poo, aps tendosido executado o canho

completaÃ§Ã£o - ufrj[1]

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