09/05/2014

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Introdução à Engenharia de Petróleo

Aula 05 – O que é completação? Quais os tipos de Completação? Quais são os Equipamentos

de superfície? E os de sub-superfície

Prof. Vitor Moreira da Rocha Ponte

Completação

Conjunto de operações que, após o término da perfuração (revestimento e cimentação), objetiva equipar o poço para produzir óleo, gás ou injetar fluidos nos reservatórios de forma segura e econômica ao longo de sua vida produtiva

Tipos de completaçãoQuanto ao posicionamento das cabeças dos poços:

- Completação seca terrestre (ANC)- Completação seca marítima (ANC)- Completação molhada (ANM)

Tipos de completaçãoQuanto ao revestimento de produção?

- Completação a poço aberto (gravel ou tela expansiva)- Completação com liner (rasgado ou canhoneado)- Completação com revestimento (canhoneado)

Tipos de completação

Quanto ao número de zonas explotadas?

- Completação simples- Completação seletiva- Completação dupla

Vamos Completar um poço...

� Instalar e testar ESCP (BOP, Choque, Minifold, Linhas e etc.)

Descer coluna de trabalho com comandos, raspador e broca até o fundo do poço e testar revestimento.

� Substituir o fluido perfuração por fluido de completação

� Canhonear para corrigir a cimentação primaria, caso necessário.

� Condicionar poço.

Circular para limpeza e substituição do fluido perfuração por fluido de completação e retirar coluna de condicionamento.

� Avaliar a qualidade da cimentação da cimentação primária (CBL / VDL – CASTV – USIT)

� Squeeze para correção a Cimentação Primaria

� Cortar cimento, testar squeeze e recondicionar poço

Descer coluna de trabalho com packer, deslocar pasta, assentar packer e injetar pasta para corrigir a cimentação primaria.

Descer coluna de trabalho com comandos, raspador e brocar até o fundo do poço e testar revestimento.

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Vamos Completar um poço...

Efetuar canhoneio para avaliação e/ou produção.

� Canhoneio

� Avaliação

Descer coluna de trabalho com registradores, sub de circulação, válvula testadora, packer e tubos perfurados.

Assentar packer

Abrir válvula testadora, colocando poço em fluxo.

Fechar válvula testadora, colocando poço em estática.

Romper sub de circulação, desassentar packer e retirar coluna de teste.

� O Poço esta pronto para ser equipado.

Fluidos de Completação x Completação

� Fornecer pressão e energia

�Não danificar a formação

� Atender às restrições econômicas e de SMS

�Operacionalidade

� Inversão de mobilidade dos fluidos�“Plugueamento” por sólidos� Incrustrações e/ou Precipitações

Fluidos de Completação

Os fluidos de completação são desenvolvidos em função:

• Das condições de Pressão e Temperatura do Reservatório• Da interação Rocha-Fluido do Reservatório• Das operações a serem desenvolvidas

Em uma operação podem ser utilizados diferentes fluidos de completação.

Fluidos de Completação

� Finalidade Principal:Fornecer pressão hidrostática (densidade) superior a pressão do reservatório impedindo o fluxo de fluido deste para o interior do poço.

Circulação DiretaCirculação Reversa / Inversa

� Tipos de Fluido:Base água: Solução Salina (KCl, NaCl)Base óleo: N-Parafina, Diesel, etc

� Tipos de Circulação:

Bombeio de Fluido

Tanque

Bomba

� Circulação Direta:

Bombeio pela coluna e retorno pelo revestimento –Substituição por mais pesado.

Bombeio de Fluido

Tanque

Bomba

� Circulação Reversa / Inversa:

Bombeio pela revestimento e retorno pelo coluna – Substituição por mais leve.

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Colunas de Trabalho x ProduçãoColuna de Trabalho

� Preocupação com a resistência à Tração e à torção.

Coluna de Produção

� Preocupação com a estanqueidade nas juntas

� Utilizado durante as diversas operações no poço (pescaria, condicionamento, instalação de equipamentos, etc)

� Coluna descida no poço quando equipado para produção (coluna que fica no poço)

Coluna de Trabalho

Especificações para Drill Pipe

� Diâmetro Nominal: Diâmetro externo em polegadas – Ex: 2.3/8”, 2.7/8”, 3.1/2”, etc.� Peso Nominal: Valor médio do peso do tubo com os Tool Joint em lb/pé – Ex: 6,85 lb/pé, 10,4 lb/pé, etc.

� Grau do Aço: Determina as tensões de ruptura (100.000 a 145.000 psi) e escoamento (75.000 a 165.000 psi).

Coluna de Trabalho

Reforço (upset): Reforço na extremidade do tubo para criar uma área de maior resistência a fadiga.

� Interno (IU) – Internal Upset

� Externo (EU) – External Upset

� Misto (IEU) – Internal-External Upset

Nosso Próximo Encontro

Comprimento Nominal: É o tamanho médio dos tubos divididos em grupos.

Desgaste: Está relacionado a redução de espessura da parede do tubo.

� Range I – 18 a 22 pés – Média 20 pés � Range II – 27 a 32 pés – Média 30 pés � Range III – 38 a 45 pés – Média 40 pés

Nosso Próximo Encontro

� Função: Fornecer peso e rigidez a coluna.Especificações para Drill Collar

� Diâmetros mais comuns na completação: (3.1/8”, 3.1/4”, 3.1/2”, 3.3/4”, 4.1/8”, 4.1/4” e 4.3/4” )

� Classificado conforme OD, ID e Tipo de Conexão

� Função: Fornecer transição gradual de rigidezEspecificações para Heavy Weight

� Diâmetros mais comuns na completação: (3.1/2” e 4” )

� Classificado conforme OD, ID e Aplicação de material duro (Carbureto de tungstênio);

Equipamentos de Superfície

Cabeça de Produção

Cabeças de Revestimento

Equipamentos de Sub-Superfície

Árvore de Natal

Equipamentos de Superfície

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Equipamento de Superfície Nosso Próximo Encontro

Cabeça e Suspensor de Produção Cabeça e Suspensor de Produção

Suspensor de Produção Suspensor de Produção

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Adaptador da Árvore de Natal Árvore de Natal

Árvore de Natal Árvore de Natal

Equipamentos de Superfície

Cabeça de Produção

Cabeças de Revestimento

Equipamentos de Sub-Superfície

Árvore de Natal

Equipamentos de Superfície

Equipamentos de Sub-superfície

Packer Permanente� Removido por Perfuração

Packer Recuperável

�Assentamento Hidráulico (Pressurizando o Tubbing)

�Assentamento Mecânico (Compressão, tração, rotação da coluna)

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Packer de Produção� Compõe o primeiro conjunto de barreira de segurança, conjuntamente com DHSV e o revestimento de produção bem cimentado abaixo do packer.

� Protege o revestimento acima do packer contra pressão da formação e fluidos corrosivos.

� Permite a injeção controlada de gás pelo anular (gás-lift)

� Permite a produção seletiva de mais de uma zona por uma única coluna de produção (mais de um packer).

Packer de Produção

Nipples� Sub que possui uma área polida para vedação e uma sede para assentamento e travamento de acessórios

�Acessórios descidos com Slick-line (unidades de arame)

� Podem assentar plugs, standing valve, DHSV

� Podem ser do tipo R (Não seletivo) ou do tipo F (seletivo)

� Especificações usuais: 2,75”; 2,81”, 2,87”, 3,50” 3,562”

Sub de Pressurização� Teste de Estanqueidade da coluna

�Assentamento de packers hidráulicos

� Facilita a descida da coluna devido o perfil cônico na sua extremidade

� Em conjunto com o fluido de completação, funciona como primeira barreira de segurança.

Sliding Sleeve� Possui uma camisa interna deslizante que pode ser aberta ou fechada e com isso permite a comunicação entre o anular e a coluna. Essa operação é feita com arame (Slick line)

� Seu uso mais intensivo é nas completações seletivas, onde permite a produção em uma zona empacotada.

TSR – Junta Telescópica

�Absorver a expansão ou contração da coluna de produção devido à variação térmica.

� Permite a retirada da coluna sem a retirada da cauda de produção.

� Promove isolamento anular-coluna ao mesmo tempo que permite o “passeio” da camisa sobre o mandril.

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Packer de Produção DHSV� DHSV – Down hole safety valve

� Barreira mecânica de segurança

� São instalados a próximas 30m de profundidade abaixo do nível do terreno.

� Quando o poço for isolado (200m de afastamento de outro poço) a DHSV pode ser dispensada?

� Quanto a forma de instalaç: Tubing Mounted ou Insertáveis

� Quanto ao mecanismo de acionamento: Válvula controlável da superfície ou válvula de velocidade de fluxo (storm choke)

� Quanto a equalização: auto-equualizável ou não-auto-equalisável.

Packer de Produção Packer de Produção

Cenas do Próximo Encontro

Esquemas de completação

Unidades especiais de Completação

Canhoneio

Teste de Formação