Acessórios de Uma Coluna de Perfuração

Fundamentos de perfuração de poços petrolíferos

UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE

DEPARTAMENTO DE QUÍMICA

QUÍMICA DO PETRÓLEO (UPSTREAM)

poços petrolíferos

Prof. Júlio Cezar de O. Freitas

Natal

Setembro/2010

• Aplicar Peso Sobre Broca

Funções:

Introdução: Colunas de perfuração

Acessórios de uma coluna de perfuração

• Transmitir Rotação à Broca

• Conduzir o Fluido de Perfuração

• Manter o Poço Calibrado

• Garantir a Inclinação e Direção

Colunas de perfuração

Drill pipe (tubos de perfuração)

Drill collar (comandos)

HWDP (tubos pesados)

Colunas de perfuração

Drill collar (comandos)

Funções:

• Fornecer peso sobre a broca;

• Promover rigidez na composição da coluna de perfuração;

Drill collar:

Características:

• Diâmetro externo;

• Diâmetro interno;

• Tipo de união;

• Acabamento externo;

• Existência ou não de ressalto para elevador;

Colunas de perfuração

HWDP (Tubos pesados)

Funções:

• Promover uma transição de rigidez entre os comandos e os tubos

de perfuração;

Tubos pesados:

Características:

•Maior espessura das paredes;

• Uniões mais resistentes;

• Reforço central no corpo do tubo;

Colunas de perfuração

Drill pipes (DP)

Funções:

• Transmitir torque ao BHA;

• Circulação de fluido para o poço;

Tubos de perfuração:

Características:

• Diâmetro nominal;

• Peso nominal;

• Tipo de reforço;

• Tipo de rosca;

• Comprimento nominal;

• Grau do aço;

Especificações:

Colunas de perfuração

• Diâmetro Nominal: ( OD - 2 3/8” a 6 5/8”)

• Peso Nominal (peso/unidade linear - 29lb/ft)

Grau do Aço (resistência do Tubo - grau E)• Grau do Aço (resistência do Tubo - grau E)

• Tipo de Reforço Junto à Conexão

• Comprimento Nominal

• Tipo de conexão

Colunas de perfuração

Classe Redução Código Faixa

Novo 0 % 1 Branca

Classificação quanto ao desgaste:

Novo 0 % 1 Branca

Premium 20 % 2 Branca

Classe 2 30 % 1 Amarela

Classe 3 40 % 1 Laranja

Rejeitado > 40 % 1 Vermelha

Dimensionamento da coluna de perfuração:

Colunas de perfuração

� Pressão

� Corrosão

� Vibração

� Tração

� Abrasão

� Dobramento

� Erosão

� Torção

� Compressão

� Fricção

� Fadiga

� Etc.

Colunas de perfuração

Substitutos:

• Sub de içamento;

• Sub de broca;

• Sub de cruzamento;

Acessórios:

• Sub de cruzamento;

Estabilizadores:

• Calibre do Poço;

• Rigidez dos comandos

• Afastar Afastar comandos das paredes;

Colunas de perfuração

Acessórios:

• Afastar Afastar comandos das paredes;

Escariadores:

• Calibre do Poço;

• Rigidez;

• Afastar afastar comandos das paredes;

Colunas de perfuração

Acessórios:

• Afastar afastar comandos das paredes;

• Formações mais duras e abrasivas;

Alargadores:

• Aumentar o diâmetro do Poço;

Colunas de perfuração

Acessórios:

Amortecedores de

choques:

•Absorvem Vibrações

Colunas de perfuração

Acessórios:

•Absorvem Vibrações

Produzidas pela Broca

Chaves flutuantes:

Colunas de perfuração

Ferramentas de Manuseio:

Permitem o aperto e desaperto das

conexões

� Chaves Pneumáticas

� Chaves Hidráulicas

� Eazy Torq

� Iron Roughneck

Cunhas:

Colunas de perfuração

Ferramentas de Manuseio:

Servem para apoiar a coluna de

perfuração na plataforma. São providas

de mordentes intercambiáveis.de mordentes intercambiáveis.

Existem tipos diferentes de cunha para

comandos e tubos de perfuração.

Cunhas:

Colunas de perfuração

Ferramentas de Manuseio:

Colar de segurança:

Colunas de perfuração

Ferramentas de Manuseio:

Equipamento de segurança,

colocado nos comandos que não

possuem rebaixamento para apossuem rebaixamento para a

cunha.

Sua finalidade é prover um

batente para a cunha, permitindo

assim uma segurança caso haja

um deslizamento da coluna.

Colar de segurança:

Colunas de perfuração

Ferramentas de Manuseio:

BrocasBrocas

DragaLâminas de aço

Diamante natural

PDC

Brocas

TricônicasCones

Rolamento Estrutura Cortante

PDC

Não Selada

SeladaJournal

Dentes de Aço

Insertos

Data Inovação1909 Broca com 2 Cones1924 Fileiras de Dentes Interpostas1932 Rolamento com Roletes

Brocas

Histórico:

1932 Rolamento com Roletes1933 Tricônica com Dentes de Aço1946 Jatos1951 Inserto de Carbureto de Tungstênio1959 Rolamento Selado1970 Rolamento Journal1980 Brocas PDC

A broca draga perfura por raspagem. Foi a primeira broca a ser

Brocas

primeira broca a ser utilizada. Hoje está totalmente em desuso.

A broca de diamante é usada em formações duras e abrasivas, e em operações de

Brocas

em operações de testemunhagem (coroa). Perfura por esmerilhamento.

A broca PDC(diamantepolicristalinocompactado) perfurapor ação de

Brocas

por ação deraspagem. Épreferencialmenteusada para perfurarformaçõeshomogêneas e, emgeral, apresenta altataxa de penetração.

Brocas

Tricônicas:

Para Formação DuraMuitos Insertos e Pequenos

Para Formação MolePoucos Insertos e Grandes

Brocas

Tipos de insertos:

Brocas

Tipos de rolamentos:

Aberto

Fluido Lubrifica

Fechado

Lubrificante LimpoJournal

Mancal

Falhas

CQ - Cone Quebrado

CT - Cone TrincadoCP - Cone Perdido

- Queda na Taxa de Penetração

- Torque Excessivo

- Aumento do Custo Métrico

Brocas

Motivos de retirada:

- Aumento do Custo Métrico

- Mudança de Formação

- Jato Obstruído

- Broca Encerada

Composição de colunas para poços direcionais

A posição dos

estabilizadores determinam o

comportamento da coluna.

De maneira geral um

estabilizadores perto da

broca tendem a fazer a

coluna ganhar ângulocoluna ganhar ângulo

(coluna alavanca), já com

estabilizadores longe

tendem a fazer a coluna

perder inclinação (coluna

pêndulo), mas colunas com

muitos estabilizadores

tendem a manter a inclinação

(coluna empacada)

Col. Build-up Col. empacada Col. pêndulo

(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9)Maior

resposta

Composição de colunas para poços direcionais

Ganho de inclinação:

Menor

resposta

Composição de colunas para poços direcionais

Manter inclinação:

(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7)Tendência

a perderTendência

a ganhar

Composição de colunas para poços direcionais

Perder inclinação:

(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7)Maior

respostaMenor

resposta

Motor de fundo

Deslocamento positivo:

A turbina não é muito

utilizada pela dificuldade de

se colocar o torque e a

Motor de fundo

Turbina:

se colocar o torque e a

velocidade desejada, e

necessita de muita

experiência do operador, ao

contrário do motor de

deslocamento positivo.

Perfuração Direcional

Convencional

Perfuração Direcional

Steerable e Horizontal