perfuracao direcional - conceitos basicos e processos modernos de operacao

7/31/2019 Perfuracao Direcional - Conceitos Basicos e Processos Modernos de Operacao

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MINICURSO

PERFURAO DIRECIONAL CONCEITOS BSICOS EPROCESSOS MODERNOS DE OPERAO

JOO LUIZ VIEIRA


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Perfurao DirecionalConceitos Bsicos e Processos Modernos de Operao

Joo Luiz VieiraBrazil Sales Leader Halliburton/Sperry Drilling

Rio de Janeiro, Setembro de 2009

Perfurao Direcional - Aplicaes

Controle de verticalidade Dificuldade de acesso locao Domos salinos Templates perfurao offshore em guas

rasas Poos direcionais naturais

Poos horizontais Poos de longo alcance Poos de projetista - Designer Wells Multilaterais Reentradas/Side Track

Projeto

Projeo Horizontal


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Conhecer o Perfil Geolgico

Uma vez definida a locao do poo e oobjetivo, voc pode ter definidas ascaractersticas geolgicas das

Um melhor conhecimento do perfilgeolgico da locao a primeiracondio para um trabalho bemsucedido

KOP e BUR?Kick Off Point Build Up Rate

Com as informaes necesrias, j sepode iniciar o projeto do poo...

Aonde iniciar o desvio? (KOP)

Qual a intensidade da taxa de ganho deinclinao? (BUR /// DLS)

Que experincia temos nessa rea e oquanto dela podemos usar para osucesso do nosso projeto?

Dog Leg Severity

Lubinski, nos anos 50 foi o primeiro aanalisar o efeito da curvatura do poonos elementos da coluna de perfurao

Qualquer mudana na trajetria de umo o era o ue chamamos de DOG

LEG. Para definir um padrao que indicasse a

intensidade da mudana na trajetria,um padro foi criado e chamado DOGLEG SEVERITY ou, simplesmente,DLS


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DLS Normalmente se refere a uma alterao na

inclinao ou direo de um poo por 30 metros ou

100 ps A equao geral de Lubinski para o DLS :

+

+

=

21

212222

30 sensensenarcsenDLS

M

DLS = Dog Leg Severity em graus/30 metros M = Distncia, em metros, entre dois registros de inc. e direo 1 = inclinao no primeiro registro 2 = inclinao no segundo registro = 2 - 1 1 = azimute do primeiro registro 2 = azimute do segundo registro = 2 - 1

Escolha da Geometria

Slant (Tipo 1)

S (Tipo 2)

Build (Tipo 3)

Projetos Horizontais

Projeto da Trajetria

Hoje em dia utiliza-se softwares para oclculo de trajetrias

H uma infinidade de programasdisponveis no mercado

Compass e WellPlan, da Landmark, soos mais usados

Esses programas tm que disponibilizaropes de otimizao considerandoanlises de torque e drag


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Casing PointsPontos de Descida de Revestimento

H vrias razes para se revestir um trecho

do poo: Por segurana para preveno de kicks e

blow-outs (erupes) Razes geolgicas ETC...

Pelo lado do projeto direcional, a principalrazo deve ser: Evitar prises em reas com alteraes na

trajetria trechos de build-up ou giro nadireo do poo

Informaes Importantes Limites Geomtricos:

Revestimentos limita suas opes de alteraes natrajetria, KOP, DOP (Drop Off Point)

Mximo DLS limita BUR (Build Up Rate), DOR (DropOff Rate), intensidade das alteraes planejadas datrajetria

Locao do poo coordenadas, RKB (Rotary KellyBushing)

, Profundidade final

Ambiente do poo refinar o projeto: Poos de correlao Tipo de fluido de perfurao

Adicional: Razes para a perfurao do poo Outras operaes planejadas perfilagem, testes,

completao Raio de tolerncia

Motor de Fundo

Convertem energia hidrulica emenergia mecnica

Permitem perfurar sem girar acoluna de perfurao

Usados na grande maioria deTODAS as operaes deperfurao

Tecnologia madura


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Motores Steerable

Motores steerable tm o corpo inclinado que

permite perfurar orientado, para alterar atrajetria do poo, ou com rotao, paraprosseguir perfurando apos a desejadaa era o a ra e r a er s o a cana a

A inclinao do corpo pode ser ajustada paradiferentes necessidades de DLS

Maior inclinao = maior DLS

Motores de Alto TorqueEven Rubber Wall

MWD Introduzidos no mercado no final dos anos 70, as

ferramentas de MWD - Measurement While Drilling revolucionaram as operaes de perfuraodirecional

As ferramentas de MWD tem 3 magnetmetros and 3acelermetros, em 3 eixos perpendiculares quepermitem calcular, com mais preciso, o azimute e ainclina o do o o

Assim como os equipamentos tradicionais combussolas, o MWD est sujeito interfernciamagntica

Ferramentas de MWD fornecem tambminformaes quanto temperatura do poo,intensidade e direo do campo magntico terrestree outros dados referentes s suas condiesoperacionais


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MWD

Chamamos de telemetria forma como

os dados gerados no fundo do poo sotransmitidos para a superfcie H no mercado os seguintes tipos de

Pulsos de presso: Sirene Pisto

Eletromagntico (EM sinais de rdio) Tubulao com fio (Intelliserv)

Conjunto Steerable

Chamamos de um conjunto steerable combinao de um motor steerablecom um MWD

Foram introduzidos no mercado na

e so, hoje, usados na grande maioria

dos trabalhos de perfurao direcional O uso de conjuntos steerable tornoupossvel a perfurao de pooshorizontais

Rotary Steerable SystemsFerramentas Defletoras Rotativas

a ltima palavra em tecnologia para aperfurao direcional

Permite que se perfure rotativo enquanto secorrige a trajetria do poo

As ferramentas de rotary steerable podem

Push the bit Empurra a brocaPoint the bit Aponta a brocaDLS FixoDLS AjustvelManualmente controladoAutomaticamente controlado


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Raios Gama

Porosidade Neutrnica e Densidade

Distinguir entre reservatrio e no reservatrio

SENSORES DE LWD

Determinar se h poros e a sua %

(porosidade)

es st v a e

NMRRessonncia Magntica

Teste de Presso

Snico

Determinar se a gua presente com os HCs nos

poros est livre para se mover

Determinar se os fludos nos poros podem ser pr oduzidos

Determinar as propriedades mecnicas das rochas

Rocha

Gas/leo

leo/gua

Resistivida de / Condutividad e - Teoria

A Ferramenta de Resistividaderesponde condutividade daformao

Quando os poros so cheios comgua salgada a condutividadeaumenta

Condutividade = Presena de gua Salgada

Resistividade

Quanto mais salgada a guamaior a condutividade

(Hidrocarbonetos so nocondutivos e tm resposta igual rocha)

R aumenta quando a gua salgadadiminui

R = 1/C

Condutividade

gua Salgada

leo gua

Detetor Afastado

Neutrons sodesaceleradosprincipalmentepelo hidrognio

na formao

Hidrognio existeprincipalmente nosfludos dos poros

Neutron - Teoria

Fonte de Neutrons

Detetor Prximo

neutrons saodesacelerados,menor ser o

count rate

Ento, quanto maiora porosidade menor

o count rate nosdetetores


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Rocha

Neutron - Teoria

A Ferramenta de Neutro responde presenca de hidrognio (HydrogenIndex)

Se no h H na rocha reservatrio =altos counts = baixa porosidade

H2O

leo

GsGas tem baixo HI = menor cps

leo tem alto HI = menorr cps

H2O tem bem maior HI = menorrrcps

(Folhelho tem alto HI o queconfunde na avaliacao daporosidade)

Diminui quando CPS aumenta

HIDROGNIO

Rocha

H2O

Densidade - Teoria

A ferramenta de densidaderesponde a densidade daformao

Quanto mais fluido/poros h na

leo

Gs

formao a quantidade departiculas que a atravessa maior (maior count rate)

Quanto menor a densidade dofluido, maior o count rate

aumenta quando CPS aumenta

Baixo = Baixo CPS

H2O = Maior CPS

leo = Maiorr CPS

Respostas Densidade/Neutron

Counts

Rocha

Gs = Maiorrr CPS

Baixo = Alto CPS

Gs =Menor CPS

leo = Menorr CPS

H2O = Menorrr CPS

oros a e

CountsPorosidade

Rocha


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Exemplo - Perfil Densidade / Neutron

Gamma Ray

0

Density Porosity

Neutron Porosity

Resistivity

0

0

200.2 60

60

150API Ohm-m p.u.

p.u.

?

???

Gs

leo

H2O

N

SN

NMR - TeoriaINICIALMENTE A ORIENTAO DAS PARTCULAS RANDMICA

N

S

S

t = 0

Bo

NMR - Teoria

N

S

N

SN

N

S

S

S

t = 0.75 sec

M

Tempo (sec)

Bo


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NMR - Teoria

N

N

S N

N

S

S N

S

N

S

S

N

S

N

SN

S

S

N

S

t = 6.0 sec

M

Tempo (sec)

Bo

NMR - Teoria

oGs: T1 = 3s

gua: T1 = 0.33s

T1 = Tempo de Magnetizao

0.8

1

t (s)

%P

olariza

leo Leve: T1 = 2s

0

0.2

0.4

0.6

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Teste de Presso Durante a Perfurao


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Hydrostatic

Pressure(psi)

Time (sec)

Hydrostatic

Pressure(psi)

Time (sec)

Packer set

Hydrostatic

Pressure(psi)

Time (sec)

Packer set

DrawdownBuild up


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Hydrostatic

Pressure(psi)

Time (sec)

Packer set

DrawdownBuild up

Release packer

Hydrostatic

Pressure(psi)

Time (sec)

Packer set

DrawdownBuild up

Release packer

FTWDCiclo de Medio de Presso

psi)

Phydr1

Pstop

Pdd

Phydr2

Pressure(

Time (sec)

Pfu

tstoptfutdd


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Ferramentas Azimutais

So capazes de fazer leituras das

caractersticas fsicas da formao emdiferentes sees da circunferncia dopoo. Lado Alto

116

87

6

5

4

3

215

14

13

12

11

109

Lado Baixo

chamada bin

Normalmente, opoo divididoem at 16 bins

Criao da Imagem

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4

3

215

14

13

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10111213141516

Alta Densidade

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10111213141516

Topodo

poo

Base doPoo

Topodo

poo

asured

epth

8 7

6

512

11

109

Baixa Densidade

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10111213141516

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10111213141516

Me

Criao da Imagem


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Controlando a Trajetria

Geometricamente: Sistema mais antigo Baseia-se em manter a trajetria o mais prximo

possvel do planejado Permite algumas alteraes do projeto durante a

execuo Baseia-se em previses no em informaes em

tempo real

Geonavegao: Baseia-se em perfurar acompanhando os resultados

de LWD em tempo real

A trajetria continuamente alterada em funo dasrespostas do LWD

Garante melhor exposio do reservatrio

GeonavegaoGEOSTEERING

Se tornou possvel em funo dodesenvolvimento de ferramentas deLWD azimutais e transmisso de dadosem tempo real:

Raios gama es s v a e Densidade

Teste de presso WD ajuda identificarreservatrio ferramenta fundamental na

perfurao de poos horizontais e degrande inclinao

Perfis de Correlao

Correlao Perfil geolgico do

poo de correlaoserve de refernciapara poo a serperfurado

Perfis Modelados Modelagem Cria-se um perfil

geolgico para opoo a ser perfurado

Modelagem - Como Funciona?

Pseudolog

asea o nacorrelao e no perfilssmico 3D

Pseudolog Cria-se uma

resposta esperadapara os perfis LWDno novo poo


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Geonavegao - Operao

O operador direcional acompanha

juntamente com o pessoal degeonavegao (petrofsicos e gelogos)as respostas das ferramentas de LWD

Alteraes na trajetria do poo soconstantemente feitas para garantir amxima exposio da zona de interessee maximizar a produtividade

obrigao de qualquerprofissional qualificado minimizar

o custo, maximizar o retorno,

trabalho seguro tanto para as

pessoas como para o meioambiente e os ativos da

empresa.

Perguntas?

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