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Halliburton - Sperry Drilling Services Perfuração Direcional & Perfilagem (LWD) Criado por Fernando Ramos Out/08

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Page 1: Perfuracao Halliburton

Halliburton - Sperry Drilling Services

Perfuração Direcional

&

Perfilagem (LWD)

Criado por Fernando RamosOut/08

Page 2: Perfuracao Halliburton

Halliburton - Sperry Drilling Services

Indice1. INTRODUÇÃO2. PERFURAÇÃO DIRECIONAL

• POÇOS DIRECIONAIS• POÇOS HORIZONTAIS

3. TECNOLOGIAS• METODOS DE DESVIO

MUD-MOTORGEOPILOTFULLDRIFT

• METODOS DE CONTROLEMWD / SURVEY / SENSORESWIRELINE REPLACEMENT

4. CONCLUSÃO

Page 3: Perfuracao Halliburton

Halliburton - Sperry Drilling Services

Indice1. INTRODUÇÃO2. PERFURAÇÃO DIRECIONAL

• POÇOS DIRECIONAIS• POÇOS HORIZONTAIS

3. TECNOLOGIAS• METODOS DE DESVIO

MUD-MOTORGEOPILOT FULLDRIFT

• METODOS DE CONTROLEMWD / SURVEY / SENSORESWIRELINE REPLACEMENT

4. CONCLUSÃO

Page 4: Perfuracao Halliburton

Halliburton - Sperry Drilling Services

• Linha de serviços da Halliburton Energy Services (HES) responsável pela disponibilização de serviços na área de perfuração, MWD/FEWD, operações em tempo real (RTO) e navegação no reservatório.

• Desde a sua fundação é líder em tecnologia nas áreas em queatua.

Halliburton – Sperry Drilling

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Pioneirismo

• 1929— Equipamento giroscópico de registro de trajetória de poços• (introduzido por Elmer Sperry, Jr.)

• 1939—Unidade de Mud Logging • 1969—Serviço computadorizado de mud logging • 1983—Serviço de LWD • 1986—Ferramenta de Neutron Porosidade LWD • 1987—Ferramenta de Densidade das Formações LWD • 1991—Técnica de acompanhamento de Pressão de Poros e de Gradiente deFratura

(baseado em princípios funadamentais de propriedades das rochas) • 1992—Ferramenta Multi-antena de resistividade (EWR®) LWD • 1992—Ferramenta de 3-3/8" de direcional e raios gama MWD • 1993—LTBS™ lateral tie-back sistema multilateral • 1994—Ferramenta de 4-3/4" multi-antena EWR® LWD • 1996—Ferramenta SOLAR 175® hot-hole MWD • 1996—Serviço de Pressure-while-drilling (PWD) • 1998—Ferramenta de calipera acústico digital - AcustiCaliper™ LWD • 1999—Ferramenta sônica Bi-modal AcousTic (BAT™) • 2000—Sistema RESolution 3D™ (Conecta informaçãi em tempo real de perfuração e

petrofísica ao modelo da área) • 2001—Sistema Multilateral de nível; 5 ITBS™• 2002— StrataSteer 3D® sistema computadorizado de Geo Steering em tempo real e três

dimensões

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HojeA Sperry Drilling Services no Brasil tem 2 contratos com a

Petrobras:Perfuração Direcional no SudesteLWD no Sudeste

Perfuração DirecionalMotores de FundoSlickboreGeo PilotSistema ADT

Sistemas MultilateraisSAGD

LWDGeo Tap

SurveyMWDLaserStratStrataSteer 3D

A Sperry Drilling Services divide seus serviços em 4 grandes áreas:

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Indice1. INTRODUÇÃO2. PERFURAÇÃO DIRECIONAL

• POÇOS DIRECIONAIS• POÇOS HORIZONTAIS

3. TECNOLOGIAS• METODOS DE DESVIO

MUD-MOTORGEOPILOT FULLDRIFT

• METODOS DE CONTROLEMWD / SURVEY / SENSORESWIRELINE REPLACEMENT

4. CONCLUSÃO

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• Perfuração Direcional é definida como a prática de controlar a direção do Poço para um alvo pré-determinado.

• Basicamente, usamos da perfuração direcional quando o ponto do reservatório onde se deseja atingir não está verticalmente abaixo dacabeça do poço (locação da sonda).

PERFURAÇÃO DIRECIONAL

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PORQUE PERFURAR DIRECIONAL?

PERFURAÇÃO DIRECIONALPOÇOS DIRECIONAIS

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PORQUE PERFURAR HORIZONTAL?

PERFURAÇÃO DIRECIONALPOÇOS HORIZONTAIS

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Multilateral WellUm poço principal com multiplas laterais perfuradas à partir dele.Podem ser usados novos poços ou reentradas permitindo drenar um reservatório (ou vários) com maior eficiência. Permitem também reduzir o numero de locações de superfície , impacto ambiental e custo total do projeto

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Extended-reach Well•Poços Extended-reach se extendem por quilômetros antes de atinguir o alvo no reservatório e adicionam valor às operações de perfuraçãopermitindo reduzir a quantidade de plataformas abrangendo um mesmocampo

Page 13: Perfuracao Halliburton

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Indice1. INTRODUÇÃO2. PERFURAÇÃO DIRECIONAL

• POÇOS DIRECIONAIS• POÇOS HORIZONTAIS

3. TECNOLOGIAS• METODOS DE DESVIO

MUD-MOTORGEOPILOT FULLDRIFT

• METODOS DE CONTROLEMWD / SURVEY / SENSORESWIRELINE REPLACEMENT

4. CONCLUSÃO

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• WHIPSTOCK• BHAs ESTABILIZADOS• MOTOR CONVENCIONAL C/ BENT SUB• MOTOR STEERABLE• ROTARY STEERABLE TOOLS

PERFURAÇÃO DIRECIONALMÉTODOS DE DESVIO

MÉTODOS DE DESVIO

Page 15: Perfuracao Halliburton

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• PERMITEM A ROTAÇÃO DA BROCA SEM GIRAR A COLUNA DE PERFURAÇÃO

• SÃO ACIONADOS PELA PASSAGEM DE FLUÍDO DE PERFURAÇÃO PELO SEU INTERIOR

• A ROTAÇÃO E O TORQUE SÃO FUNÇÃO DA VAZÃO DE FLUÍDO

• SÃO FERRAMENTAS FUNDAMENTAIS PARA DESVIO DE POÇOS

MOTORES DE FUNDO

PERFURAÇÃO DIRECIONALMÉTODOS DE DESVIO

Page 16: Perfuracao Halliburton

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Rolamentos

Bend subSub Inclinado

PERFURAÇÃO DIRECIONALMÉTODOS DE DESVIO

MOTORES CONVENCIONAIS COM BENT SUB

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PERFURAÇÃO DIRECIONALMÉTODOS DE DESVIO

MOTORES C/ BENT HOUSING

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• Desenvolvido pela Sperry Drilling Services em colaboração com Japan National Oil Corporation (JNOC)

• O Geo-Pilot é o Carro-Chefe do SistemaFullDrift™ da Sperry Drilling Services e Security DBS

• Características de um poço FullDrift™ :• Poço Mais Regular:• Menos Espiralamento• Menos Tortuosidade• Maior Estabilidade da Broca• Menos Vibração

SISTEMA GEOPILOTTecnologia Point The Bit

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• O Eixo é fletido entreos rolamentos pelomancal de anéisexcêntricos

• Resulta na inclinaçãoda broca na direçãooposta

SISTEMA GEOPILOTTecnologia Point The Bit

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Reference Stabilizer – Roletes Atuados por Molas

SISTEMA GEOPILOT

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Page 22: Perfuracao Halliburton

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A Filosofia FullDrift™

• O objetivo da perfuração atualmente não está ligada somente aodiâmetro do poço.

• A qualidade do poço define vários aspectos no projeto do poço– Melhoramente da eficiência de perfuração– Otimização da perfuração devido à redução do arraste da coluna

devio à redução do espiralamento.– Maior confiança no Conjunto de perfuração (BHA)– Otimização da estabilização durante a perfuração vertical– Melhor qualidade dos registros do poço

• Ou seja, os beneficios de um poço de qualidade são gigantescospara a perfuração…

Page 23: Perfuracao Halliburton

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• Redução da vibração gerada

• Geração de um poço de melhorqualidade

• Comparável à diferença entre brocaspara madeira de longo e curto calibre

Beneficios das brocas de Longo Calibre(FullDrift)

3/4” 3/4”

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Ótima Qualidade de Poço

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Indice1. INTRODUÇÃO2. PERFURAÇÃO DIRECIONAL

• POÇOS DIRECIONAIS• POÇOS HORIZONTAIS

3. TECNOLOGIAS• METODOS DE DESVIO

MUD-MOTORGEOPILOT FULLDRIFT

• METODOS DE CONTROLEMWD / SURVEY / SENSORESWIRELINE REPLACEMENT

4. CONCLUSÃO

Page 26: Perfuracao Halliburton

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TOTCOFERRAMENTA QUE MEDE SOMENTE A INCLINAÇÃO DO POÇO

FERRAMENTAS MAGNÉTICAS E GIROSCÓPICASMEDEM A INCLINAÇÃO E A DIREÇÃO DO POÇO

MWDFERRAMENTA QUE MEDE A INCLINAÇÃO E A DIREÇÃO DO POÇO

PERFURAÇÃO DIRECIONALMÉTODOS DE CONTROLE DIRECIONAL

MÉTODOS DE CONTROLE DIRECIONAL

DURANTE A PERFURAÇÃO

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Sperry Drilling MWD - Aplicações

• Perfuração Direcional.• Avaliações de Formações (substitui perfilagem cabo).• Geosteering.• Perfilagem de poços horizontais.• Perfilagem de poços com grande afastamento.

MWD – Measurement While Drilling

PERFURAÇÃO DIRECIONALMÉTODOS DE CONTROLE DIRECIONAL

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Principio de operação da Probe (Position Monitor)

Probe Axis

Accelerometer/Gravity

Magnetometer/Earth’s Field

ToolfaceAlignment

Inclination – Gx, Gy, GzAzimuth – Bx, By, BzToolface – Gx, Gy or Bx, By

Campo Gravitacional

da Terra

Campo Magnético da

Terra

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MWD – Measurement While DrillingSurface Computer

Poppet

MWD

Motor

NGP

PM

Impeller

Rig Floor Readout

PERFURAÇÃO DIRECIONALMÉTODOS DE CONTROLE DIRECIONAL

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Positive PulseA Restrição intermitentedo fluxo de Lama causauma onda positiva de pressão que pode ser detectada na superfície

PulserGenerator

Rotational Connector

Módulo deTelemetria

End Cap

ModuloGamma

ModuloDirecional

Sistema de Pulso Positivo

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Pulso NegativoLiberação Intermitante

de lama para o anularcriando uma onda de pressão negativa, quepode ser detectada nasuperfície

Sistema de Pulso Negativo

Page 32: Perfuracao Halliburton

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SENSORES

• Gamma Ray - DGR• Resistivity - EWR4• Density – SLD / ALD• Neutron – CNP / CTN• Dipole Sonic – BAT• Directional / ABI• PWD / Acoustic Caliper / DDS• Geotap (FTWD)

Page 33: Perfuracao Halliburton

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Gamma Ray• Mede a radiação Gamma

natural nas formações.• Leituras são menos precisas

em altas taxas de perfuração.• Montado próximo à broca.• Absorção por parte dos Drill

Collars pode causar leituras“fantasmas“.

• Drill collar absorption leads to spectral biasing.

Formation

Drill Collar

Gamma RayDetectors

K

Th

U

FormationFormation

DGR® (Dual Gamma Ray) Sensor

Page 34: Perfuracao Halliburton

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Resistivity Logging (2-MHz Resistivity)

• A ferramenta 2-MHz emite uma onda a partir do transmissor(T) e mede a fase e atenuação de sinaldetectadas em 2 receptores (R1 e R2). Essas medidassão entãotransformadas emresistividades.

Em adição, várias profundidades de investigação podem ser alcançadas com multíplos transmissores e receptores e/ou usandomultiplas frequências de transmissão..

Page 35: Perfuracao Halliburton

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EWR-PHASE 4™ Sensor

1 MHzTransmitter

2 MHzTransmitters

NearReceiverFar

Receiver

Ponto de Medição

12”12”6”6”6”

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ALD – Azimuthal Density• Ferramenta de densidade azimutal.• Lançamento recente permite gerar perfis de “imagem” da

densidade em diferentes direções do poço.• Ideal para navegação de poços horizontais no

reservatório.• Divide o poço em 16 seções circulares (bins).

Page 37: Perfuracao Halliburton

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Nuclear Logging

Neutron• Usado para analise de

porosidade, determinação de folhelho e hidrocarbonetos

• Menos preciso a altas taxas de penetração

Caliper/StandoffSensor

NeutronPorositySensor

ContactDensitySensor

Page 38: Perfuracao Halliburton

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BAT Sonic Acoustic Logging

Sonic (Dt)• Dados compressionais e de Shear são

usados pelos geólogos para corrigirinterpretações sísmicas

• Vulnerável à “ruídos” de perfuração• Necessida de cuidado no manuseio• Disponibiliza um enorme volume de dados

para processamento

Page 39: Perfuracao Halliburton

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BAT Tool Description

Transmitters

Receivers

Wearband

Wearband

Isolation Rings

Bulk Isolators

• Tamanho das Ferramentas: 4 3/4”, 6 3/4”, 8”, & 9 1/2”• 2 transmissores opostos (dianteiros e traseiros)• Dupla frequência• 14 receptores (7 dianteiros e 7 traseiros)

Page 40: Perfuracao Halliburton

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CNØ® Sensor Schematic

Near 1

Far Detector

Source

Drill Collar Near Detector Far Detector

Near Detector

Near 0 Far 1 Far 0

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Internal Gauge

Annular Gauge

Port

Port

PWD™ Sensor

SectionB-B

AnnularPort

Electronics Section

Transducer Section

Annular Pressure Gauge

B-BEspecificações Funcionais• Sub Modular stand-alone• Registradores de pressão de quartz de alta precisão (±0.05%, ±12psi)• Duplos transducers (Internal and Annulus measurements)• Dados Real-time, memória , e pumps-off. Em modo pumps up, a ferramenta transmite média, máximo, e pressãomínima para o intervalo em pumps off• Opera até 175°C, 22,500psi

Page 42: Perfuracao Halliburton

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GeoSpan• Totalmente compatível com a telemetria do LWD / MWD (pulso bi-direcional

simultâneo)• Cria pulsos negativos no stand pipe• Permite alterar a Tool Face e o DLS sem parar a perfuração• Sistema mais rápido do mercado• Todas as novas ferramentas em desenvolvimento serão controladas da

superfície usando o Geo Span

Page 43: Perfuracao Halliburton

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o Um único Pad/Probe com selo de borracha (Dual Probe a ser lançado)

o Pistão de amostragem de ação única (1 acionamentopor teste)

o Draw down de 10 cc, a 1 cc/seg (0.5 cc/segalternativo)

o Dados de pressão em tempo real/análise simultâneao Pressão de Draw-down de até 8000 psi (8400 no SPS

38A)o Até 200 testes por corridao Tomadas de Pressão orientadas permitem avaliação

de melhor permeabilidadeo Manutenção do Pad/selo de borracha na sondao Comunicação e teste via INSITE

GeoTap™ : EspecificaçõesGeoTap : Especificações

Top view for the graph discussed on the previous slide.Since the MRIL tool is capable of multiple frequencies, it can resonate more than one sensitive volume. The above figure illustrates this principle and shows the approximate dimensions of the measurement.Again, note that MRIL-C has 3 frequency tuned shells whereas MRIL-Prime has 9 of these shells.The innermost shell is always reserved for our partial recovery measurement to come up with total porosity. Usage of the others depends on the type of activation.The large hole activations do only use the outer 2 shells (gives almost an extra inch DOI)

Page 44: Perfuracao Halliburton

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MRIL WD

• Ferramenta lançada no mercado há +/- 2 anos.

N SN

SN

SN

S

N

SN

SN

S

N

S NS

N

S

N

S

N

S

N

S

N

S

Bo

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MRIL WD

Wait time (sec)

N

S N

S

N

S

N

S

N

SN

SN

S

N

SN

SN

S

N

S

N

S

N

S

N

S

M

Bo

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MRIL WD

Free Fluid

Clay

Bound Fluid

0 GR 150 30 POROSITY 0

No EffectivePorosity

High EffectiveHigh Free VolumHigh Permeabilit

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Real Time Operation

®

®

®®

® ™

®

®

™™

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