módulo perfuraÇÃo, revestimento e cimentaÇÃo de poÇos

Inicio de perfuração

Poços de petroleo

Após realizar os trabalhos sismicos, é criado uma comissão composta de Geologos e engenheiros de diversos setores, onde a mesma vai para o campo definir a locacão do poço ( vertical ou direcional determina baseados nas coordenadas UTM.

Pocos verticais

Aqueles cujos objetivos se situam na vertical passada pela mesa rotativa.

Pocos direcionais

Aqueles cuja trajetoria e previamente estabelecida de modo a atingir um objetivo.

Algumas vezes barreiras naturais ou artificiais impedem a instalação da sonda diretamente acima do alvo para se fazer um poço vertical, ou é melhor concentrar a perfuração de vários poços numa mesma locação:

• Rio

• Montanha

• Perfuração terrestre para o mar

• Cidade

• Perfuração marítima

• Perfuração em floresta

• Área turística

• Zona de proteção ambiental

Tipos de Poços Direcionais

– Tipo I, II e III

– Horizontais

– Longo Alcance (EWR)

– Laterais ou Multilaterais

Tipo I, II, III

Esta aplicacão se faz necessária quando se deseja atingir ou se aproximar o maximo possivel de um poço em blow out. Nesses casos, necessita de tecnicas sofisticadas e equipamentos de maior precisão.

Tipo I

Se caracteriza por ter o KOP (Ponto onde se inicia o ganho de inclinação) a pouca profundidade,

depois um trecho SLANT (Trecho reto com inclinação constante) quando atinge o alvo.

Tipo II

Se caracteriza por ter um trecho de BUILD-UP (Trecho com ganho de ângulo)

e um trecho de DROP-OFF (Trecho com perda de ângulo), o poço pode atingir o alvo na vertical ou não.

KOP

Slant

Tipo III

Caracteriza por ter o KOP a grande profundidade, e um trecho de ganho de ângulo para atingir o alvo.

É muito utilizado para

aproveitamento de poços já perfurados.

Build

Up

Drop Off

Horizontais

O tipo horizontal se caracteriza por ter inclinação final perto de noventa graus.

Sua vantagem é ter uma maior área exposta no reservatório.

ERW

O poço de longo alcance (ERW - extended reach well) tem como característica um grande afastamento entre a locação da sonda e o alvo. Normalmente um poço é considerado ERW quando a relação entre o afastamento e a profundidade vertical final é maior que 2

Poços Multilaterais

Possuem a característica de ter um poço principal e pelo menos um lateral. Eles são classificados em 6 tipos a depender do grau de complexidade da junção entre o poço principal e as ramificações.

COMO É FEITO UM POÇO

Fases de um Poço

Perfurar

Revestir

Cimentar

CONSTRUÇÃO DA BASE DO POÇO A SER PERFURADO

REVESTIMENTOS

Condutor 20” Cravado

Fase de 12 1/4”

Coluna de Perfuração com Broca de 12 1/4”

Retirada da Coluna de 12 1/4”

Cimentação do Revestimento

Revestimento de 9 5/8”

Descida da Coluna de 8 1/2”

Retirada da Coluna de 8 1/2”

Revestimento de 5”

Cimentação doRevestimento de 5”

Funções da Coluna de Revestimento

Prevenir Desmoronamento

Evitar Contaminação de Água Potável

Permitir Retorno à Superfície

Controle de Pressões

Permitir Diferentes Tipos de Fluidos

Impedir Migração de Fluidos

Sustentar O ESCP

Sustentar Outro Revestimento

Isolar a Água da Formação Produtora

Alojar Equipamentos de Elevação Artificial

Confinar Produção

Características da Coluna de Revestimento

Ser Estanque

Ter Resistência Compatível

Ter Dimensões Compatíveis

Facilidade de Conexão

Menor Espessura Possível

CLASSIFICAÇÃO da Coluna de Revestimento

A) QUANTO A FUNÇÃO

1 – CONDUTOR

2 - SUPERFÍCIE

3 - INTERMEDIÁRIO

4 - PRODUÇÃO

5 - LINER

1 - CONDUTOR

É o revest. assentado a pequena profundidade (10 a 50 metros)

A - FINALIDADES:

* Evitar o solapamento (lavagem do pé da sonda);

* Suportar formações superficiais inconsolidadas;

* Isolar zonas de água doce.

B - CARACTERÍSTICAS:

* É o revestimento de maior diâmetro;

* Pode ser cravado, jateado ou cimentado;

* É cimentado em toda sua extensão.

C - DIÂMETROS USUAIS:

* 30” 20” 13 3/8”

2 - SUPERFÍCIE

Com comprimento variando de 100 a 600 metros, serve para apoiar os equipamentos de segurança e os revestimentos subsequentes.

A - FINALIDADES:

* Isolar zonas de água doce;

* Servir de base para a instalação dos equipamentos de superfície;

* Suportar outras colunas de revestimento.


* É cimentado em toda sua extensão;

* Tem função estrutural.


* 20” 18 5/8” 13 3/8”

10 3/4” 9 5/8”

3- INTERMEDIÁRIO

Seu assent. é entre 1.000 e 4.000m. É cimentado somente na parte inf. ou em alguns casos, em trecho intermediário.

A - FINALIDADES:

* Isolar zonas de perda de circulação;

* Isolar zonas de pressões anormais;

* Isolar zonas de sal ou anidrita que contaminam a lama;

* Isolar zonas de baixo gradiente de fratura.


* Pode existir mais de um revestimento intermediário;

* Pode ser programado ou não;

* Pode ser parcialmente recuperado quando do abandono do poço.


* 13 3/8” 10 3/4” 9 5/8”

4 - PRODUÇÃO

A - FINALIDADES:

* Confinar a produção no interior do poço;

* Isolar zonas de água da zona produtora;

* Isolar reservatórios com fluidos ou

pressões diferentes.


* Alta resistência aos esforços;

* Exige boa qualidade da cimentação;

* Último revestimento a ser descido no poço;

* Pode ser cimentado em um ou dois estágios.


* 9 5/8” 7” 5 1/2” 5”

5 - LINER

DEFINIÇÃO: É uma coluna de revest. que não chega até a superficie. Fica suspenso no último revest. descido.

A - FINALIDADES:

* Contornar limitações da cabeça do poço;

* Evitar coluna de perfuração muito fina para a fase seguinte.


* Pode ser intermediário ou de produção;

* Pode ser, posteriormente, prolongado

até a superfície ( Tie back );

* Baixo custo.


* 9 5/8”x13 3/8” 7”x9 5/8” 5”x7”

7 5/8”x9 5/8” 5 1/2”x7 5/8”

ACESSÓRIOS DA COLUNAS DE REVESTIMENTO

São todos os elementos descidos com a coluna de revestimento e cujas posições obedecem a uma programação antecipada. A maioria destes acessórios irão atuar como elementos de cimentação.

- SAPATA:

- COLARES

- TAMPÕES

- CENTRALIZADORES

- ARRANHADORES

Sapata

É um colar de aço enroscado na extremidade inferior da coluna de revestimento cujo formato externo tem a função de guiar o revestimento durante a operação de descida facilitando sua passagem através de possíveis batentes existentes no poço. Para exercer funções adicionais, as sapatas podem ser dos seguintes tipos:

GUIA – permite o fluxo de fluido do interior do revestimento para o anular e vice-versa.

FLUTUANTE – só permite a passagem de fluido do interior do revestimento para o anular. Tem o objetivo de evitar o refluxo da pasta de cimento do anular para o interior do revestimento, logo após a cimentação, devido à diferença de pressão hidrostática entre a pasta de cimento e o fluido deslocante. Pode ser utilizada para provocar uma flutuação controlada da coluna de revestimento na lama visando reduzir o esforço no guincho durante a descida da coluna.

Colar

Elemento de aço que é normalmente instalado entre o terceiro e quarto tubo acima da sapata, com a finalidade de promover a retenção dos tampões de cimentação para melhorar a qualidade de cimentação junto à sapata. Trabalham de forma similar as sapatas .

Colar de estágio

Posicionado em algum ponto intermediário da coluna, ele permite a cimentação em mais de uma etapa, quando o trecho a cimentar é muito extenso ou quando existam zonas críticas muito acima da sapata.

- TAMPÕES

FUNDO: Seque à frente da pasta com a finalidade de remover a película de lama da parede interna do revestimento. Possui uma película que se rompe quando este atinge o colar, permitindo a continuidade do fluxo.

TOPO: Seque atrás da pasta com a finalidade de separá-la da lama de deslocamento. Ao topar sobre o tampão de fundo, o final do deslocamento será indicado.

CENTRALIZADORES

Centralizam o revestimento no poço, diminuindo a canalização da pasta de cimento.

PRINCIPAIS COMPONENTES DE UMA SONDA:

Sistema de Sustentação de Cargas

Sistema de Movimentação de Cargas

Sistema de Rotação

Sistema de Geração e Transmissão de Energia

Sistema de Circulação de Fluidos

Sistema de Segurança de Poço

Sistema de Monitoramento

- Sistema de Sustentação de Cargas

- Torre de Perfuração

- Sistema de Movimentação de Cargas

BLOCO DE COROAMENTO – – conjunto de conjunto de

polias fixo que fica apoiado na parte polias fixo que fica apoiado na parte

superior do mastro/torre por onde passam superior do mastro/torre por onde passam

os cabos de aço (cabo de perfuração)

CATARINA CATARINA – – conjunto de polias móvel conjunto de polias móvel

justapostas num pino central; pela justapostas num pino central; pela

movimentação dos cabos passados entre esta movimentação dos cabos passados entre esta

e o bloco, a catarina se movimenta ao longo da e o bloco, a catarina se movimenta ao longo da

torre.

GANCHO GANCHO – – elemento de elemento de

ligação da carga ao ligação da carga ao

sistema de polias sistema de polias

(catarina) (catarina)

SWIVEL – elemento que liga

as partes girantes às fixas,

permitindo livre rotação da

coluna; por um tubo na sua

lateral (gooseneck) permite

a injeção de fluido no

interior da coluna de

perfuração.

GUINCHO GUINCHO – – é o elemento que movimenta o é o elemento que movimenta o

cabo , sendo por isso responsável pela cabo , sendo por isso responsável pela

movimentação vertical das tubulações no movimentação vertical das tubulações no

poço.

- Sistema de Rotação

TOP DRIVE

PERFURA POR SEÇÃO.

• • MENOR NÚMERO DE CONEXÕES. MENOR NÚMERO DE CONEXÕES.

• • FACILITA A RETIRADA DA COLUNA COM FACILITA A RETIRADA DA COLUNA COM

CIRCULAÇÃO E ROTAÇÃO.

- Sistema de Geração e Transmissão de Energia

• Sondas Mecânicas – os vários motores são ligados a “compounds”

no qual são conectados os principais equipamentos de perfuração;

usam-se ainda conversores de torque e embreagens.

Sondas Diesel-Elétricas – os motores diesel são ligados a geradores

de energia elétrica (o sistema mais usado é o AC-DC) onde a geração é

feita em corrente alternada e a utilização nos equipamentos é feito em

corrente contínua (retificação e controle de tensão em SCR’s).

- Sistema de Circulação de Fluidos

- Sistema de Segurança de Poço

BOP (BLOW OUT PREVENTER)

• Sua principal função é impedir que os fluidos das formações atinjam a superfície de maneira

descontrolada.

- Sistema de Monitoramento

Funções do Fluido de Perfuração

Sustentar as Paredes do Poço

Carrear os Cascalhos Perfurados pela Broca

Prevenir Corrosão da Coluna e Equipamentos de Superfície

Inibir a Reatividade de Formações Argilosas

Manter Sólidos em Suspensão

Evitar Danos à Formação Produtora

Resfriar a Broca

Minimizar Problemas de Torque e Arraste

Garantir Segurança Operacional e Proteção ao Meio-Ambiente

Cimentação

Tipos de Cimentação

-Cimentação Primária

É a cimentação realizada logo após a descida da coluna de revestimento.

OBJETIVOS

• PREENCHER O ESPAÇO ENTRE O REVESTIMENTO E A PAREDE DO POÇO

FUNÇÕES

• PROVER O ISOLAMENTO HIDRÁULICO ENTRE AS DIFERENTES ZONAS PERMEÁVEIS

• SUPORTAR A COLUNA DE REVESTIMENTO,

• PROTEGER O REVESTIMENTO CONTRA FLUIDOS AGRESSIVOS.

-Cimentação Secundária

Recimentação ou squeeze: Destina-se a corrigir a cimentação primária, quando há necessidade.

Tampões: Para abandono do poço ou para isolamento de zonas inferiores, algumas vezes durante a perfuração pode ser usada no combate de perda de circulação.

Squeeze - Compressão da Cimentação

CIMENTAÇÃO – CORREÇÃO DA CIMENTAÇÃO PRIMÁRIA

A Cimentação Primária é a cimentação entre o revestimento e a formação, é feita durante a perfuração, logo após a descida do revestimento. Em completação e manutenção de poços, as operações de cimentação ocorrem normalmente quando se deseja abandonar um intervalo ou quando se deseja corrigir a cimentação primária.

COMPRESSÃO DE CIMENTO (SQUEEZE):

É o processo de comprimir a pasta de cimento, colocada no anular revestimento-poço em frente aos furos que se deseja isolar. Pode ser a baixa pressão, quando a pasta é desidratada no fundo a uma pressão inferior a pressão de fratura da formação, ou a alta pressão, quando a desidratação da pasta é a uma pressão maior que a fratura.

A maior parte das operações atende a esta finalidade porém, ocorrem outras aplicações:

- correção da cimentação primária;

- recimentação primária (com uso de C.R);

- correção de furo ou vazamento no revestimento;

- abandono definitivo de intervalos (Block Squezze);

- abandono temporário ou definitivo do poço.

PREPARO PARA CIMENTAÇÂO

A pasta é misturada na hora da operação e é composta de cimento a granel classe “G” com água doce e aditivos:

- redutor filtrado;

- anti-espumante;

- retardador de pega (se for o caso);

- acelerador de pega (se for o caso);

- dispersante.

Quanto ao método de bombeio as compressões podem ser classificadas em duas categorias a saber:

1 . Bombeio a baixa pressão, plug de cimento deixado com pressão limitada ou por hesitação que aumenta-se a pressão gradativamente para obter injetividade sem fraturar o ponto desejado.Fases:A) teste de injetividade com fluido de amortecimento;

B) Mistura da pasta ;C) bombeio de água doce frente ;D) bombeio da pasta de cimento;E) deslocamento da pasta com fluido de amortecimento;F) retirada dos tubos da pasta;G) circulação reversa para limpeza dos tubos;H) compressão / injeção / hesitação da pasta;I) circulação reversa do excesso de pasta.Este tipo de squeeze é o mais utilizado na UN-BA e atende às finalidades de isolar canhoneios, furos de revestimento, corrigir cimentação sem o uso de retentor de cimento e para tampões de abandono de poço.

2. Bombeio Contínuo: é o método menos utilizado. Pode ser o “Block Squeeze” ou compressão de cimento à alta pressão, com quebra (fratura) da formação. É recomendado em princípio para intervalos do poço que não se tenha mais interesse, já que danifica a formação. Fases:A) teste de injetividade e quebra da formação com fluido de amortecimento;B) mistura e bombeio e deslocamento da pasta de cimento;D) liberação do packer e circulação reversa para limpeza da coluna.O bombeio contínuo é também utilizado nas recimentações, com a fixaçãode um cement retainer - C.R., logo acima do intervalo canhoneado para tal finalidade.As compressões de cimento são verificadas quanto à qualidade pelos testes de pressão e “Dry-test” (teste à seco).

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