Sondas de Perfuração

Tipos de Sondas:Terrestre – Convencionais, Montadas em caminhão ou Helitransportadas;Fluviais / Lacustres;Marítimas – Fixa (<250), Submersível (<10), Autoelevatória (<150), Semisubmersível Ancorada (<1800), Navio Sonda Ancorado (<1200), Semisubmersível de Posicionamento Dinâmico (<3000), Navio Sonda de Posicionamento Dinâmico (<3000), Tension Leg Platform (<1800) e SPAR (<1800).

Fixa: BOP na superfícieAA: ↓ custo, completação seca, operação livre das condições marítimas, ↓ nível de complexidade dos equipamentos, BOP na superfície, não é auto propulsada;SS: médio custo, completação molhada, operação sonda-solo marinho via cabos-guias, BOP no fundo; operação dependente das condições marítimas, ↑ complexidade;DS: médio custo, operação sonda-solo marinho via cabos-guias, mobilidade, BOP no fundo; operação dependente das condições marítimas, ↑ complexidade;SSDP: ↑ custo, completação molhada, sem limite de lâmina d’água ?, bastante estáveis, BOP no fundo, ROV, operação dependente das condições marítimas, ↑ complexidade;DSDP: ↑ custo, completação molhada, sem limite de lâmina d’água ?, mobilidade, BOP no fundo, ROV, operação dependente das condições marítimas, ↑ complexidade.

Completação seca: Árvore de Natal Convencional – Poços Terrestres e Plataformas de Produção FixasCompletação molhada: ANM – Poços Submarinos

Perfuração / ProduçãoTLPSPAR

Equipe da sonda:Engenheiro de Petróleo – representa o operador que contratou a sonda,GG das operações, responsável pelo cumprimento do programa de poço;Superintendente da sonda – representa o drilling contractor, gerente das equipes, planejamento das operações, chefe da equipe de sonda;Encarregado de sonda - representa o drilling contractor, responsável pelas operações, chefe da equipe de sonda, coordena a execução das operações;Sondador – chefe da equipe da plataforma, executa e controla as operações, opera o guincho, mantém registro das operações no poço;Torrista – responsável pelo manuseio das seções de tubos na plataforma do torrista localizada na torre de perfuração, responsável pela manutenção das bombas de lama, executa as manobras de válvulas dos manifolds do sistema de circulação próximos das bombas, executa a adição de produtos químicos ao fluido de perfuração, responsável pela estocagem de produtos químicos, controla propriedades básicas do fluido.Plataformistas – auxilia a manobra da coluna, manuseando chaves flutuantes, cunhas, colares de segurança, etc, inspeção da coluna durante a descida e retirada, auxilia o torrista na manutenção da bomba e no tratamento do fluido de perfuração;

Homens de área – serviços de limpeza e pintura em geral, manuseio de carga no convés.

Sistemas de uma sonda

Sistema de Elevação e Movimentação de Cargas – Subestrutura, Torre ou Mastro de Perfuração, Bloco de Coroamento, Catarina, Gancho, Elevador, Cabos de Perfuração, Guincho.Subestrutura – É constituída de vigas de aço especial montadas sobre a fundação ou base da sonda. Cria um espaço de trabalho sob a plataforma onde são instalados os equipamentos de segurança de poço.Torre ou Mastro de Perfuração – A Torre é constituída de peças que são montadas uma a uma. Mastro é uma estrutura treliçada ou tubular que pode ser dividida em três ou quatro seções. A função deste sistema é prover a altura necessária ao içamento de uma seção de tubos a serem descidos ou retirados do poço, espaço para estaleiramento das seções, espaço para entrada de equipamentos que serão descidos no poço.Bloco de Coroamento – Conjunto de polias fixas, em geral de 4 a 7, dispostas em linha num eixo central suportado por dois mancais de deslizamento. É instalado na parte superior da torre, suporta todas as cargas que lhe são transmitidas pelo cabo de perfuração.Catarina – Conjunto de 3 a 6 polias móveis, justapostas num pino central. Pela movimentação do cabo passado entre as polias do bloco de coroamento e as suas, a Catarina se movimenta ao longo da altura da torre.Gancho – Sustenta a coluna de perfuração, possui um sistema de amortecimento para evitar que os golpes causados na movimentação das cargas se propaguem para a Catarina.Elevador – É um equipamento com a forma de anel bipartido, utilizado para segurar e movimentar elementos tubulares (tubos de perfuração e comandos).Braço do elevador – Transmite esforços para o gancho.Cabo de Perfuração – É um cabo trançado em torno de um núcleo ou alma sendo que cada trança é formada por diversos fios de pequeno diâmetro e aço especial. Limite de resistência à tração, desgaste acentuado e cargas não uniformes, programa de corte corrida do cabo.Guicho – Recebe a energia mecânica necessária para a movimentação de cargas. É composto pelo tambor principal, tambor auxiliar ou de limpeza, freios, molinetes e embreagens. O tambor principal armazena o comprimento de cabo necessário às manobras, transmite o torque requerido para içar e frear a coluna e aciona o cabo de perfuração movimentando as cargas dentro do poço. Tambor Auxiliar - Instalado no eixo secundário do guincho. Movimenta pequenos equipamentos no poço. O freio realiza as funções de parar ou retardar o movimento de descida de carga no poço, controla a velocidade de movimentação da carga, permite a aplicação e controle de peso sobre a broca. O freio pode ser: Principal – é mecânico por fricção e tem a função de parar e assim manter a carga que está sendo movimentada. Secundário ou Auxiliar – tem a função de diminuir a velocidade de descida da carga de modo a facilitar a atuação do freio principal. O secundário pode ser: Hidráulico ou hidrodinâmico – água impelida na direção oposta da rotação do tambor. Eletromagnético – devido a dois campos magnéticos opostos.Molinetes - Mecanismo tipo embreagem que permite tracionar cabos ou cordas. Tipos:Chaves flutuantes – para apertar ou desapertar as conexões da coluna de perfuração ou revestimentos. Cathead – permite o içamento de pequenas cargas quando nele for enrolada uma corda chamada catline. Faz a elevação auxiliar de equipamentos.

Conceito de seção: Conjunto de tubos - Facilitar a retirada ou descida da coluna de perfuração.

Sistema de Geração e Transmissão de Energia

A energia necessária para o acionamento dos equipamentos de uma sonda de perfuração é normalmente fornecida por motores diesel. Dependendo do método de transmissão de energia para os equipamentos, as sondas podem ser classificadas em:Sondas Mecânicas: Nessas sondas, a energia gerada nos motores diesel é levada a uma transmissão principal chamada COMPOUND. O compound é constituído de diversos eixos, rodas dentadas, correntes e engrenagens que distribuem a energia a todos os sistemas da sonda. Movimenta equipamentos como: guincho, bombas de lama e mesa rotativa.Sondas Diesel-elétricas: Nessas sondas geralmente a geração de energia é feita em corrente alternada e a utilização é em corrente contínua. Motores diesel acionam geradores de corrente alternada que alimentam um barramento trifásico de 600 volts. Pontes de retificadores controlados de silício (SCR) recebem a energia do barramento e a transformam em corrente contínua, que alimenta os equipamentos da sonda. DÚVIDA – BOMBAS MESA E GUINCHO SÃO AC OU DC ???

Sistema de Circulação

Principais equipamentos: Tanques de Lama (Servem para homogeneizar a lama, podem ser de fundo ou de pistola), Bombas de Lama (Pistão – Duplex e Triplex. Vantagens: bombear fluidos com alto teor de sólidos abrasivos, ampla faixa de vazões e pressões, a depender da camisa e pistão. Fácil manutenção e alta confiabilidade), Tubo Bengala (tubo rígido que conduz a o fluido até a mangueira de lama), Mangueira de Lama (recebe o fluido e conduz até o swivel, que é o responsável pela injeção de fluido no interior da coluna de perfuração), Funil de Mistura.

Sistema de Tratamento: Equipamentos de Extração de Sólidos - Peneira de Lama (separa os cascalhos do fluido, Mesh é o número de aberturas por polegada linear), Desareiadores (conjunto de dois a quatro hidrociclones de 8” a 20”, separa a areia do fluido), Dessiltadores (conjunto de oito a doze hidrociclones de 4” a 5”, descarta partículas de dimensões equivalentes ao silte), Mud Cleaner (dessiltador com peneiras que permite recuperar partículas reduzindo gastos com aditivos), Desgaseificador (retira o gás contido no fluido de perfuração quando necessário, como por exemplo durante a perfuração de uma formação portadora de gás), Centrífuga (retira partículas ainda menores que o silte e que não tenham sido descartadas pelos hidrociclones).O tratamento do fluido de perfuração consiste na eliminação de sólidos ou gás que se incorporam a ele durante a perfuração e na adição de produtos químicos quando necessário.

Sistema de Segurança de Poço

Independente se a sonda é terrestre ou marítima, todas tem os chamados sistema de segurança de um poço, o qual é composto por vários equipamentos que tem com função a Detecção, a Prevenção e o Controle de Poço. Entre as principais funções desse sistema de segurança de poço citamos:

1 - Permitir o fechamento do poço na ocorrência de um influxo (kick);2 - Bombear fluido para o interior do poço para promover o seu controle;3 - Permitir o controle das pressões enquanto o fluido invasor é expulso para fora do poço.

Sistema de Segurança de Poço: BOP (conjunto de válvulas que permite fechar o poço)

o Preventor Anularo Preventor de Gaveta Vazada, Cega e Cisalhante;

Unidade Acumuladora / Acionadora; Painéis remotos de controle; Linha de Kill; Linha do Choke e Choke.

Sistema de segurança de sondas terrestres: BOP terrestre é composto por Preventor de anular, gaveta cega, gaveta vazada, carretel de perfuração, válvulas e cabeça de revestimento.Sistema de segurança de sondas flutuantes: BOP de sonda flutuante é composto por válvula submarina, conector, BOP de gaveta e estrutura.

O preventor anular é uma válvula que permite o fechamento do poço em qualquer situação, isto é, com colunas de diferentes diâmetros ou sem coluna, embora esta última operação não seja recomendável como rotina. Permite também que a coluna sofra pequenos movimentos sem danificar o elemento vedante. Consta de um pistão que, ao ser deslocado dentro de um corpo cilíndrico, comprime um elemento de borracha que se ajusta contra a tubulação que esteja dentro do poço.O preventor de gavetas pode ser encontrado em conjuntos com uma, duas ou três gavetas, podendo ter saídas laterais. As gavetas podem ser de três tipos: vazadas, cegas ou cisalhantes. Gaveta Vazada - Permite o fechamento do anular do poço ao redor de uma coluna de diâmetro específico, para o qual foi projetada; Gaveta Cega - Projetada para fechar e selar o poço quando não há ferramenta dentro do mesmo; Gaveta Cisalhante - Tipo especial de gaveta cega que, ao ser fechada com a coluna no poço, provoca o seu corte e fechamento do poço. Deve ser instalada sempre acima de uma gaveta vazada de forma que, numa operação de corte, a coluna possa ser apoiada, através do tool joint, na gaveta vazada e aí então cortada, evitando a queda no poço.Operação de Hang Off - Coluna apoiada na gaveta e a cisalhante atuando no corpo do tubo.Choke Manifold – É um arranjo de válvulas, linhas e chokes usados para controlar o fluxo de lama e fluido invasor do anular durante o processo de controle do kick.Linha do Choke – É a linha que permite a conexão entre a cabeça do poço e o choke manifold, devendo possuir pressão de trabalho compatível com a pressão de trabalho do conjunto BOP. Seu diâmetro deve ser grande o suficiente (maior que 3 polegadas nominal) para reduzir perdas de carga, erosão e chances de entupimento.Linha de Kill – É a linha utilizada para amortecer o poço, isto é, deslocar o fluido de perfuração para dentro do poço durante um processo de controle do poço. Na verdade esta linha é um back up da linha de choke.

Estrangulador ou Choke – É um equipamento usado para restringir fluxo. Esta restrição cria uma contrapressão que se transmite através do fluido circulante para a formação.Acumuladores de pressão são equipamentos que fornecem energia para que o BOP seja acionado em um intervalo de tempo de 5 segundos ou menos. Além disso, esses equipamentos mantêm o BOP fechado pelo tempo necessário.

Sistema de Monitoração

Sabe-se que para atingir maior eficiência e economia na perfuração é preciso uma perfeita combinação entre vários parâmetros. Sendo assim, surgiram os equipamentos para o registro, medição e controle desses parâmetros de perfuração que compõe o Sistema de Monitoração.Principais Equipamentos: Indicador de Peso no gancho, Indicador de Peso sobre a brocaManômetro – indica a pressão de bombeio, Tacômetro – mede a velocidade da mesa rotativa e bomba de lama, Torquímetro – para medir torque na coluna de perfuração, mesa rotativa e torque aplicado nas conexões da coluna de perfuração ou revestimento, Indicador do Nível dos Tanques - é importante na segurança do pessoal e da sonda. Detecta qualquer variação brusca no nível de lama nos tanques. Registrador de Parâmetros de perfuração - um dos mais importantes é o que mostra a taxa de penetração.Sistemas auxiliares: São os equipamentos que dão apoio aos outros sistemas: Compressores (para alimentar a rede pneumática da sonda), geradores de corrente alternada (para alimentação dos alojamentos e iluminação da sonda).

Sistema de Rotação

Principais Equipamentos: Mesa Rotativa (Transmite rotação à coluna de perfuração e permite o livre deslizamento do kelly no seu interior. Fornece movimento rotacional à coluna de perfuração.Apóia a coluna de perfuração, suportando o seu peso, quando em manobra ou conexão), Kelly (transmite a rotação proveniente da mesa rotativa à coluna de perfuração. Pode ser quadrada ou hexagonal). Bucha do Kelly (elemento de ligação entre a mesa rotativa e a coluna de perfuração), Top drive (Elimina o uso da mesa rotativa, kelly e bucha do Kelly. Possui um motor conectado no topo da coluna, desliza sobre trilhos, fixado à torre. Permite movimentação vertical da coluna. Perfura por seção, menor número de conexões, permite retirada ou descida da coluna com circulação e rotação, imprescindível em poços horizontais e com grande afastamento), Motor de Fundo, Swivel (equipamento que separa os elementos rotativos daqueles estacionários. Injeta fluido de perfuração no interior da coluna de perfuração suportando a pressão de bombeio. Transmite o peso da coluna para o gancho. É a junção de todos os Sistemas: Circulação, Movimentação e Elevação de Carga e Rotação)

Colunas de Perfuração

Drill Pipes: constituem a parte mais longa da coluna de perfuração. São tubos reforçados interna e externamente, com diâmetro variando de acordo com o diâmetro da perfuração e conectados através de roscas reforçadas (tool joints). Heavy Weight Drill: são tubos de espessura e peso linear intermediário entre os drill pipes e os comandos. Sua função primordial é promover uma transição mais gradual de rigidez na

coluna. Além disso, por serem mais flexíveis que os comandos, também costumam ser muito utilizados em perfuração direcional.Comandos (Drill Collars): tubos ainda mais espessos, reforçados e de maior diâmetro que os drill pipes, instalados na porção inferior da ferramenta, que servem para fornecer peso sobre broca, prover rigidez à coluna e direcionar verticalmente a perfuração.Estabilizadores: peças com diâmetros próximos ao da perfuração, acopladas em várias posições na ferramenta, usadas para garantir calibragem e verticalidade do furo.

Brocas de Perfuração

Brocas: são equipamentos que têm a função de promover a ruptura e desagregação das rochas ou das formações durante a perfuração de um poço. Existem várias configurações de brocas, cada uma adequada para furar um tipo de formação geológica. Entre as mais comuns, estão as tricônicas, que diferenciam-se genericamente em brocas de dente (formações moles) e de insertos (formações duras) e as de diamante (PDC). Brocas com partes móveis: Brocas de Cones (podem ter de 1 a 4 cones, mais utilizadas são as tricônicas, possuem 2 elementos principais: estrutura cortante e rolamentos).Brocas sem partes móveis: Integral de lâminas de aço (primeiras a serem usadas; perfuram pelo efeito de cisalhamento; possui jatos para dar passagem ao fluido; vida útil é muito curta; foram substituídas pelas brocas de cones), Diamantes naturais (perfuram pelo efeito de esmerilhamento; usadas em testemunhagem ou formações extremamente duras;estrutura de diamantes fixados na matriz metálica; o tamanho e a quantidade de diamantes determinam a sua aplicabilidade), Diamantes sintéticos – Parâmetros importantes: número de cortadores; posição e tamanho dos cortadores; inclinação dos cortadores com o fundo do poço; inclinação dos cortadores em relação ao raio da broca. Tipos de brocas de diamantes sintéticos: PDC – Polycrystalline Diamond Compact; formações moles com altas taxas de perfuração; perfuram pelo efeito de cisalhamento; maior vida útil; TSP – Thermally Stable Polycrystalline – Formações mais duras.

Fluidos de Perfuração

Fluidos de perfuração: misturas complexas de sólidos, líquidos e produtos químicos. Aspecto dos fluidos: Suspensão, dispersão coloidal ou emulsão.Finalidades: Transportar os cascalhos formados no fundo do poço pela broca e trazê-los para a superfície; Manter em suspensão os cascalhos contidos na lama durante a paralisação da perfuração; Exercer pressão hidrostática sobre as formações, de modo a evitar a entrada de fluidos indesejáveis; Estabilizar as paredes do poço - aditivos; Lubrificar e refrigerar as brocas de perfuração – atrito e aquecimento;Propriedades: Tixotropia do fluido – força gel (grau gelificação); Densidade (lb/gal) - baritina versus água / óleo; Parâmetros de filtração – filtrado e reboco (camada de partículas sólidas úmidas lançada sobre as rochas permeáveis expostas pela broca. Deve haver o refluxo da fase líquida do poço; Teor de sólidos;pH – teor alcalino baixo (importante na redução da corrosão); Teor de salinidade – controleCritério – constituinte principal da fase contínua ou dispersante.Escolha e formulação: propriedades das formações geológicas, profundidade das jazidas

Fluidos à base de água - são os fluidos mais utilizados, fase dispersante - água doce, “dura” ou salgada, fase dispersa – aditivos (materiais coloidais e outros produtos químicos) principalmente argilas, polímeros e sais.Principais funções dos aditivos: aumentam a viscosidade, controlam o limite de escoamento, a força-gel e reduzem o filtrado.Podem ser classificados em: Não inibido – perfuração de camadas de rocha superficiaisInibido – perfuração de rochas com alto grau de atividade na presença de água doce;Fluidos à base de óleo - Formam emulsões de água em óleo, Fase dispersante: óleo diesel, mineral, parafinas lineares; Fase dispersa: água e aditivos (gotículas de água ou de solução aquosa, sólidos coloidais de natureza orgânica e inorgânica); Teor de água (teor de água: < 10%; teor de água entre 10% e 45% - emulsificantes)Principais funções dos aditivos: Viscosificantes, emulsificantes, redutores de filtrado, adensantes, etc.Vantagens dos fluidos à base de óleo: Grau de lubrificação elevado, Grau de inibição elevado em relação às rochas ativas, Baixíssima taxa de corrosão, Amplo intervalo de variação de densidade, Baixíssima solubilidade em sais inorgânicos.Desvantagens dos fluidos à base de óleo: alto custo inicial, maior grau de poluição. Exemplos de uso: poços HPHT (alta pressão e temperatura), poços direcionais ou de longo afastamento: para formações danificáveis por fluidos à base de água.

Fases de perfuração do poço

Profundidade (m)

Tipo de fluidoComponentes principais do fluido (lb/bbl)

Fase 1 O a 150Fluido à base de água

Água, argila ativada, soda cáustica, mica, etc

Fase 2 150 a 1000 Fluido à base de água

Água, argila ativada, soda cáustica, mica fina e calcário

Fase 3 1000 a 2300 Fluido à base de água

Água, polímeros, KCl, barrilha, bactericida, MgO,etc

Fase 4 2300 a 4050 Fluido à base de óleo

Parafina, emulsionantes, cal viva, argila, salmoura, baritina,etc

Fase 5 4050 a 4820 Fluido à base de óleo

Parafina, emulsionantes, cal viva, argila, salmoura, redutor de filtrado,etc

Fluidos à base de ar ou gás - ?

Principal desafio na formulação de fluidos - atendimento às condições cada vez mais exigentes de altas temperaturas e pressões, evitando danos ao meio ambiente. Pesquisas de novos sistemas à base de óleos minerais e sintéticos, menos poluentes do que fluidos à base de óleo diesel.

Operações Normais de Perfuração

Durante a perfuração de um poço, que se caracteriza pela aplicação de peso na broca enquanto circula o fluido de perfuração, uma série de operações desempenham papel importante no processo.Alargamento: reperfurar o poço com uma broca de diâmetro maior que a utilizada para sua perfuração.Repassamento: perfuração em algum trecho descalibrado – baixo peso e baixa rotação na broca.Conexão: quando o topo do kelly (ou o motor, no caso de top drive) atinge a mesa rotativa, acrescenta-se um novo tubo de perfuração à coluna.Manobra: consiste na retirada e descida de toda a coluna de perfuração para substituição da broca, por exemplo.Circulação: consiste em se manter a broca pouco acima do fundo do poço e apenas circular o fluido de perfuração para remover os cascalhos do espaço anular.Funções de Colunas de Revestimento: Prevenir desmoronamento, Evitar contaminação de água potável, Permitir retorno de fluidos à superfície, Controle de pressões, Impedir Migração de Fluidos, Sustentar o BOP, Sustentar outro revestimento, Isolar zonas de água da formação produtora, Alojar equipamentos de elevação artificial.Características essenciais: ter resistência, ser estanque, ter dimensão, ser resistente à corrosão e à abrasão, facilidade de conexão, ter a menor espessura possível.Tipos de Revestimento: Condutor (Sustentar formações superficiais), Revestimento de Superfície (sustentar equipamento segurança), Revestimento Intermediário (isolar zona problemática), Revestimento de Produção (isolar zona produtora), Liner (ancorado no anterior), Tie Back (reconstituir do liner até a superfície).Esforços atuantes na coluna: Deve considerar as solicitações de: Tração; Pressão interna;Colapso. Aplica-se um fator de segurança nesses valores, visando minimizar o risco de falha da coluna por influências não ponderadas.Parâmetros para dimensionar uma coluna de revestimento: Invasão do volume do gás no poço; Pressão dos poros da formação a ser perfurada; Pressão de fratura da formação a ser perfurada; Tipo de fluido no interior e no anular do revestimento; Conhecimento prévio sobre as características da área; Possibilidade de perdas de circulação; Variação da inclinação do poço; Posição do topo do cimento; Presença de fluidos corrosivos na formações, etc.Cimentação: Após a descida da coluna de revestimento, geralmente o espaço anular entre a tubulação de revestimento e as paredes do poço é preenchido com cimento, de modo a fixar a tubulação e evitar que haja migração de fluidos. A cimentação é realizada mediante o bombeio de pasta de cimento e água. Após o endurecimento da pasta, o comento deve ficar fortemente aderido à superfície externa do revestimento e à parede do poço. Cimentação primária: realizada logo após a descida de cada coluna de revestimento do poço.Cimentação secundária: destina-se a corrigir a cimentação primária, quando há necessidade. Pode-se efetuar uma recimentação, fazendo-se circular pasta de cimento por trás do revestimento, através dos canhoneios ou a compressão de cimento (Squeeze). O cimento é ainda bastante utilizado para a execução de tampões de abandono de poço ou para isolamentos de zonas inferiores.

Os cimentos são essencialmente produzidos a partir de uma mistura de calcário e argila. O cimento Portland resulta da moagem de um produto denominado clínquer (calcário + argila) à qual é adicionada uma pequena quantidade de gesso (sulfato de cálcio).Os componentes químicos principais do cimento Portland são:Cal (CaO) – de 60% a 67%; Sílica (SiO2) – de 17% a 25%; Alumina – de 3% a 8%; Óxido de Ferro (Fe2O3) – de 0,5% a 6%Para a indústria do petróleo, o API classificou os cimentos Portland em classes, designadas pelas letras A a J, em função da composição química, que deve estar adequada às condições de uso, como a profundidade e temperatura dos poços. As pastas de cimento para uso em poços de petróleo devem ser previamente testadas conforme procedimentos padronizados pela indústria do petróleoPrincipais aditivos para a cimentação: Acelerador de pega para diminuir o tempo de espessamento e aumentar a resistência compressiva inicial da pasta. Retardador de pega para aumentar o tempo de pega da pasta. Estendedor para aumentar o rendimento da pasta ou reduzir sua densidade. Redutor de fricção ou dispersante para diminuir a viscosidade aparente da pasta. Controlador de filtrado para reduzir a permeabilidade do reboco do cimento formado na frente de zonas permeáveis. Acessórios de cimentação: Sapata - colocada na extremidade da coluna, serve de guia para a introdução do revestimento no poço. Colar: posicionado 2 a 3 tubos acima da sapata, serve para reter os tampões de cimentação. Tampões: são feitos de borracha e auxiliam na cimentação. Centralizadores: jogo de lâminas curvas de aço acopladas externamente a coluna de revestimento,visando centralizá-la para garantir distribuição de cimento no anular.Seqüência da operação de cimentação: Montagem da linhas de cimentação; Condicionamento do poço; Teste de pressão das linhas de cimentação; Lançamento do tampão de fundo; Mistura da 1a pasta; Mistura da 2a pasta (mais densa); Lançamento do Tampão de topo; Deslocamento com fluido de perfuração; Pressurização do revestimento para teste.A existência de um efetiva vedação hidráulica é fundamental, pois garante um perfeito controle da origem dos fluidos produzidos. Para avaliar a qualidade da cimentação, são utilizados perfis acústicos, que medem a aderência do cimento ao revestimento.Exemplos: Perfil Sônico, Perfil Ultra-Sônico e Ferramenta de Perfilagem Ultra-Sônica. Perfilagem: Após a perfuração de uma fase do poço, geralmente são descidas várias ferramentas com a finalidade de medir algumas propriedades das rochas, fundamentais para caracterização e avaliação econômica. Este processo é conhecido como perfilagem. Informações obtidas através da perfilagem: Litologia (tipo de rocha); Espessuras de camadas; Porosidade das rochas; Prováveis fluidos existentes nos poros das rochas e suas saturações. A perfilagem pode revelar a existência de óleo e gás suficientes para justificar os gastos de completação do poço. Nas sondas terrestres a companhia contratada envia uma unidade de perfilagem montada em um caminhão, enquanto no mar a unidade é fixa na sonda, instalada num pequeno abrigo. Existem vários tipos de perfis utilizados para as mais diversas aplicações, todos com o objetivo de avaliar melhor as formações geológicas quanto à ocorrência de uma jazida comercial de hidrocarbonetos. Os perfis mais comuns são: Potencial Espontâneo, Raios Gama, Neutrônico, Indução, Sônico, Densidade.Potencial Espontâneo (SP): é o registro da diferença de potencial entre um eletrodomóvel descido dentro do poço e outro fixo na superfície. Este perfil permite determinar

as camadas permoporosas, calcular a argilosidade das rochas, determinar a resistividade da água da formação e auxiliar na correlação de informações com poços vizinhos. Mais comum em terra.Raios Gama (GR): permite detectar e avaliar a radioatividade total da formação geológica. Utilizado na identificação da litologia, identificação de minerais radioativos epara o cálculo do volume de argilas ou argilosidade. Mais comum no mar. Determina se é folhelho.Neutrônico (NPHI): os perfis mais antigos medem a quantidade de raios gama de captura após excitação artificial através de bombardeio dirigido de nêutrons rápidos. Os mais modernos medem a quantidade de nêutrons epitermais e/ou termais da rocha após o bombardeio. São utilizados para estimativas de porosidade, determinação do volume de argila, pode auxiliar na identificação da litologia e dos fluidos da formação e detecção de hidrocarbonetos leves ou gás.Indução (ILD): fornece leitura aproximada da resistividade, através da medição decampos elétricos e magnéticos induzidos nas rochas. A resistividade é a propriedadeda rocha permitir ou não a passagem de uma corrente elétrica.Sônico (DT): mede a diferença nos tempos de trânsito de uma onda mecânica através das rochas. É utilizado para estimativa de porosidade, identificação de litologia, correlação poço a poço, estimativas do grau de compactação das rochas ou estimativa das constantes elásticas, detecção de fraturas e apoio à sísmica para a elaboração do sismograma sintético.Densidade (RHOB): detecta os raios gama defletidos pelos elétrons orbitais dos elementos componentes das rochas, após terem sido emitidos por uma fonte colimada situada dentro do poço. Além da densidade das camadas, permite o cálculo da porosidade e a identificação das zonas de gás. É utilizado também como apoio à sísmica para o cálculo do sismograma sintético.

Densidade das camadas e porosidade. Identificação das zonas de gás. Apoio na elaboração do sismograma

sintético.

Detecta os raios gama defletidos pelos elétrons orbitais dos elementos componentes das rochas, após terem sido emitidos por uma fonte colimada situada dentro do poço.Densidade

Porosidade, grau de compactação das rochas, constantes elásticas.

Correlação poço a poço. Detecção de fraturas. Apoio na elaboração do sismograma

sintético.

Mede a diferença nos tempos de trânsito de uma onda mecânica através das rochas.

Sônico

Fornece leitura aproximada de Rt.Realiza a medição de campos elétricos e magnéticos induzidos nas rochas.

Indução

Porosidade. Litologia. Detecção de hidrocarbonetos leves ou gás.

Perfis mais antigos medem a quantidade de raios gama de captura após excitação artificial através de bombardeio dirigidode nêutrons rápidos.

Perfis mais modernos medem a quantidade de nêutrons epitermais e/ou termais da rocha após o bombardeio.

Neutrônico

Identifica litologia e minerais radioativos. Volume de argilas ou argilosidade.

Detecta a radioatividade total da formação geológica.Raios Gama

Detecta as camadas permoporosas. Calcula a argilosidade da rocha. Correlação poço a poço.

Mede a diferença de potencial entre dois eletrodos, um na superfície e outro dentro do poço.Potencial

Espontâneo

APLICAÇÃOPRINCÍPIOTIPO DE PERFIL

Densidade das camadas e porosidade. Identificação das zonas de gás. Apoio na elaboração do sismograma

sintético.

Detecta os raios gama defletidos pelos elétrons orbitais dos elementos componentes das rochas, após terem sido emitidos por uma fonte colimada situada dentro do poço.Densidade

Porosidade, grau de compactação das rochas, constantes elásticas.

Correlação poço a poço. Detecção de fraturas. Apoio na elaboração do sismograma

sintético.

Mede a diferença nos tempos de trânsito de uma onda mecânica através das rochas.

Sônico

Fornece leitura aproximada de Rt.Realiza a medição de campos elétricos e magnéticos induzidos nas rochas.

Indução

Porosidade. Litologia. Detecção de hidrocarbonetos leves ou gás.

Perfis mais antigos medem a quantidade de raios gama de captura após excitação artificial através de bombardeio dirigidode nêutrons rápidos.

Perfis mais modernos medem a quantidade de nêutrons epitermais e/ou termais da rocha após o bombardeio.

Neutrônico

Identifica litologia e minerais radioativos. Volume de argilas ou argilosidade.

Detecta a radioatividade total da formação geológica.Raios Gama

Detecta as camadas permoporosas. Calcula a argilosidade da rocha. Correlação poço a poço.

Mede a diferença de potencial entre dois eletrodos, um na superfície e outro dentro do poço.Potencial

Espontâneo

APLICAÇÃOPRINCÍPIOTIPO DE PERFIL

Teste de pressão - Técnica que examina uma porção significativa do reservatório sob condições dinâmicas, para determinar sua capacidade de produção (em fluxo), para determinar sua capacidade de produção e propriedades de produção. O que se mede? Medem-se a evolução da pressão com a variação de vazão. O que se obtém? Uma amostra dos fluidos produzidos pelo reservatório. Medida de vazão do poço em fluxo, o que serve como indicativo de produtividade da formação. Medidas de Pressão que permitem calcular propriedades do reservatório.O que se obtém a partir das medidas de pressão? Pressão Estática do Reservatório; Permeabilidade efetiva do fluido produzido; Transmissibilidade do reservatório; Dano à formação na parede do poço; Produtividade do Poço: IP = Q/DP; Raio de investigação do reservatório, sua depleção e conseqüentemente a possibilidade de comercialização; Indicações sobre a existência de falhas, contatos de fluidos e camadas de diferentes permeabilidades.

A – Descida da ColunaB – Pressão Hidrostática inicialC – Início do Primeiro FluxoD – Final do Primeiro FluxoE – Final da Primeira EstáticaF – Início do Segundo FluxoG – Final do Segundo FluxoH – Final da segunda EstáticaI – Hidrostática FinalJ – Coluna fora do Poço

Perfilagem de Produção: Determinar a efetividade da completação ou as condições de produtividade (ou injetividade) do poço.PERFIL - Perfis corridos após a descida do revestimento de produção e completação inicial do poço.FERRAMENTAS: Production logging tool (PLT); Termal decay time log (TDT)

Operações Especiais de Perfuração

Controle de Kicks: Invasão do fluido da formação para dentro do poço. Causas: Falta de ataque ao poço (causa mais comum) – Você está fazendo uma manobra de subida, o nível da lama desce, tem que completar com a mesma quantidade p/ manter a pressão; Pistoneio – Na puxada da coluna, quando é mto rápido, cria uma zona de baixa pressão no fundo; Perda de circulação – Posso ter rompido a formação e o fluido está entrando, mas o kick pode estar em outro lugar; Pressões anormais e Peso de Lama Insuficiente (densidade baixa), gás nos cascalhos, cimentação inadequada – fluido invade o anular e o BOP fecha por dentro. Neste caso há grande chance de perder o poço.Métodos de Controle: Sondador, Engenheiro, Simultâneo. O princípio é expulsar o fluido invasor sem permitir que entre mais fluido da formação para o poço.Blowouts: Invasão descontrolada do fluido da formação para dentro do poço. Pode ter conseqüências desastrosas. Métodos de controle: Poço de alívio, injeção de fluido pesado para dentro do poço, desmoronamento do poço.Pescaria – O termo peixe é utilizado na indústria do petróleo qualquer objeto estranho que tenha caído, partido ou ficado preso no poço, impedindo o prosseguimento das operações normais de perfuração. O termo pescaria é aplicado a operação de recuperação ou liberação do peixe.Principais procedimentos usados na pescaria – recuperação de elementos tubulares (desenroscamento, quebra, queda e prisão da coluna); recuperação de pequenos objetos das mais variadas formas (mordentes de chave flutuante, cones e rolamentos de brocas, pequenas ferramentas, parafusos, porcas, etc); recuperação de ferramentas descidas a cabo (ferramenta descida a cabo fica presa no poço e o cabo não é rompido). Ferramentas: spear, Taper Tap e OvershotTestemunhagem – É o processo de obtenção de uma amostra real de rocha de subsuperfície. O objetivo principal é obter um testemunho com alterações mínimas nas propriedades naturais da rocha. Através do testemunho é possível conseguir dados geológicos, de engenharia de reservatórios, de completação e de perfuração.Tipo de testemunhagem: Testemunhagem com barriletes convencionais; testemunhagem a cabo; testemunhagem lateral.

Perfuração direcional

Tipos de poços: Vertical, Horizontal e Direcional

Projeção Vertical

Afastamento

Projeção Horizontal ou Plana

Drag – Força necessária para tirar a coluna

Utilização de poços direcionais – Perfuração offshore, Controle de falhas, Locação Inacessível, Poço de alívio, Desvio lateral, Perfuração em formações salinas, etc

Equipamentos: Estabilizadores (peças com diâmetros próximos ao da perfuração, acopladas em várias posições na ferramenta, usadas para garantir calibragem e verticalidade do furo), Turbina e Motor de Fundo (motor mais largamente empregado na perfuração de poços direcionais, quando utilizado faz com que o torque seja aplicado diretamente à broca, sem necessidade de girar a coluna de perfuração, reduzindo o seu desgaste), Motor de Fundo Sterrable (coluna com Motor de Fundo, apenas Motor de Fundo Gira. Modo Slide X Modo Rotativo), Sistemas Rotary Sterrable (toda a coluna de perfuração gira, minimizando problemas tais como prisão da ferramenta).

Equipamentos de medição: Magnético de Registro Simples (Magnetic Single Shot - MSS); Magnético de Registro Múltiplo (Magnetic Multishot - MMS); Giroscópio de Registro Simples (Gyroscopic Single Shot - GSS); Giroscópio de Registro Múltiplo (Gyroscopic Multishot - GMS); Sistema de Navegação Inercial (Inertial Navigation System - INS);Medição Contínua a Cabo (Steering Tools); Medição Contínua Sem Cabo (MWD).LWD - Medição de Parâmetros durante a perfuração; Geosterring - Utilização do LWD junto com Equipamentos Direcionais; Parâmetros: Gamma Ray (Identificação de litologia); Tempo de Trânsito (Porosidade); Resistividade (Saturação de líquidos).

Classificação de poços multilaterais:Nível 1: Junção a poço aberto - Trata-se basicamente de um desvio a poço aberto de um poço. Tanto o poço mãe quanto o lateral não têm revestimento. Nível 2: Junção com o poço mãe revestido e cimentado e o lateral mantido aberto ou com "drop-off" linerNível 3: Junção com o poço mãe revestido e cimentado e o lateral também revestido, mas sem cimentação com conexão mecânica entre os dois poços sem isolamento ou selo na junção.Nível 4: Junção com o poço mãe revestido e cimentado e o lateral também revestido e cimentado, com conexão mecânica entre os dois poços. Não há isolamento da produção dos dois poços Nível 5: Junção com o poço mãe revestido e cimentado e o lateral com liner cimentado ou não, com integridade hidráulica e de pressão fornecida por equipamento de completação adicional dentro do poço mãe. As produções dos dois poços podem ser controladas separadamente através da completação. O tipo de completação é que diferencia a junção de nível 4 da de nível 5.Nível 6: Junção com o poço mãe revestido e cimentado e o lateral com liner cimentado ou não. Junção com total integridade e isolamento como a do nível 5, porém sem a necessidade de equipamentos adicionais dentro do poço mãe. As duas pernas do poço são construídas ao mesmo tempo e mecanicamente seladas. Permitem total controle da produção de cada uma das pernas.

Poços Multilaterais:

A coluna de perfuração, ao passar por uma formação rochosa permeável tem a possibilidade de agarrar na parede da formação, pelo fato de que o fluido de um lado do anular entra na rocha e o fluido do outro lado gera uma força sobre a área da coluna, colando-a na formação. A solução seria diminuir a área fazendo ranhuras no comando, para diminuir as chances de prisão por pressão diferencial.

Multilaterais horizontais em reservatórios de óleo

pesado.

Multilaterais horizontais em reservatório fraturado.

Multilaterais horizontais em reservatórios isolados.

Multilaterais horizontais em reservatórios em camadas.