completação de poços de petróleo - eng. luiz eduardo trindade
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Completação de Poços Engo. Luiz Eduardo Trindade
COMPLETAÇÃO DE
POÇOS
Engo. Luiz Eduardo Trindade
Completação de Poços Engo. Luiz Eduardo Trindade
A Completação de poços consiste no conjunto
de serviços efetuados no poço desde o
momento em que a broca atinge a base da
zona produtora de produção.
Completação de Poços Engo. Luiz Eduardo Trindade
Transformação do esforço de perfuração em uma unidade produtiva completamente
equipada e com...
Completação de Poços Engo. Luiz Eduardo Trindade
...os requisitos de segurança atendidos, pronta para produzir óleo e gás, gerando receitas.
Completação de Poços Engo. Luiz Eduardo Trindade
CATEGORIAS BÁSICAS DE
COMPLETAÇÃO
Completação de Poços Engo. Luiz Eduardo Trindade
AO POSICIONAMENTO DA CABEÇA
DE PRODUÇÃO
Completação de Poços Engo. Luiz Eduardo Trindade
COMPLETAÇÃO SECA
Poços situados em campos terrestres ou em laminas
d’água rasas. Neste caso os equipamentos de
superfície (cabeça de produção e árvore de natal) são
instalados apoiados diretamente sobre o solo ou numa
plataforma fixa que transmite os carregamentos para o
fundo do mar.
Completação de Poços Engo. Luiz Eduardo Trindade
COMPLETAÇÃO MOLHADA
em laminas d’água profundas e ultra-profundas, onde
seria inviável trazer a cabeça de poço até a superfície,
a instalação é feita no fundo do mar, utilizando-se
árvore de natal molhada (ANM).
Completação de Poços Engo. Luiz Eduardo Trindade
Produção em Terra
Completação de Poços Engo. Luiz Eduardo Trindade
Ao posicionamento da cabeça de produção
Completação seca – poços situados em campos terrestres ou em laminas
d’água rasas. Neste caso os equipamentos de superfície (cabeça de produção
e árvore de natal) são instalados apoiados diretamente sobre o solo ou numa
plataforma fixa que transmite os carregamentos para o fundo do mar.
Completação molhada – em laminas d’água profundas e ultra-profundas, onde
seria inviável trazer a cabeça de poço até a superfície, a instalação é feita no
fundo do mar, utilizando-se árvore de natal molhada (ANM).
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Plataforma auto-elevável -
Jack-up (PA)
Fornece uma plataforma de
perfuração fixa não afetada pelas
condições de tempo;
Permite posicionamento em
áreas com restrição no fundo do
mar;
Baixo custo;
Perfura em lamina d’água até
100 m;
Não é necessário compensador
de movimento.
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Sonda Semi-submersível
(SS)
Plataforma estável, trabalha
em condições de mar e
tempo mais severas que o
navios sonda;
Pode ser ancorada ou de
posicionamento dinâmico.
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Navio de posicionamento
dinâmico (NS)
- Mantém posicionamento sem
uso de sistema de ancoragem;
- Menos estável que a sonda
semi-submersível (SS);
- Propulsão própria;
- Limite de lamina d’água maior
que a SS;
- É necessário compensador
de movimento.
Completação de Poços Engo. Luiz Eduardo Trindade
Navio de posicionamento dinâmico (NS)
- Mantém posicionamento sem uso de sistema de ancoragem;
- Menos instável que a sonda semi-submersível (SS);
- Propulsão própria;
- Limite de lamina d’água maior que a SS;
- É necessário compensador de movimento.
Completação de Poços Engo. Luiz Eduardo Trindade
.
À INTERFACE ENTRE A COLUNA E
RESERVATÓRIO:
a) Completação a poço aberto
b) Liner rasgado ou canhoneado
c) Revestimento canhoneado
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COMPLETAÇÃO A POÇO ABERTO
A completação a poço aberto é freqüentemente
utilizada em espessas seções de reservatórios
constituídos por tipos de rochas bem firmes. É o
método mais antigo de completação de poços.
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A zona de interesse inteira é aberta para a coluna;
Não há gasto com canhoneio do revestimento;
Drawdown pode ser reduzido por causa da larga área de fluxo;
AS VANTAGENS DA COMPLETAÇÃO
A POÇO ABERTO
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Há uma redução no custo do revestimento;
O poço pode ser facilmente aprofundado;
A completação pode ser facilmente convertida;
Pelo fato de não haver revestimento, não há risco de haver dano à formação causada pelo cimento.
VANTAGENS DA COMPLETAÇÃO A
POÇO ABERTO
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Formações que apresentam grandes razões gás-óleo / água-óleo normalmente não
podem ser controladas porque todo o intervalo é aberto para produção;
O controle do poço durante a completação pode ser mais difícil;
A técnica não é aceitável para formações constituídas por reservatórios separados
que contêm fluidos com propriedades incompatíveis;
DESVANTAGENS DA COMPLETAÇÃO
A POÇO ABERTO
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As diversas zonas dentro do intervalo de completação não podem ser facilmente
selecionadas;
Este tipo de completação vai requerer freqüentes limpezas se houver produção de
areia ou se a formação não estiver estável.
DESVANTAGENS DA COMPLETAÇÃO
A POÇO ABERTO
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LINER RASGADO OU CANHONEADO
Para controlar problemas de desmoronamento, foram
colocados tubos com fendas ou telas na parte inferior
do poço como um filtro de areia.
Para areias muito finas são colocadas telas de arame.
Esta técnica é um método de controle de areia
razoavelmente eficaz.
Algumas vezes este é o único método de controle de
areia que pode ser usado por causa da perda de
pressão e considerações sobre a geometria do poço.
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- O movimento da areia para a coluna faz com que
haja um impedimento da permeabilidade devido a
mistura de diferentes de tamanhos de grãos;
- Grãos de areia finos tendem a obstruir a tela;
- A tela pode sofrer desgaste devido à movimentação
da areia;
- Um suporte ineficaz da formação pode causar
desabamento.
DESVANTAGENS DA COMPLETAÇÃO
COM LINER RASGADO OU CANHONEADO
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REVESTIMENTO CANHONEADO
O método mais comum de completação envolve
cimentação do revestimento na área de interesse,
onde a comunicação com a formação é feita através
de buracos perfurados no revestimento e no cimento,
denominados canhoneados.
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Operações mais seguras;
Seleção mais segura das zonas a serem
completadas;
Redução da relevância de estragos causados
pela perfuração;
Facilitação da estimulação seletiva;
Possibilidade de completação em zonas múltiplas;
Planejamento mais fácil de operações de
completação.
AS VANTAGENS PARA UTILIZAÇÃO DESTE
TIPO DE COMPLETAÇÃO
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AO MÉTODO DE PRODUÇÃO:
Surgente
Elevação artificial
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COMPLETAÇÃO PARA POÇOS COM BOMBAS
A completação também é classificada de acordo com o
método de produção e o número de zonas produzidas.
Poços equipados com bombas de fundo são completados
com anular aberto através do qual o gás vai para a
superfície. Todos os sistemas de bombeamento se
tornam ineficientes na presença de gás.
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AO NÚMERO DE ZONAS COMPLETADAS:
a) Simples
b) Seletiva
c) Múltiplas
.
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COMPLETAÇÃO DE MÚLTIPLAS ZONAS
Para completação de múltiplas zonas o principal é
saber o que se deseja produzir. Quando um poço
encontra mais de uma zona de interesse, a decisão
deve ser tomada frente aos seguintes aspectos:
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- Produzir as zonas individualmente, uma depois da
outra, através de uma linha única;
- Completar o poço com várias linhas e produzir
várias zonas simultaneamente;
- Misturar várias zonas numa única completação; ou
- Produzir uma única zona por esse poço, e perfurar
poços adicionais para as outras acumulações;
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Regra básica de um projeto de Completação:
SEJA SIMPLES
Utilize sempre a alternativa mais simples que
atende aos requisitos técnicos e econômicos, e de
segurança para a Completação de um poço
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1 - INSTALÇAO DOS EQUIPAMENTOS DE SEGURANÇA
2 - CONDICIONAMENTO DO POÇO
3 - AVALIAÇÃO DA QUALIDADE DA CIMENTAÇÃO
4 - PERFIL CBL/VDL
5 - CANHONEIO
6 – INSTALAÇÃO DA COLUNA DE PRODUÇÃO
7 - INDUÇÃO DE SURGÊNCIA
FASES DE UMA COMPLETAÇÃO
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É a primeira fase da completação e visa
possibilitar o acesso ao interior do poço, com toda
a segurança necessária, para execução das
demais fases.
INSTALÇAO DOS EQUIPAMENTOS DE
SEGURANÇA
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Cabeça de produção - equipamento que fica
conectado, através de parafusos e flanges, à
cabeça de revestimento e ao preventor de
erupções (BOP), tendo como função principal
servir de apoio à coluna de produção que será
descida numa fase posterior da completação, por
meio de um suspensor.
INSTALÇAO DOS EQUIPAMENTOS DE
SEGURANÇA
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INSTALÇAO DOS EQUIPAMENTOS DE
SEGURANÇA
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INSTALÇAO DOS EQUIPAMENTOS DE
SEGURANÇA
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BOP (Blow Out Preventer) - é um equipamento
instalado sobre a cabeça de produção e tem com
objetivo fundamental permitir o fechamento do
poço com segurança no caso de um fluxo
inesperado da formação.
INSTALÇAO DOS EQUIPAMENTOS DE
SEGURANÇA
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INSTALÇAO DOS EQUIPAMENTOS DE
SEGURANÇA
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INSTALÇAO DOS EQUIPAMENTOS DE
SEGURANÇA
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INSTALÇAO DOS EQUIPAMENTOS DE
SEGURANÇA
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Deixar o interior do revestimento de produção
gabaritado e em condição de receber os
equipamentos necessários.
CONDICIONAMENTO DO POÇO
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CONDICIONAMENTO DO POÇO
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A cimentação destina-se a promover vedação
hidráulica entre os diversos intervalos permeáveis,
ou até mesmo dentro de um único intervalo
permeável, impedindo a intercomunicação de
fluidos por detrás do revestimento, bem como
propiciar suporte mecânico ao revestimento.
AVALIAÇÃO DA QUALIDADE DA
CIMENTAÇÃO
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- Produção de fluidos indesejáveis devido a
proximidade dos contatos óleo/água ou gás/óleo;
- Teste de avaliação das formações incorretos;
- Prejuízo no controle dos reservatórios;
- Operações de estimulação mal sucedidas, com
possibilidades inclusive de perda do poço.
AVALIAÇÃO DA QUALIDADE DA
CIMENTAÇÃO
Problemas gerados pela má cimentação:
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AVALIAÇÃO DA QUALIDADE DA
CIMENTAÇÃO
Problemas gerados pela má cimentação:
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AVALIAÇÃO DA QUALIDADE DA
CIMENTAÇÃO
Recimentação:
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O sistema usado para perfilagem acústica é
composto basicamente por um transmissor, um
receptor e um aparelho de medição.
PERFIL CBL/VDL
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PERFIL CBL/VDL
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PERFIL CBL/VDL
Sinal de
formação
Sinal do
revestimento
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É uma operação que tem por finalidade colocar a
formação produtora em contato com o interior do
poço revestido, através de perfurações, com
potentes cargas explosivas.
CANHONEIO
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CANHONEIO
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CANHONEIO
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A coluna de produção é constituída basicamente
por tubos metálicos, onde são conectados os
demais componentes e descida pelo interior do
revestimento.
INSTALAÇÃO DA COLUNA DE PRODUÇÃO
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Conduzir os fluidos produzidos até a superfície,
protegendo o revestimento contra fluidos
agressivos e pressões elevadas;
INSTALAÇÃO DA COLUNA DE PRODUÇÃO
FINALIDADES BÁSICAS DA COLUNA DE
PRODUÇÃO
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Permitir a instalação de equipamentos para a
elevação artificial;
INSTALAÇÃO DA COLUNA DE PRODUÇÃO
FINALIDADES BÁSICAS DA COLUNA DE
PRODUÇÃO
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Possibilitar a circulação de fluidos para o
amortecimento do poço em intervenções futuras.
INSTALAÇÃO DA COLUNA DE PRODUÇÃO
FINALIDADES BÁSICAS DA COLUNA DE
PRODUÇÃO
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- Local do poço (terra ou mar)
- Sistema de elevação (surgente ou elevação
artificial)
- Características do fluido e formação
- Vazão de produção e número de zonas
produtoras;
INSTALAÇÃO DA COLUNA DE PRODUÇÃO
FATORES QUE INFLUENCIAM NO PROJETO DA
COLUNA DE PRODUÇÃO
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INSTALAÇÃO DA COLUNA DE PRODUÇÃO
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- POÇOS SURGENTES
- POÇOS NÃO-SURGENTES
COLOCAÇÃO DO POÇO EM OPERAÇÃO
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Indução de Surgência - É o conjunto de operações
que visa reduzir a hidrostática do fluido de
completação a um valor inferior à pressão estática
da formação, de um modo que o poço tenha
condições de surgência.
COLOCAÇÃO DO POÇO EM OPERAÇÃO
POÇOS SURGENTES
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As operações de indução de surgência são as
seguintes:
INDUÇÃO DE SURGÊNCIA
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Indução através das válvulas de gás-lift - Com
válvulas de gas-lift, o gás é injetado inicialmente
no espaço anular, passando posteriormente para
o interior da coluna, de forma controlada, através
de válvulas especiais (válvulas de gas-lift).
INDUÇÃO DE SURGÊNCIA
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Indução através de flexitubo - No flexitubo o gás é
injetado por um tubo flexível descido pelo
interior da coluna de produção.
INDUÇÃO DE SURGÊNCIA
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Indução pela substituição do fluido – Este método
utiliza-se da substituição do fluido da coluna por
um fluido mais leve, podendo ser óleo diesel ou
nitrogênio
INDUÇÃO DE SURGÊNCIA
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Indução por pistoneio – O pistoneio consiste na
retirada gradativa do fluido do poço,
através de um pistão descido a cabo
INDUÇÃO DE SURGÊNCIA
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Quando o poço não tem condições de produzir por
surgência, dá-se a partida no equipamento de
elevação artificial e efetuam-se testes para
verificar a eficiência dos equipamentos.
COLOCAÇÃO DO POÇO EM OPERAÇÃO
POÇOS NÃO-SURGENTES
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• Tubos de produção
• Shear-out
• Hydro-trip
• Nipples de assentamento
• Camisa deslizante (sliding sleeve)
• Check valve
• Packer de produção
• Unidade selante
• Junta telescópica (TSR)
• Mandril de gas-lift
• Válvula de segurança de subsuperfície (DHSV).
PRINCIPAIS COMPONENTES DA
COLUNA DE PRODUÇÃO
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PRINCIPAIS COMPONENTES DA
COLUNA DE PRODUÇÃO
Tubos de produção
- Equipamento básico da coluna de produção
- Maior custo entre os equipamentos de subsuperfície
- Estanque (vedação metal-metal)
- Dimensionamento - Diâmetro do revestimento de
produção, vazão esperada, tipo de fluido produzido e
esforços suportados (tração, colapso e pressão interna)
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PRINCIPAIS COMPONENTES DA
COLUNA DE PRODUÇÃO
Tubos de produção
Completação de Poços Engo. Luiz Eduardo Trindade
PRINCIPAIS COMPONENTES DA
COLUNA DE PRODUÇÃO
Tubos de produção
Completação de Poços Engo. Luiz Eduardo Trindade
PRINCIPAIS COMPONENTES DA
COLUNA DE PRODUÇÃO
Packer de Produção
O obturador, ou packer, tem a função básica de
promover a vedação do espaço anular entre o
revestimento e a coluna de produção, numa
determinada profundidade, podem ser hidráulicos ou
mecânicos.
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PRINCIPAIS COMPONENTES DA
COLUNA DE PRODUÇÃO
Packer de Produção
Packer Hidráulico – São assentados ao revestimento
através de pressurização da coluna
Packer Mecânico – São assentados ao revestimento
através de rotação e peso (tração ou compressão)
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PRINCIPAIS COMPONENTES DA
COLUNA DE PRODUÇÃO
Objetivos do Packer de Produção
- Proteger o revestimento (acima dele) contra
pressões da formação e fluidos corrosivos;
- Possibilitar a injeção controlada de gás, pelo anular,
nos casos de elevação artificial por gas-lift.
- Permitir a produção seletiva
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PRINCIPAIS COMPONENTES DA
COLUNA DE PRODUÇÃO
Constituição do Packer de Produção
Os packers são constituídos por borrachas de
vedação, cunhas, pinos de cisalhamento para
assentamento e pinos (ou anel) de cisalhamento para
desassentamento, podem ser recuperáveis ou
permanentes.
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PRINCIPAIS COMPONENTES DA
COLUNA DE PRODUÇÃO
Packer de Produção
Elementos de vedação
(borrachas do packer
HHL)
Conjunto de
ancoragem do
packer modelo HHL
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PRINCIPAIS COMPONENTES DA
COLUNA DE PRODUÇÃO
Mandril de gás-lift
Os mandris de gas-lift são os
componentes da coluna de produção que
servem para alojar as válvulas que
permitirão a circulação de gás do espaço
anular para a coluna de produção.
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EQUIPAMENTOS DE SUPERFÍCIE
- Cabeça de produção
- Árvore de natal convencional (ANC)
- Árvore de natal molhada (ANM)
São os equipamentos responsáveis pela ancoragem
da coluna de produção, pela vedação entre a coluna
e o revestimento de produção e pelo controle do fluxo
de fluidos na superfície.
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INTERVENÇÃO EM POÇOS
Ao longo da vida produtiva dos poços, geralmente
são necessárias outras intervenções posteriores à
completação, designadas genericamente de
workover, com o objetivo de manter a produção ou
eventualmente melhorar a produtividade.
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INVESTIMENTO E MANUTENÇÃO
INTERVENÇÃO EM POÇOS
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Investimento - É o conjunto de operações
efetuadas durante a primeira intervenção em uma
determinada Formação atravessada por um poço,
após a conclusão dos trabalhos de exploração e
perfuração, visando a sua avaliação e posterior
produção e/ou injeção de fluídos
INTERVENÇÃO EM POÇOS
Completação de Poços Engo. Luiz Eduardo Trindade
Avaliação
Completação
Recompletação
INVESTIMENTO
INTERVENÇÃO EM POÇOS
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Avaliação - Atividade executada visando definir
os parâmetros da formação (permeabilidade,
dano, etc), verificar a procedência dos fluídos e o
índice de produtividade (IP) ou injetividade (II) dos
poços.
INTERVENÇÃO EM POÇOS
INVESTIMENTO
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As principais atividade de avaliação:
TFR (Teste de Formação a poço Revestido);
TP (Teste de Produção);
RP (Registro de Pressão);
MP (Medição de Produção).
INTERVENÇÃO EM POÇOS
Completação de Poços Engo. Luiz Eduardo Trindade
Completação - Entende-se por completação um
conjunto de operações, realizadas após o término
dos trabalhos de perfuração, visando colocar o
poço em produção.
INTERVENÇÃO EM POÇOS
INVESTIMENTO
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Recompletação - Esta operação é executada em
poços que podem produzir em mais de uma
formação geológica.
INTERVENÇÃO EM POÇOS
INVESTIMENTO
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Entende-se por manutenção da produção o
conjunto de operações realizadas no poço após a
sua completação inicial, visando corrigir
problemas de forma que a vazão retorne ao nível
normal ou operacional.
MANUTENÇÃO
INTERVENÇÃO EM POÇOS
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Principais causas geradoras de intervenções
Baixa produtividade
Produção excessiva de gás
Produção excessiva de água
Produção de areia
Falhas mecânicas na coluna de produção ou
revestimento
INTERVENÇÃO EM POÇOS
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CLASSIFICAÇÃO DAS OPERAÇÕES DE
MANUTENÇÃO:
Restauração;
Limpeza
Mudança de método de elevação;
Estimulação;
Abandono;
INTERVENÇÃO EM POÇOS
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Elevada produção de água – A produção de óleo
com alta RAO acarreta um custo adicional na
produção, na separação e no descarte desta água.
Se a zona produtora é espessa, pode-se tamponar
os canhoneados com cimento ou tampão mecânico,
e recanhonear apenas na parte superior, resolvendo
o problema temporariamente).
RESTAURAÇÃO
INTERVENÇÃO EM POÇOS
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Elevada produção de água (conseqüências)
- Elevação do contato óleo/água devido ao
mecanismo de reservatório (influxo de água) ou à
injeção de água;
- Falhas na cimentação primária ou furos no
revestimento;
- Fraturamento ou acidificação atingindo a zona de
água.
RESTAURAÇÃO
INTERVENÇÃO EM POÇOS
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Elevada produção de água (conseqüências)
RESTAURAÇÃO
INTERVENÇÃO EM POÇOS
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Elevada produção de gás – Uma razão gás/óleo
muito elevada pode ter como causa o próprio
gás dissolvido no óleo, o gás de uma capa de gás
ou aquele proveniente de uma outra zona ou
reservatório adjacente.
RESTAURAÇÃO
INTERVENÇÃO EM POÇOS
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Falhas mecânicas – Detectando-se um aumento da
razão água/óleo e se suspeitando de um provável
vazamento no revestimento, a água produzida deve
ser analisada e comparada com a água da
formação, confirmando, ou não, a hipótese de furo
no revestimento.
RESTAURAÇÃO
INTERVENÇÃO EM POÇOS
Completação de Poços Engo. Luiz Eduardo Trindade
Vazão restringida – As restrições podem se localizar
na coluna de produção, nos canhoneados ou na
formação. Podem ser causadas por incrustrações,
deposição de parafinas ou asfaltenos, ou até
mesmo por migração de sedimentos, podendo ser
solucionado através de recanhoneio, acidificação e
fraturamento.
RESTAURAÇÃO
INTERVENÇÃO EM POÇOS
Completação de Poços Engo. Luiz Eduardo Trindade
A limpeza é um conjunto de atividades executadas
no interior do revestimento de produção visando
limpar o fundo do poço ou substituir os
equipamentos de subsuperfície, objetivando um
maior rendimento.
LIMPEZA
INTERVENÇÃO EM POÇOS
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- Deposição de sólidos no fundo do poço
tamponando os canhoneados,
- Furos na coluna de produção,
- vazamento no obturador,
- necessidade de reposicionar componentes da
coluna de produção,
- Vazamentos em equipamentos de superfície, etc.
Exemplo de intervenções de limpeza
INTERVENÇÃO EM POÇOS
Completação de Poços Engo. Luiz Eduardo Trindade
Ocorre quando a vazão está sendo restringida devido
a um sistema de elevação artificial inadequado ou
com defeito, é necessário substituí-Io.
MUDANÇA DE MÉTODO DE ELEVAÇÃO
INTERVENÇÃO EM POÇOS
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Quando um poço é retirado de operação, ele deve
ser tamponado, de acordo com normas rigorosas que
visam a minimizar riscos de acidentes e danos ao
meio ambiente. Este abandono pode ser definitivo ou
temporário
ABANDONO
INTERVENÇÃO EM POÇOS
Completação de Poços Engo. Luiz Eduardo Trindade
MUITO OBRIGADO