amortecimento de pocos

43. AMORTECIMENTO DE POOS

Amortecer um poo significa criar uma barreira hidrulica no interior do mesmo, impedindo a surgncia de quaisquer fluidos da formao, atravs da colocao, dentro do poo, de um fluido de peso especfico suficiente para gerar um diferencial de presso poo X formao positivo, tambm chamado overbalance. Normalmente, o amortecimento feito com um overbalance de 200 psi em poos de leo e de 400 psi em poos de gs.


Notar que, para o poo estar amortecido, o essencial que a presso hidrosttica do fluido de completao suplante a presso da formao, no sendo necessrio (na verdade, at indesejvel) que a formao absorva qualquer quantidade deste fluido. Um bom amortecimento aquele que minimiza o volume de fluido perdido para a formao. Existem basicamente trs formas de se amortecer um poo, e existe tambm a possibilidade de se trabalhar com o poo sem amortec-lo. Neste ltimo caso, tambm podemos dizer que h um amortecimento natural do poo.


AMORTECIMENTO POR CIRCULAO Neste tipo de amortecimento, necessrio que haja um ponto de comunicao entre a coluna e o anular, por onde se d a circulao do fluido de completao. Normalmente, em poos equipados com gs lift, a prpria vlvula de gs lift permite esta circulao. Para outros poos, pode-se utilizar uma sliding sleeve previamente instalada, ou mesmo um TSR desencamisado. Em casos extremos, pode-se perfurar a coluna, com arame ou cabo eltrico.


O amortecimento pode se dar por circulao direta ou reversa, embora, na grande maioria dos casos, utiliza-se a circulao reversa. Isto porque, estando a coluna previamente preenchida com petrleo e gs, e o anular apenas com gs, as paredes do interior da coluna j se encontram impregnadas com o petrleo, o que no ocorre com suas paredes exteriores, bem como com as paredes internas do revestimento. Como, para haver uma perfeita remoo do leo agarrado nas paredes, necessria uma ao mecnica do fluxo de fluido de completao, a circulao reversa oferece duas vantagens:


No suja as paredes que originariamente se encontravam limpas; Oferece muito maior eficincia de limpeza nas paredes internas da coluna, visto que, para uma mesma vazo, a velocidade no interior da coluna muito maior que no espao anular, dada a sua diferena de reas.

43. AMORTECIMENTO DE POOS Havendo a possibilidade de se instalar um obturador na cauda de produo (normalmente, uma standing valve assentada no nipple R ou no perfil de assentamento do mandril do TSR), o amortecimento por circulao reversa torna-se no s possvel, como tambm o mtodo mais indicado para se amortecer o poo. Em caso negativo, normalmente devido a incrustaes na coluna, amassamento de tubo ou impossibilidade de abertura total das vlvulas acima do ponto do assentamento (DHSV ou ANC), o amortecimento por circulao s possvel se a formao tiver uma presso esttica compatvel com a presso hidrosttica do fluido de completao (caso em que haver, durante o processo, uma pequena perda para a formao) ou se for efetuado um combate perda.

43. AMORTECIMENTO DE POOS AMORTECIMENTO POR INJEO DIRETA No amortecimento por injeo direta, tambm chamado de recalque ou bullheading, o fluido de completao bombeado, a alta vazo, pela coluna de produo, deslocando os fluidos produzidos, que so reinjetados na formao. Normalmente, este mtodo s aplicado quando no h a possibilidade de se fazer o amortecimento por circulao, uma vez que muito mais agressivo formao produtora. Lembrar que a formao produtora o bem mais importante em um campo de petrleo, mais que a sonda e at que o prprio poo, portanto, todos esforos sempre devem ser dispendidos no sentido de preserv-la.

43. AMORTECIMENTO DE POOS O amortecimento por injeo direta tem algumas srias desvantagens: -Devido ao fato de ser mais pesado que o leo/gs que esto na coluna, ocorre uma segregao gravitacional durante o recalque, a despeito do regime de fluxo obtido (precisa ser fluxo tampo, para minimizar esta segregao). Assim, uma parte do gs pode conseguir cortar o fluido, e, portanto, mesmo que o poo seja amortecido (Phid > Pest), comum existir um gs remanescente na coluna. Para minimizar o problema de corte, normalmente costuma-se recalcar um voluma de 1,2 a 1,5 vezes o volume da coluna. Assim sendo, sempre ocorre a injeo de uma parcela do fluido de amortecimento na formao produtora, o que pode acarretar um dano a esta formao.


AMORTECIMENTO POR SEGREGAO GRAVITACIONAL Este mtodo empregado, quase que exclusivamente, em poos equipados com BCS e com cauda selante. No caso dos poos do ATP-N equipados com BCS, j no tem muita aplicao, visto que so poos depletados e, portanto, no sofrem amortecimento quando em interveno. Alm do que, no so equipados com cauda selante.


No caso dos poos equipados com BCS e cauda selante, normalmente o BCS no vai at o fundo do poo, visto que, devido a seu dimetro, normalmente ficam posicionados acima do liner. Assim sendo, est inviabilizado o amortecimento por circulao reversa, visto que h um gap muito grande entre o fundo do poo e o ponto de circulao na coluna (normalmente, um MGL com VGL cega logo acima do BCS). Como o BCS no permite que se efetue a pescaria da STV assentada na cauda selante (na verdade, nem h continuidade entre a coluna e a cauda), torna-se invivel o amortecimento por injeo direta.


A soluo o amortecimento por segregao gravitacional. Este mtodo nada mais que uma circulao reversa, porm, a uma grande distncia do fundo do poo. Faz-se a circulao abaixa vazo. Parte do fluido que sai do anular e entra na coluna, sobe, circulando normalmente. Outra parte deste fluido, porm, acaba cortando o leo que est sob ela, por ser mais pesada, e fazendo com que este leo suba at a superfcie. Embora este mtodo seja eficiente, pois remove todo o leo que existe dentro do poo, o tempo dispendido para o amortecimento muitas vezes maior que a circulao reversa pura e simples.


AMORTECIMENTO NATURAL Poos excessivamente depletados no podem ser amortecidos e mantidos cheios, sem que haja um combate a perda. Na maioria das vezes, este combate a perda danosa formao. Quando no, ainda assim muito caro, pois o barril de BR-carb, utilizado para este combate, custa em mdia 80 dlares/barril. Portanto, sempre que possvel, o combate a perda deve ser evitado. Quando, durante a interveno, no h previso de se fazer a circulao de fluido no poo (por exemplo, para limpeza de areia do fundo do poo), o mais vantajoso no amortec-lo, e trabalhar com o mesmo em seu nvel esttico.


O amortecimento natural, portanto, se d quando o prprio fluido produzido pela formao capaz de gerar uma presso hidrosttica maior que a presso da formao. Lgico que, neste caso, no h como a presso hidrosttica ser maior, pois, quando se igualarem, o nvel do poo estabilizar, enm subindo e nem descendo. No entanto, haver uma presso hidrosttica igual presso da formao, e ainda haver uma parte do poo que permanecer vazia. Assim, qualquer que for o ganho de fluido do poo, o seu nvel subiria e a presso hidrosttica, ento, suplantaria a presso da formao e retornariam ao nvel de equilbrio.


O amortecimento natural s recomendvel para poos com baixa RGO (at 300 Nm3/m3). Se o nvel esttico for muito alto (acima de 100 m), deve-se utilizar um aparelho para monitoramento deste nvel, durante as manobras de retirada de ferro do poo. Este aparelho se chama SONOLOG, e funciona atravs da emisso de pulsos sonoros no espao anular do poo. Estes pulsos viajam at a interface gs/lquido, onde uma parte refletida (eco) e captada novamente na superfcie.


Conhecendo-se a velocidade de propagao do som no meio (pode ser ar ou gs natural), e medindo-se o tempo gasto para o pulso ir e voltar at a interface, pode-se, com uma simples conta de multiplicao, encontrar a profundidade do nvel esttico. Para manobras de descida de coluna, no h necessidade de utilizao do Sonolog, visto que, nesta situao, o nvel vai estar sempre subindo, a cada seo imersa no fluido e, portanto, a formao vai estar sempre absorvendo e nunca produzindo.

44. COMBATE PERDA PARA A FORMAO

Como visto, a grande maioria dos poos do ATP-N se trata de poos antigos e com grandes volumes produzidos, o que faz com sejam excessivamente depletados. Assim sendo, torna-se impossvel amortec-los e mant-los cheios at a superfcie, pois a presso hidrosttica do fluido de amortecimento, por mais leve que seja, suplanta em muito a presso da formao.


CAMPO

DATUM (m) -3000 -3050 -3050

PEST (kgf/cm2) 200 180 130

Namorado Cherne Bagre


Considerando-se um poo amortecido com gua pura, cujo gradiente de 0,1 (kgf/cm2)/m, podemos ver que, a -3000 m, a presso hidrosttica de 300 kgf/cm2, o que faz com que o nvel esttico destes poos varie de -1000 a -1700 m. V-se portanto, que em todas intervenes onde houver necessidade de fazer circulao, normalmente para limpeza de areia do fundo do poo, torna-se imperioso que se faa um combate perda, de modo a permitir o completo enchimento do poo.


O ATP-N/IP utiliza o fluido BR-carb para fazer o combate perda para a formao. Este, na verdade, um fluido de perfurao, do tipo drill in fluid, cujas caractersticas sero mostradas no prximo captulo. O combate perda feito bombeando-se o BR-carb para o poo. Por ser um fluido de perfurao, isto , uma suspenso de slidos em um lquido, medida em que a formao vai absorvendo a parte lquida, vai tambm filtrando a parte slida, que forma um reboco impermevel.


Fazendo uma analogia um pouco grosseira, como coar caf. O lquido passa e a parte slida (o p), fica retido no coador, formando um reboco que, ao atingir determinada espessura, chega a parar a filtrao, sendo necessrio remov-lo com uma colher para prosseguir a filtrao. Aps a formao do reboco impermevel, a perda se extingue, ou abaixa para nveis baixssimos, e ento possvel encher o poo.


Atentar que, pelo fato de serem todos poos bastante antigos, e que, ao longo de toda a sua vida produtiva j produziram um volume razovel de areia, existem espaos vazios por trs do revestimento, que precisam ser preenchidos antes de se iniciar a formao do reboco. O volume gasto para tal da ordem de 200 a 300 bbl, sendo que, em alguns casos, costuma-se engrossar o BR-carb com calcita mdia ou mesmo grossa, para acelerar este processo de enchimento dos grandes vazios.


No final da interveno, antes de se equipar o poo, o BRcarb deve ser removido, pois, por ser uma suspenso de slidos, sempre ocorre uma decantao de parte destes slidos no fundo do poo, quando se passa um tempo sem efetuar circulao. Este fenmeno completamente incompatvel com os equipamentos de completao, j que impossibilita abertura de vlvulas, encamisamento de mandris, e causa priso de ferramentas, por atrito com as paredes das mesmas e do poo.


Portanto, o BR-carb que est dentro do poo substitudo por fluido de completao. A parte que penetrou nos canhoneados (o reboco), contudo, a permanece. A sua retirada facilmente feita quando se d um draw-down no poo, pois, nesta hora, o diferencial de presso poo X formao inverte, passando a ser formao X poo, e empurrando o reboco para dentro do poo e da para a superfcie.

45. FLUIDOS DE COMPLETAO

Fluido de completao , por definio, uma soluo salina isenta de slidos. Esta a grande diferena entre o fluido de completao e o fluido de perfurao, que uma suspenso de slidos em lquidos. A ausncia de slidos se deve ao fato de que estes causam dano formao. Assim, durante a perfurao do poo, a rocha nas imediaes do poo fica danificada, e sua permeabilidade bastante reduzida.


Aps a descida e cimentao do revestimento, o fluido de perfurao deve ser substitudo por fluido de completao, antes de ser efetuado o canhoneio. O canhoneio deve ento perfurar e atravessar no s o ao do revestimento e o cimento, com tambm a rea invadida e danificada da rocha, atingindo assim uma parte da rocha com a permeabilidade original. Nesta hora, o fluido do poo ser colocado em contato com a formao. Sendo isento de slidos, o fluido de completao no causar dano mecnico formao, embora, logicamente, possa causar dano qumico, pela reao de seus ons com os argilominerais presentes na rocha da formao e tambm pela interao fsico-qumica com o petrleo.


Portanto, alm de ser isento de slidos, os fluidos de completao devem tambm possuir aditivos que inibam a reao qumica com a rocha e a formao de emulso com o leo da formao. No entanto, muitas vezes, conforme visto nos captulos anteriores, necessrio que se faa um combate perda para a formao, visto que as solues salinas no tm este poder.


Algumas tcnicas empregam fluidos viscosos, gis reticulados, etc., mas todas elas foram suplantadas com o surgimento, recentemente, dos drill in fluids, que so considerados fluidos de perfurao limpos, e que sero apresentados neste captulo. O ATP-N utiliza, basicamente, trs tipos de fluidos: uma soluo salina para interveno, uma soluo salina anticorrosiva para preservao dos equipamentos que ficam instalados no poo, e uma suspenso de slidos para efetuar combate a perda:


CAMAI Fluido de completao preparado com gua do mar, serve para amortecer o poo durante as intervenes, com vistas segurana do mesmo, e tambm para permitir pressurizao de equipamentos no fundo, bem como circulao. Normalmente pode ser preparado com NaCl at o peso de 10 lb/gal, quando ocorre o saturamento. Acima deste peso, somente adensando com outros sais. Nos poos do ATP-N, contudo, conforme j foi falado, as presses so muito baixas e, por isto, s utilizamos fluido com 8,6 lg/gal, que o peso mnimo (gua do mar).


Os aditivos utilizados no CAMAI so: bactericida, inibidor de inchamento de argila, preventor de emulso. Formaes produtoras carbonticas (coquinas, calcrios, dolomitas, etc.) no precisam do aditivo inibidor de inchamento de argilas. Contudo, os campos de plataforma fixa no possuem formaes carbonticas, que, no ATP-N, ocorrem no campo de Congro.


Lembrar que todo fluido colocado em poo de petrleo deve ser absolutamento estril. Havendo contaminao do reservatrio por bactrias sulfato-redutoras termoflicas, as mesmas utilizam o prprio petrleo como fonte de energia (carbono) e a reduo do sulfato como fonte de oxignio, produzindo sulfeto: SO4-S-- + 2O2

O sulfeto reage com a gua produzindo o cido sulfdrico, gs altamente venenoso e causa de inmeras mortes na indstria do petrleo, inclusive na Bacia de Campos: 2H2O + 2S-2H2S + O2


PRODUTO gua do mar Cloreto de Potssio Bissulfito de sdio Glutaraldedo Ultrawet 70 Diluente

FUNO

CONCENTRAO QSP 3,5 lb/bbl 5,6 l/100 bbl 7,3 l/100 bbl 32 l/100 bbl

Inibidor inchamento de argila Seqestrador de oxignio Bactericida Preventor de emulso

Salinidade pH Ca++ Mg++

35.000 ppm 8-9 160-400 ppm 437-1500 ppm


CASAM Fluido de completao utilizado com a finalidade de preservar contra a corroso, os equipamentos que ficam no poo. tambm chamado de packer fluid. Ao final da interveno, aps o assentamento do packer e a descida da coluna de produo, ele colocado dentro do poo, imediatamente antes do encamisamento do TSR. Em poos de gs lift, basta posicionar o CASAM entre o packer e o MGL operador, j que, do MGL para cima, o fluido ser deslocado pelo gs. Em poos injetores ou com BCS + packer (este ltimo no tem mais sido utilizado nos poos do ATP-N desde 1995), o anular deve ser completamente preenchido com o CASAM.


PRODUTO gua do mar Cloreto de Potssio Bissulfito de sdio Glutaraldedo Ultrawet 70 Tetrahib Diluente

FUNO

CONCENTRAO QSP 3,5 lb/bbl 5,6 l/100 bbl 7,3 l/100 bbl 32 l/100 bbl 38 l/100 bbl

Inibidor inchamento de argila Seqestrador de oxignio Bactericida Preventor de emulso Inibidor de corroso

Salinidade pH Ca++ Mg++

35.000 ppm 8-9 160-400 ppm 437-1500 ppm


BR-CARB Pelo que foi visto neste captulo, o BR-carb, por definio, no um fluido de completao, e sim um fluido de perfurao. No entanto, vem tendo to larga aplicao nos poos do ATP-N, que acabou incorporado ao dia a dia das intervenes de workover nestes poos. Sua aplicao para efetuar o combate a perda e, assim, permitir o completo preenchimento do poo, principalmente para circulaes de limpeza do fundo do poo.


A composio utilizada nos fluidos vai depender da intensidade da perda de fluido para a formao. Em perdas fracas, pode-se utilizar, como agente obturante, apenas a aragonita 2-44 m, em concentraes de 40 ppg. Em perdas mais severas, deve-se introduzir aragonitas .com granulometria 44-74 e 74-194 m. Para perdas extremas, deve-se adicionar calcita mdia at grossa ao fluido. Neste caso, devido dificuldade em se misturar e manter esta calcita em suspenso, necessrio utilizar um batch-mixer para o preparo do fluido, pois requerida uma energia de mistura muito maior que a se pode conseguir com os agitadores dos tanques da sonda.


Devido existncia dos slidos obturantes neste fluido, o peso mnimo que se consegue para ele de 9,1 ppg, que normalmente o que se usa nos poos do ATP-N, para perdas moderadas. No caso mais raro de perdas muito severas, torna-se necessrio aumentar a concentrao dos agentes obturantes e, portanto, pode-se chegar a pesos da ordem de at 9,8 ppg.


PRODUTO gua do mar Cloreto de potssio Bissulfito de sdio Glutaraldedo Ultrawet 70 Polifoam Goma Xantana HP amido pH buffer Perxido de magnsio Aragonita 2-44 Q Aragonita 44-74 Q Aragonita 74-194 Q Diluente

FUNO Inibidor inchamento de argila Seqestrador de oxignio Bactericida Preventor de emulso Anti-espumante Gelificante Redutor de filtrado Controlador de pH Quebrador enzimtico Obturante Obturante Obturante

CONCENTRAO QSP 3,5 lb/bbl 5,6 l/100 bbl 7,3 l/100 bbl 32 l/100 bbl 0,05 gal/bbl 1,2 lb/bbl 8,0 lb/bbl 1,0 lb/bbl 1,0 lb/bbl 40 bl/bbl 20 bl/bbl 20 bl/bbl

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