View
2.357
Download
6
Category
Preview:
Citation preview
Controle da produção de areia em poços de petróleo
Estimulação de poços e controle de areia
Ernesto Mampuiya André Morato
Introdução A produção de partículas durante a extração de óleo e gás
de uma rocha reservatório é designada por produção de areia. A produção de areia ou produção de sólidos referenciada normalmente a arenitos não consolidados, engloba além destes materiais, rochas como calcário e arenitos de resistência média . Este fenomêno ocorre quando a Força de Arraste imposta pelo fluxo do fluído for superior a Força de coesão entre os grãos .
Produção de areia a nível microscópico
Efeitos da produção de areia
Danos aos equipamentos do poço; Danos aos equipamentos de superfície; Erosão; Restrição do fluxo(perda da produtividade do
poço ) ;Colapso do revestimento .
Métodos de Controle de Areia A atividade de controle de produção de areia ,
utiliza vários métodos tais como :
Métodos mecânicos ( restrição ao fluxo de sólidos);
Controle da produção ( Consiste na manipulação do Drawdown);
Reforço ou Condicionamento da Formação .
Mecanismos mecânicos de prevenção de produção de areia
Resistencia da rocha: Determinada em laboratório em testes uniaxial (UCS) e triaxiais;
Tensão efetiva: Determinada pelo controle da produção e a variação da poro-pressão ;
Tensões induzidas pela perfuração.
Métodos mecânicos
Tubos rasgados ou ranhurados;Tubos Telados;Gravel-Pack;Frac Pack.
Tubos Rasgados É um método mais barato que os tubos telados , a área de abertura de fluxo é limitada pelo número de ranhura (slots). Em alta vazão podem sofrer erosão e plugueamento .
Tubos Telados
Wire Wrapped Screen :
São normalmente usados Stand – Alone ou em conjunto com Gravel pack e frac pack . É formado por um tubo base ,hastes e um areme especial externo.
Tubo Telado Premium : Podem ser usadas Stand- Alone em caso de areias com seleção moderada e teor de finos menor que 5% , além de ser usadas em conjunto com Gravel Pack e Frac Pack. Possui estrutura formada por várias camadas de telas filtrantes e distribuição granulométrica calculada de acordo com a granulometria da formação.
Tela Expansíveis
Gravel Pack É o método mais utilizado para contenção de areia,
pode ser utilizado tanto para poço revestidos e não revestidos . Consiste no preenchimento dos canhoneados e o anular do tubo telado , com areia ou cerâmica de granulometria bem selecionada formando um pacote compacto que sustentará os grãos da formação .
Operação com Gravel Pack
Três aspéctos importantes para o sucesso em uma operação com Gravel pack:
Dimensionamento do Gravel para conter completamente a movimentação de sólidos da formação ;
Formação de pacote com Gravel com o maior raio possível ;
Maximização da produção minimizando danos da formação.
Frac Pack Consiste no fraturamento
da formação, pela utilização de fluído com determinada concentração de propante , com o objetivo de ultrapassar algum dano próximo ao poço . Logo após essa fratura é descido o packer e a coluna do Gravel.
Caso Estudado Campo Girassol , Angola :
Descoberta : 1996 Localização: 210 km de Luanda, bloco 17 Offshore;
Reservatórios: arenitos turbidíticos Inconsolidados de má seleção (variação dos grãos de finos à grosso) ;
Poços completados : 29 , sendo 14 produtores, 13 de injeção de água e 2 de injeção de gás;
Produtividade : 40.000 bpd .
Temperaturas no reservatório : Variam entre 140 ºF à 160 º F .
Análise granulométrica: Grãos finos e médios : Bem selecionados Porosidade : Boa ( 25 a 40 % );Permeabilidade : Muito boa ( 0,5 < K < 5 D ).
Grãos médios e Grosseiros :Porosidade : Boa ( 20 a 25 %);Permeabilidade : Muito boa (0,5< K< 10 D )
Grãos muitos grosseiros a conglomerados :
Porosidade : Baixa (15 a 30%);
Permeabilidade : Baixa ( 0,1< K <3D );
Métodos de contenção da areia utilizados no campo Girassol-Angola :
Tubos Telados : Em poços não revestidos ( sem
plugueamentos ou queda de produção e não sofreram falhas mesmo em maiores velocidade de fluxo duarante a vida produtiva dos poços ).
Frac Pack : Em poços revestidos ( Obtiveram alto índice de produtividade) .
Resultados O baixo valor para efeito Skin, provou , segundo o
estudo que o Frac pack é um método muito eficiênte no controle de areia em formações que possuem alta vazão ( 20000 a 30000 mD-ft/cP) em ângulo acima de 76º .
Em poços Horizontais não revestidos , á preferência foi pela utilização de tubos telados ( Completação SAS- Stand -Alone Screen), específicamente os Wire-wrapped , foram utilizados pela capacidade auto-limpante e a renteção de grãos em sua interface , comparando os tubos telados Tip Premium.
E quando falha, o que acontece?
Falha em gravel pack, em geral, só é detectada após início da produção;
Produção inviabilizada;
Operação de workover para troca das telas é extremamente dispendiosa;
E quando falha, o que acontece?
E quando falha, o que acontece?
Sequência “ideal” de um workover para troca das telas;
Retirar completação superior; Retirar packer seal bore; Remover propante presente no anular poço x telas; Retirar tubos telados que falharam; Instalar novos tubos telados; Injetar propante; Instalar completação superior;
E quando falha, o que acontece?
E quando falha, o que acontece?
Sequência “ideal” de um workover para troca das telas;
Retirar completação superior; Retirar packer seal bore; Remover propante presente no anular poço x telas; Retirar tubos telados que falharam; Instalar novos tubos telados; Injetar propante; Instalar completação superior;
E quando falha, o que acontece?
E quando falha, o que acontece?
Sequência “ideal” de um workover para troca das telas;
Retirar completação superior; Retirar packer seal bore; Remover propante presente no anular poço x telas; Retirar tubos telados que falharam; Instalar novos tubos telados; Injetar propante; Instalar completação superior;
E quando falha, o que acontece?
E quando falha, o que acontece?
Sequência “ideal” de um workover para troca das telas;
Retirar completação superior; Retirar packer seal bore; Remover propante presente no anular poço x telas; Retirar tubos telados que falharam; Instalar novos tubos telados; Injetar propante; Instalar completação superior;
E quando falha, o que acontece?
E quando falha, o que acontece?
Sequência “ideal” de um workover para troca das telas;
Retirar completação superior; Retirar packer seal bore; Remover propante presente no anular poço x telas; Retirar tubos telados que falharam; Instalar novos tubos telados; Injetar propante; Instalar completação superior;
E quando falha, o que acontece?
E quando falha, o que acontece?
Sequência “real” de um workover para troca das telas;
Retirar completação superior; Retirar packer seal bore; Remover propante presente no anular poço x telas até
profundidade que permita desvio em poço aberto; Retirar tubos telados acima do ponto escolhido; Injetar tampão de cimento para desvio em poço aberto; Perfurar trecho de interresse novamente; Realizar completação com gravel pack no “novo” poço;
E quando falha, o que acontece?
E quando falha, o que acontece?
Sequência “real” de um workover para troca das telas;
Retirar completação superior; Retirar packer seal bore; Remover propante presente no anular poço x telas até
profundidade que permita desvio em poço aberto; Retirar tubos telados acima do ponto escolhido; Injetar tampão de cimento para desvio em poço aberto; Perfurar trecho de interresse novamente; Realizar completação com gravel pack no “novo” poço;
E quando falha, o que acontece?
E quando falha, o que acontece?
Sequência “real” de um workover para troca das telas;
Retirar completação superior; Retirar packer seal bore; Remover propante presente no anular poço x telas até
profundidade que permita desvio em poço aberto; Retirar tubos telados acima do ponto escolhido; Injetar tampão de cimento para desvio em poço aberto; Perfurar trecho de interresse novamente; Realizar completação com gravel pack no “novo” poço;
E quando falha, o que acontece?
E quando falha, o que acontece?
Sequência “real” de um workover para troca das telas;
Retirar completação superior; Retirar packer seal bore; Remover propante presente no anular poço x telas até
profundidade que permita desvio em poço aberto; Retirar tubos telados acima do ponto escolhido; Injetar tampão de cimento para desvio em poço aberto; Perfurar trecho de interresse novamente; Realizar completação com gravel pack no “novo” poço;
E quando falha, o que acontece?
E quando falha, o que acontece?
Sequência “real” de um workover para troca das telas;
Retirar completação superior; Retirar packer seal bore; Remover propante presente no anular poço x telas até
profundidade que permita desvio em poço aberto; Retirar tubos telados acima do ponto escolhido; Injetar tampão de cimento para desvio em poço aberto; Perfurar trecho de interresse novamente; Realizar completação com gravel pack no “novo” poço;
E quando falha, o que acontece?
E quando falha, o que acontece?
Sequência “real” de um workover para troca das telas;
Retirar completação superior; Retirar packer seal bore; Remover propante presente no anular poço x telas até
profundidade que permita desvio em poço aberto; Retirar tubos telados acima do ponto escolhido; Injetar tampão de cimento para desvio em poço aberto; Perfurar trecho de interresse novamente; Realizar completação com gravel pack no “novo” poço;
E quando falha, o que acontece?
Referência Bibliográfica
PETIT,G.,FOUCAULT,H.,IQBAL, A.,Sand Control Robustness in a Deepwater
Developement: Case Histories from Girassol Field ( Angola ) , SPE 107767.2007.
Obrigado
Recommended