revestimento

Revestimento de PoçosRevestimento de Poços

Keila Regina Santana

Engenharia de Petróleo

DCAT/UFERSA

� Introdução

� Conceito

� Funções das colunas de revestimento

� Características essenciais das colunas de revestimento

� Classificação das colunas de revestimento

� Esforços atuantes na coluna e seu dimensionamento

Introdução a Engenharia do Petróleo

Nosso Roteiro...Nosso Roteiro...


� Especificação de uma coluna de revestimento

� Principais acessórios de revestimentos

� Descida do revestimento

Profa.Keila Regina Santana DCAT/UFERSA

� Desde a antigüidade o homem tem perfurado poços na crosta da terra,reconhecendo a necessidade de revesti-Ios total ou parcialmente para proteger suasparedes;


IntroduçãoIntrodução

� Esse revestimento evoluiu das rudimentares alvenarias, adotadas na antigüidade,passando pelas proteções de madeira, como as do poço de Drake, pelos tubos deferro fundido usados até algumas décadas atrás, até chegar ao atual revestimentoconstituído de tubos de aço especial.


� O poço é perfurado em fases, cujo número depende das características das zonas aserem perfuradas e da profundidade final prevista sendo que cada uma das fases éconcluída com a descida de uma coluna de revestimento e sua cimentação.



Esquema de revestimento de poços

� O revestimento constitui uma das parcelas mais expressivas do custo da perfuração deum poço de petróleo (15% a 20% no mar, podendo chegar a 50% em terra).

� O número de fases e o comprimento das colunas de revestimento são determinados emfunção das pressões de poros e de fratura previstas, que indicam o risco de prisão da



função das pressões de poros e de fratura previstas, que indicam o risco de prisão dacoluna por diferencial de pressão, ocorrência de kicks, desmoronamento das paredes dopoço ou perda do fluido de perfuração para as formações.


� Introdução

� Conceito












São tubos de aço unidos por conectores ou luvas especiais, descidos num poçode petróleo, com função básica de sustentar as formações perfuradas pela broca.


ConceitoConceito

Tubos de revestimento 9 5/8 pol



ConceitoConceito

Tubos de revestimento de 7 pol


� Introdução

� Conceito












� Prevenir o desmoronamento das paredes do poço;

� Evitar a contaminação da água potável dos lençóis freáticos mais próximos à superfície;

� Permitir o retorno do fluido de perfuração à superfície;


Funções das colunas de RevestimentoFunções das colunas de Revestimento

� Permitir o retorno do fluido de perfuração à superfície;

� Prover meios de controle de pressões dos fluidos, permitindo aplicação de pressão adicional desde a superfície;

� Permitir a adoção de sistema de fluido de perfuração diferente, mais compatível com as formações a serem perfuradas adiante..


� Impedir a migração de fluidos das formações;

� Sustentar os equipamentos de segurança de cabeça de poço;

� Sustentar outra coluna de revestimento;


Funções das Colunas de RevestimentoFunções das Colunas de Revestimento

� Alojar os equipamentos de elevação artificial;

� Confinar a produção ao interior do poço.


� Introdução

� Conceito












� Ser estanque;

� Ter resistência compatível com as solicitações;

� Ter dimensões compatíveis com as atividades futuras;


Características essenciais das colunas de revestimentoCaracterísticas essenciais das colunas de revestimento

� Ser resistente à corrosão e à abrasão;

� Apresentar facilidade de conexão.


� Introdução

� Conceito












� Condutor

� Revestimento de superfície

� Revestimento intermediário

� Revestimento de produção

� Liner


Classificação das colunas de RevestimentoClassificação das colunas de Revestimento

� Liner

� Tie Back


Finalidades:

• Permitir o retorno de fluido para o tanque ao iniciar a perfuração;

• Suportar formações não consolidadas;

• Isolar zonas de água doce.

Características :


CLASSIFICAÇÃO DAS COLUNAS DE REVESTIMENTO - CONDUTOR

Características :

• Assentado a pequenas profundidades (10 – 50 m);

• É o revestimento de maior diâmetro;

• Pode ser cravado, jateado ou cimentado;

• É cimentado em toda sua extensão.

Diâmetro usuais:

• 30 pol ( mar );

• 20 pol ( terra ).




Condutor cimentado




Condutor cravado


Finalidades:

� Servir de base para instalação dos equipamentos de superfície;

� Isolar zonas de água doce;

� Suportar outras colunas de revestimento.

Características:


CLASSIFICAÇÃO DAS COLUNAS DE REVESTIMENTO - SUPERFÍCIE

Características:

� É cimentado em toda sua extensão;

� Tem função estrutural.

Diâmetros usuais:

� 20 pol ( mar );

� 13/8 pol - poço com 03 fases ( terra );

� 9 5/8 pol - poço com 02 fases ( terra ).


Finalidades:

� Isolar zonas de perda de circulação;

� Isolar zonas de pressão anormal;

� Isolar zonas de baixo gradiente de fratura;

� Isolar zonas de sal ou anidrita que contaminam o fluido de perfuração.


CLASSIFICAÇÃO DAS COLUNAS DE REVESTIMENTO - INTERMEDIÁRIO

Características:

� Pode existir mais de um revestimento intermediário;

� Pode ser parcialmente recuperado quando do abandono do poço.

Diâmetros usuais:

� 13 3/8 pol (mar)

� 9 5/8 pol ( terra )


Finalidades:

� Confinar a produção no interior do poço;

� Isolar zonas de água da zona produtora;

� Isolar reservatórios com fluidos ou pressões diferentes.

Características:


CLASSIFICAÇÃO DAS COLUNAS DE REVESTIMENTO - PRODUÇÃO

Características:

� Alta resistência aos esforços;

� Exige boa qualidade da cimentação;

� Último revestimento a ser descido no poço;

� Pode ser cimentado em um ou dois estágios.

Diâmetros usuais:

� 7 pol;

� 5 1/2 pol.


� É uma coluna curta de revestimento que é descida e cimentada no poço visandocobrir apenas a parte inferior deste, o poço aberto;

� Seu topo fica ancorado um pouco acima da extremidade inferior do revestimentoanterior e é independente do sistema de cabeça de poço;


CLASSIFICAÇÃO DAS COLUNAS DE REVESTIMENTO - LINER

� Seu uso é crescente em função de suas características de economia, versatilidade erapidez de operação, podendo ser usado em substituição ao revestimentointermediário (liner de perfuração) e ao revestimento de produção (liner deprodução).


Finalidades:

• Contornar limitações da cabeça do poço;

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

Características:

• Pode ser intermediário ou de produção;


CLASSIFICAÇÃO DAS COLUNAS DE REVESTIMENTO - LINER

• Pode ser intermediário ou de produção;

• Pode ser, posteriormente, prolongado até a superfície (Tie back);

• Baixo custo.

Diâmetros usuais:

• 5 ½ pol;

• 7 pol ( produção );

• 9 5/8 pol ( intermediário).


É a complementação de uma coluna de liner até a superfície, quandolimitações técnicas ou operacionais exigirem proteção do revestimento anterior.Diâmetros típicos: 9 5/8", 7", 5 1/2".


CLASSIFICAÇÃO DAS COLUNAS DE REVESTIMENTO –TIE BACK DO LINER



CLASSIFICAÇÃO DAS COLUNAS DE REVESTIMENTO

Coluna completa


CLASSIFICAÇÃO DAS COLUNAS DE REVESTIMENTO

Utilização de um liner

� Introdução

� Conceito






NOSSO ROTEIRO...






� O dimensionamento das colunas de revestimento considera a resistência mínima que ostubos devem apresentar para suportar as solicitações de tração, pressão interna ecolapso;

� Estas são estimadas levando-se em conta as condições mais adversas que possamocorrer durante a instalação e a vida útil das colunas;


ESFORÇOS ATUANTES NA COLUNA E SEU DIMENSIONAMENTO

ocorrer durante a instalação e a vida útil das colunas;

� Aos valores de solicitações estimados são aplicados fatores de segurança, visandominimizar o risco de falha da coluna por influências não ponderadas.


Fatores de segurança:

Pressão interna...............................................................1,1

Colapso............................................................................1,125

Tração............................................................................1,3 a 1,75


ESFORÇOS ATUANTES NA COLUNA E SEU DIMENSIONAMENTO – FATOR DE SEGURANÇA

Tração............................................................................1,3 a 1,75


Ao se dimensionar uma coluna de revestimento, diversos parâmetros sãocríticos para o projeto e, conseqüentemente, para a redução de custos:

� Volume de gás que deve ser considerado como tendo invadido o poço;

� Pressão de poros da formação a ser perfurada;


ESFORÇOS ATUANTES NA COLUNA E SEU DIMENSIONAMENTO – OTIMIZAÇÃO DO REVESTIMENTO

� Pressão de poros da formação a ser perfurada;

� Pressão de fratura da formação a ser perfurada;

� Tipo de fluido que ficará no anular do revestimento e em seu interior;

� Conhecimento prévio sobre as características da área;


Ao se dimensionar uma coluna de revestimento, diversos parâmetros sãocríticos para o projeto e, conseqüentemente, para a redução de custos:

� Possibilidade de perdas de circulação;

� Variações de inclinação do poço;


ESFORÇOS ATUANTES NA COLUNA E SEU DIMENSIONAMENTO – OTIMIZAÇÃO DO REVESTIMENTO

� Variações de inclinação do poço;

� Posição do topo do cimento;

� Presença de fluidos corrosivos nas formações, etc.


� Introdução

� Conceito






NOSSO ROTEIRO...






� Diâmetro externo

� Peso nominal

� Grau do aço

� Tipo de rosca

� Range


ESPECIFICAÇÃO DE UMA COLUNA DE REVESTIMENTO

Exemplo: 7 pol - 23 lb/pé - N80 - BT - R3


Diâmetro( pol ) peso nominal ( lb/pé) Torque ( lb x pé)7 20 7.0007 23 7.900 7 26 8.7007 29 9.400


ESPECIFICAÇÃO DE UMA COLUNA DE REVESTIMENTO – DIÂMETRO EXTERNO E PESO NOMINAL

9 5/8 36 9.4009 5/8 43,5 10.10013 3/8 54,5 10.800 13 3/8 61 11.600


Grau do aço Id entificação no revestimento

H-40 02 Listas Preta ou luva preta

K-55 02 Listas verde


ESPECIFICAÇÃO DE UMA COLUNA DE REVESTIMENTO – GRAU DO AÇO

J-55 01 Lista verde ou Luva verde

N-80 02 Listas vermelha

C-75 02 Lista azul

P-110 02 Listas branca



ESPECIFICAÇÃO DE UMA COLUNA DE REVESTIMENTO – GRAU DO AÇO

K-55 02 Listas verde


Principais tipos e características de conexões :

Luva oito fios

• Baixa resistência a tração.

Buttress (BT)

• Resistência a tração maior do que o corpo do tubo.


ESPECIFICAÇÃO DE UMA COLUNA DE REVESTIMENTO - ROSCA

• Resistência a tração maior do que o corpo do tubo.

Extreme line

• Alta resistência da conexão;

• Ótima resistência quanto a vazamentos ( mesmo sob altas pressões ou em poços com injeção de vapor ).

Hydrill

• Semelhante a Extreme Line, diferenciando-se pelo perfil.


Comprimento dos tubos

As normas API estabelecem três comprimentos de tubos, como podem ser vistosna tabela que segue. No Brasil, empregam-se tubos de range 3.

Comprimento dos tubos de revestimentos ( range ).


ESPECIFICAÇÃO DE UMA COLUNA DE REVESTIMENTO - RANGE

Range Comprimento do tubo

1 16 - 25 pés ( 4,9 – 7,6 m )

2 25 - 34 pés ( 7,6 – 10,4 m )

3 > 34 pés ( > 10,4 m )


� Introdução

� Conceito






NOSSO ROTEIRO...






Os revestimentos são descidos no poço guarnecidos de acessórios especiais como objetivo de viabilizar uma boa cimentação dos mesmos.

Sapata guia ouflutuante:Usado naextremidade

Colar flutuante : usado dois tubos acima da sapata


PRINCIPAIS ACESSÓRIOS DE REVESTIMENTOS

extremidadeda coluna da sapata

guia.

Centralizador é usado paracentralizar o revestimentono poço, instalado notrecho a ser cimentado.

Diferentes tipos dearranhadores usadospara remoção do rebocono trecho cimentado.

Sapata ( guia ou flutuante) - Guiar o revestimento durante sua descida.

Colar Flutuante - Garantir o não retorno do cimento para interior do revestimento após acimentação.



Centralizadores - centralizar o revestimento para manter um espaço anular uniforme emtoda a extensão a ser cimentada.

Arranhadores – Remover reboco do trecho cimentado



Sapata flutuante



Colar flutuante



Colocação do centralizador

� Introdução

� Conceito






NOSSO ROTEIRO...





Para a descida do revestimento é fundamental que antes de retirar a coluna deperfuração o poço esteja perfeitamente condicionado.


DESCIDA DO REVESTIMENTO




Elevadores para descida do revestimento (spider)



Conectando uma junta de revestimento



Colocando um centralizador de revestimento



Sapata guia de revestimento



Torrista na mesa auxiliar, colocando o elevador no r evestimento

revestimento

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