Apostila Projetos de Poços

Irineu Virgilio Tomasi Eng. de Petrleo Snior ATP/MRL/IP 1 de 96 Setembro de 2005 Verso 00

ASPECTOS IMPORTANTES A SEREM CONSIDERADOS NOS PROJETOS DE PERFURAO DE POOS DE PETRLEO

Objetivo O Projeto de Perfurao de Poos de Petrleo no sistema Petrobras gerenciado por um grupo multi-disciplinar de profissionais que rene todas as disciplinas inerentes perfurao de poos de petrleo, chamado de Grupo Executivo de Poo (GEP). Embora o autor no seja especialista em disciplinas como Geologia, Geofsica, Perfilagem e etc, de sua opinio que o coordenador do GEP tenha noes bsicas para saber que aspectos impactam no projeto. A idia desse trabalho dar uma viso aos futuros coordenadores de GEP dos aspectos mais importantes que precisam ser discutidos durante as reunies para elaborar um projeto de perfurao. Este trabalho foi revisado pelos consultores nomeados na seo 16, os quais recomendamos que sejam consultados em caso de dvidas. Introduo Nenhum poo perfurado sem problemas. Durante a fase de projeto deve-se obter o mximo de informaes da locao e dos riscos perfurao para evitar que se tornem grandes problemas, as vezes problemas insolveis. A Petrobras criou a idia do GEP (Grupo Executivo de Poo) que integrar todas as disciplinas da Engenharia, da Geologia e da Geofsica necessrias para projeto e construo de um poo de petrleo. Dessas reunies multidisciplinares deve-se extrair um projeto de poo capaz de compreender bem toda mecnica envolvida na fase de construo que possa minimizar riscos s pessoas, aos equipamentos e com custos competitivos. O engenheiro responsvel pelo projeto deve ser capaz de entender bem todas as disciplinas envolvidas e gerenciar os impactos que cada atividade exerce sobre as demais com o intuito de atender as demandas do projeto e otimizar a perfurao. Por ex, a otimizao dos parmetros de perfurao em projeto, na prtica pode produzir vibraes na coluna de perfurao que no so toleradas pelos equipamentos de perfilagem durante a perfurao comprometendo a aquisio de dados das formaes e/ou danificando as ferramentas.

Este trabalho foi escrito para o curso Projeto de Poo para Engenheiros Fiscais da Universidade Corporativa da Petrobras ministrado na Unidade de Negcios da Bacia de Campos (UN-BC), nos meses de Agosto, Setembro e Novembro de 2.005 aos Engenheiros de Petrleo do Sistema Petrobras.


Tpicos pg 1.0 - Conceitos Bsicos de Geologia para Engenheiros de Perfurao...............................5

1.1 - Formaes e Litologias....................................................................................5 1.1.1 - Carta Estratigrfica da Bacia de Campos.........................................6 1.1.2 - Idades Geolgicas.............................................................................7 1.1.3 - Sees Clsticas................................................................................7 1.1.4 - Sees Carbonticas.........................................................................8 1.1.5 - Sees Saliferas................................................................................9

1.2 - Geologia Rasa e Estudo do Solo marinho.....................................................10 1.3 - Marcos Geolgicos........................................................................................11 1.4 - Litologias abrasivas.......................................................................................12 1.5 Falhamentos..................................................................................................13

1.5.1 - Capacidade de selo dos falhamentos..............................................13

2.0 - Conceitos Bsicos de Geofsica para Engenheiros de Perfurao.............................14 2.1 - Tempo de Transito Compressional................................................................14 2.2 - Tempo de Transito Cisalhante.......................................................................14 2.3 - Clculo da Profundidade...............................................................................15 2.4 - Estimativa da Presso de Poros e de Fratura com Dados Ssmicos...............15 2.5 - Trajetria do Poo na Seo Ssmica............................................................17

3.0 - Perfis Eltricos...........................................................................................................19

3.1 - Perfil de Caliper.............................................................................................20 3.2 - Perfil de PWD................................................................................................20 3.3 - Perfil de Gamma Ray....................................................................................20 3.4 - Perfil de Resistividade...................................................................................20 3.5 - Perfil Snico..................................................................................................21

3.5.1 - Tendncia de Compactao Normal da Rocha 3.6 - Perfil de Densidade 3.6 - Perfil de Imagem Resistiva 3.7 - Perfil de Imagem Snica

4.0 - Geopresses

4.1 - Presso de Poros 4.1.1 - Presso de Poros Utilizando Parmetro de Perfurao 4.1.2 - Clculo da Presso de Poros Mediana

4.2 - Presso de Fratura 4.2.1 - Presso de Fratura em Folhelhos 4.2.2 - Presso de Fratura em Areias 4.2.3 - Presso de Fratura em sees de sal 4.2.4 - Presso de Fratura em Carbonatos

4.3 - Presso de Colapso Inferior da Rocha 4.4 - Teste de Absoro (LOT)

4.4.1 - Fissuras Pr-Existentes 4.4.2 - Mtodo de Bombeamento 4.4.3 - Tenses Horizontais 4.4.4 - Orientao das Tenses Horizontais


4.4.5 Correlao dos Testes de Absoro 4.5 - Presso de Quebra da Rocha 4.6 - Zona de Transio de Presso de Poros 4.7 - Mecanismos de Gerao de Presses Anormais 4.8 - Janela Operacional de Geopresses 4.9 - Mecanismos de Gerao de Presso de Poros

4.9.1 - Mecanismo de Sub-compactao 4.9.2 - Mecanismo de Migrao e Gerao 4.9.3 - Mecanismo de Carregamento Lateral 4.9.4 - Efeito de Centride

5.0- Acompanhamento da Perfurao Mud Logging

5.1 - Resumo da Perfurao 5.2 - Resumo dos Parmetros de Perfurao

6.0 Mecnica de Rocha

6.1 - Resistncia Compressiva Aparente 6.2 - Resistncia Compressiva Simples 6.3 - Resistncia Compressiva Confinada 6.4 - Tenses In-Situ 6.5 Tenses In-Situ em relao ao eixo do Poo 6.6 - Estado de tenses na Parede do Poo 6.7 - Determinao das Tenses Principais na Parede do Poo 6.8 - Critrios de Falha 6.9 - Determinao do Peso do Fluido de Perfurao

7.0 - Brocas

7.1 - Profundidade de Corte 7.2 - Influncia do Peso e Rotao na Taxa de Penetrao 7.3 - Vazo de Perfurao 7.4 - Jatos da Broca 7.5 - Alargamentos do Poo

7.5.1 - Brocas Bi-Centricas 7.5.2 - Alargadores

8.0 Fluido de Perfurao

8.1 - Determinao da massa especifica do fluido de perfurao 8.2 - Influncia da massa especifica do fluido de perfurao na parede do poo

9.0 - Perfurao Direcional

9.1 - Perfurao com Motor de Fundo 9.2 - Perfurao com Rotary Steerable 9.3 - Coliso de Poos

9.3.1 - Mtodo Error Ratio 9.3.2 - Mtodo Depth Ratio

9.4 - Geodirecionamento da trajetria do poo 9.5 - Brocas para Perfurao Direcional


10.0- Construo do Poo 10.1 - Determinao dos Dimetros das Fases 10.2 - Determinao do Comprimento das Fases

10.2.1 - Determinao do Comprimento das Fases Baseado nos Gradientes de Geopresses (Janela Operacional)

10.2.2 - Determinao do Comprimento das Fases Baseado na Tolerncia Esttica ao Kick

10.2.3 - Determinao do Comprimento das Fases Baseado na Tolerncia Dinmica ao Kick

10.2.4 - Determinao do Comprimento das fases Baseado na Anlise de Problemas Associados Trajetria do Poo

10.3 - Cimentao dos Revestimentos 10.3.1 - Regime de Fluxo na Cimentao dos Revestimentos 10.3.2 Topo das Pastas de Cimento

10.4 - Poo Piloto 10.5 - Fase I Revestimento Condutor

10.5.1 - Condutor cravado 10.5.2 - Condutor cimentado 10.5.3 - Condutor jateado 10.5.4 - Numero de Tubos a Serem Perfurados 10.5.5 - Nmero de Tubos a Serem Jateados 10.5.6 - Teste de Trao 10.5.7 - Flexo na Cabea do Poo

10.6 - Fase II Revestimento de Superfcie 10.6.1 - Margem de Segurana de Riser 10.6.2 - Presso de Teste do BOP

10.7 - Fase III Revestimento intermedirios 10.7.1 - Influncia da Temperatura Sobre os Revestimentos Efeito de

APB 10.7.2 - Poo de trs fases slender 10.7.3 - Poo Investigatrio 10.7.4 - Liner Expansvel

10.8 - Fase IV Revestimento de Produo 10.9 - Clculo das Presses de Teste dos Revestimentos

11.0 Ferramentas de Pescaria

12.0 - Contingncias

13.0 - Problemas de Poo na Perfurao.

14.0 Fluxograma para Elaborao do Projeto de Perfurao de Poo.

15.0 Nomenclatura

16.0 Bibliografia e Consultores


1.0 Conceitos Bsicos de Geologia para Engenheiros de Perfurao 1.1 Formaes e Litologias O interesse geolgico do Engenheiro de Perfurao entender as propriedades in-situ da rocha (Propriedades Fsicas: topos, idade, falhas, porosidade, dureza, abrasividade e propriedades elsticas; Propriedades Qumicas: litologia e composio mineralgica e, Propriedades Trmicas), identificar obstculos e analisar na seo geolgica e ssmica os objetivos propostos. O conhecimento da composio mineralgica, idade e topos das formaes e os chamados obstculos perfurao (zonas de presso anormal, zonas de perda de circulao, falhas, mobilidade etc) e os dados dos poos de correlao sero usados para otimizar a configurao do poo e entendimento dos problemas que podero ocorrer durante a construo do poo. Quando houver muitos obstculos e a trajetria do poo for complexa, a soluo dividir a coluna litolgica em extratos individualizados com anlise detalhada de todos os aspectos que podem interferir na construo do poo.

Fig.1 - Seo Geolgica Generalizada das Bacias Marginais da Costa Brasileira.


1.1.1 Carta Estratigrfica da bacia de Campos

Fig.2 Carta Estratigrfica da Bacia de Campos Brasil.


1.1.2. Idades Geolgicas Quando feita a anlise da Seo Geolgica que ser perfurada associamos os riscos perfurao (ex: dureza e abrasividade de rocha, geopresses, falhas, etc) com eventos que possam correlacionar os poos. Uma maneira sub-dividir a coluna litolgica amarrando os eventos. Rochas mais antigas so mais duras e compactas porque foram submetidas a maiores soterramentos.

Tabela 1. Tabela com as principais Idades Geolgicas.

1.1.3 - Sees Clsticas A seqncia litolgica de Argilas (folhelhos e argilitos), Silte (siltitos) e areias (arenitos e conglomerados), so chamadas de Sees Clsticas. Essas rochas so formadas principalmente por processos fsicos de intempries, transporte, deposio e compactao formando extratos bem definidos. A porosidade e a dureza aumenta diminui com a profundidade governada pelo peso das camadas da rocha que vai se acumulando. Processos qumicos tambm podem ocorrer em rochas clsticas como transformao argilo-mineral, aumento da porosidade primria e formao de xidos pela percolao de guas. O


xido de ferro ou pirita, comumente encontrado em folhelhos . Isso faz com que os folhelhos tornem-se altamente abrasivos perfurao. Basicamente, a teoria da Engenharia de Perfurao como conhecemos foi desenvolvida e testada em rochas clsticas. 1.1.4 - Sees Carbonticas As sees carbonticas podem ser de origem qumica, aquelas formadas pela precipitao de carbonato de clcio ou magnsio (ex. dolomitos), ou de origem orgnica, aquelas formadas pelo acmulo de carapaas de organismos calcreos (ex. calcarenitos). Carbonatos de origem qumica mais comuns:

1- Margas, 2- Dolomitos (carbonato de magnsio e clcio), 3- Calcitas (carbonato de clcio),

Carbonatos de origem orgnica mais comuns:

1- Calcarenitos, 2- Calcilutitos, 3- Calcissiltitos, 4- Calciruditos.

As margas so calcrios de origem qumica com contedo de argila igual ou superior a 50% em volume. So moles de perfurar e podem encerar a broca facilmente. Deve-se utilizar um fluido de perfurao com alta lubricidade, alto poder de encapsulamento e alta vazo de perfurao. Os dolomitos geralmente so duros, estveis e abrasividade mdia. Ao contrrio de fraturas em margas e calcrios, fraturas em dolomitos geralmente tem baixa capacidade de selo e so causa de perda de circulao intensa. Em carbonatos, alm da porosidade primria que funo da sedimentao e compactao da rocha, pode ocorrer a formao de porosidade secundria pela percolao de guas que dissolvem o arcabouo ou pela reorganizao de ons de magnsio. A percolao de guas pode produzir desde pequenas aberturas at imensas cavernas. No estudo de geopresses, as principais propriedades da rocha que analisamos so as propriedades eltricas e acsticas associadas a porosidade primria da rocha. Diferentemente de sees clsticas onde porosidade secundria difcil de ocorrer ou no existe, em sees carbonticas a porosidade secundria dificulta a interpretao da presso de poros podendo inclusive levar a erros grosseiros. A experincia acumulada numa determinada rea fundamental.


1.1.5 - Sees Saliferas Os sais so evaporitos e os principais encontradas na natureza so: - Anidrita - Halita, - Silvinita, - Taquidrita, - Carnalita Os Sais tem comportamento visco-elsticos, portanto se comportam como se fossem lquidos e movem-se para dentro do poo assim que o cilindro de rocha for cortado. O grau de mobilidade funo principalmente da composio qumica, do perfil de temperatura, da carga litosttica e da diferena de densidade com a rocha encaixante. A seqncia de Sais acima a mesma em relao ao grau de mobilidade. A Anidrita tem mobilidade muito baixa prxima de zero, a Halita (sal mais comum na natureza), tem mobilidade que precisa ser cuidadosamente analisada a seguir vem a Silvinita, Taquidrita e a Carnalita. No projeto de poo devem ser considerados os seguintes riscos na perfurao de sees saliferas:

1- Desconexo da coluna de perfurao devido a elevada vibrao, 2- Priso da coluna de perfurao devido ao fechamento do poo (mobilidade do sal), 3- Necessidade de uso de fluido de perfurao base gua saturado ou fludo de perfurao

sinttico, 4- Possveis zonas de presso anormalmente alta ou baixa na base da seo salfera

extremamente difceis de serem detectadas, 5- Presso de fratura anormalmente baixa, na base da seo salifera, devido a rocha alterada

mecanicamente pelo movimento do sal, 6- Colapso dos revestimentos durante a perfurao e durante a vida til do poo, 7- Percolao de guas com temperaturas superiores a 100 C0 em seqncias de

Carnalitas/Taquidritas podem gerar cido clordrico que danoso as pastas de cimento. A mobilidade do sal deve ser considerada em toda vida til do poo e no somente na fase de perfurao. Os contaminantes como folhelhos por ex, mesmo aps revestido o poo, so forados contra o revestimento e funcionam como uma faca que provoca o colapso devido a concentrao de tenses cisalhantes nesse ponto. Uma tcnica utilizada para minimizar a mobilidade da rocha utilizar fluido de perfurao com densidade igual a carga litosttica que o sal esta submetido. Entretanto isso no garantia de estabilidade devido principalmente as impurezas que podem estar presentes na coluna salifera porque produzem concentrao de tenses muito elevadas. Conhecendo-se as propriedades de mobilidade do sal pode-se estimar o fechamento do poo em funo do tempo conforme a equao nr.1:


( )( )1........

243

=TB

nh ePpAn

t

o

e

rr

onde: =r Raio do poo aps o tempo t - pol =or Raio do poo (raio da broca ou do alargador) - pol =t Tempo decorrido da perfurao - seg

( )15.0 += n =n Expoente de tenso do sal ( )3.15.4

=A Constante do sal: ( ) 11313 sec105.01042.1 npsi =h Tenso horizontal do sal - psi =Pp Presso de Poros do sal - psi

=B Expoente de temperatura do sal: [ ] KT 000.2000.8 =T Temperatura do sal - K

Fig. 3 - Exemplo mostrando a reduo do dimetro do poo versus tempo em horas aps a perfurao. A mobilidade funo da tenso de confinamento que aumenta com a profundidade.

1.2 - Geologia Rasa e Estudo do Solo Marinho (E&P - PE-37-0511 e E&P - PP-37-0087) A geologia rasa estuda a composio litolgica dos primeiros 200, 300m e identifica os possveis riscos superficiais para o inicio da perfurao.


Os principais riscos so: 1- Existncia de falhas comunicando com a superfcie, 2- Existncia de acumulaes de gs raso e/ou hidrato, 3- Depresses e inclinao do solo marinho, 4- Composio e resistncia relativa do solo marinho.

Na bacia de Campos, temos uma noo exata da resistncia do solo marinho devido aos testes de geomecnica que o Cenpes realizou e aos dados obtidos durante as operaes de jateamento do revestimento condutor.

Fig. 4 - Mapa de detalhe com relevo sombreado. A presena de vida marinha no solo marinho esta associada a existncia de alimento. No caso Corais, como visto ao lado, a provvel fonte de alimento pode ser a presena gs raso.

Fig. 5 - Na seo ssmica rasa abaixo, que corresponde a mesma locao do mapa de detalhe ao lado, verifica-se a existncia de um possvel Flag associado a presena de gs.


1.3 - Marcos Geolgicos Marco geolgico qualquer evento litolgico, resistivo, erosivo, hiato deposicional, etc, que possa ser mapeado regionalmente numa bacia sedimentar. Os Marcos Geolgicos servem de referncia para projetos de perfurao e para referncia nas trajetrias. Na bacia de Campos, os Marcos mais conhecidos so o Marco Cinza e o Marco Azul. O Marco Cinza um marco litolgico composto por diamectitos duros e o marco Azul um marco litolgico composto por carbonatos duros. Em algumas reas da Bacia de Campos o Marco Cinza raso sendo encontrado na profundidade de jateamento e como no pode ser jateado o incio de poo perfurado.

Fig. 6 Marco Cinza mapeado em amarelo na regio do campo de Marlim. Esse marco no pode ser jateado.

1.4 Litologias Abrasivas Toda rocha sendo cortada submete a broca a um desgaste por atrito principalmente na lateral onde geralmente no h ou muito pequeno o poder de corte. As seqncias abrasivas geralmente ocorrem em formaes mais antigas e compactadas e so intervalos que podem ser mapeados como Marcos Abrasivos. Durante a perfurao de litologias abrasivas pode ocorrer reduo do dimetro da broca e dos estabilizadores, produz torque elevado e varivel com baixo peso sobre broca. Os sintomas so os mesmos de cone de broca travado. Identificado que estamos perfurando litologias abrasivas, devemos escolher brocas e estabilizadores de coluna com maior proteo lateral, utilizar baixa rotao e aumentar o peso sobre broca. Outra recomendao adicionar a coluna rollers reamers posicionados logo acima dos estabilizadores para retificar a parede do poo. Quando a broca trocada, a nova broca deve ser descida com muito cuidado para evitar o acunhamento da coluna. recomendvel repassar o ltimo intervalo perfurado com baixo peso. Litologias mais abrasivas:

1- Conglomerados bem cimentados,


2- Arenitos grosseiros e duros cujo cimento dos gros seja silicoso, 3- Folhelhos piritosos, 4- Diabsios e, 5- Calcarenitos duros.

1.5 Falhamentos Falhamento a quebra e movimentao da rocha devido a tenses resultantes na fase de sedimentao e ou estruturao. Basicamente h trs tipos de falhas:

1) Falha normal, 2) Falha reversa ou de empurro e, 3) Falha transcorrente ou falha lateral.

Na falha normal, quando ocorre a quebra a rocha um dos blocos desce. Nesse caso a tenso vertical maior que as duas tenses horizontais: hHV Na falha reversa, quando ocorre a quebra da rocha um dos blocos sobe. Nesse caso a tenso vertical menor que as duas tenses horizontais. VhH A falha transcorrente ou falha lateral, ocorre quando a rocha quebra e os blocos movimenta-se horizontalmente. Nesse caso a tenso vertical maior que a tenso horizontal mnima e menor que a tenso horizontal mxima. hVH 1.5.1 Capacidade de Selo dos Falhamentos Capacidade de selo dos Falhamentos a resistncia que essa falha tem a abertura. Esse estudo muito importante para o Geofsico que procura saber qual a capacidade de armazenar hidrocarbonetos em reservatrios com fechamento estrutural contra falhamentos. Na perfurao, o interesse de conhecer a capacidade de selo das falhas identificar problemas associados e a necessidade ou no de revestir logo aps a falha. Se a falha possui um rejeito muito grande provvel que haja uma regio enfraquecida e se possvel a trajetria do poo deve ser alterada. Os principais problemas associados a falhas so:

1) Perda de circulao, 2) Instabilidade das paredes do poo, 3) Baixo gradiente de fratura, 4) Possvel ocorrncia de uma regio falhada por listras.


2.0 Conceitos Bsicos de Geofsica Aplicados na Engenharia de Perfurao Em poos exploratrios isolados onde no houver bons dados de correlao, usa-se o conjunto velocidade de estaqueamento ( )Vstk e tempo duplo ( )TT ssmico. Com isso possvel determinar as Geopresses, Propriedades elsticas da rocha e fazer o projeto de poo. 2.1 Tempo de Transito Compressional Para melhorar a qualidade da analise, utilizamos vrios conjuntos de velocidade de estaqueamento versus tempo duplo ao redor da locao formando o que se chama cubo de velocidades. Para cada ponto calculamos a curva de velocidade intervalar ( )Vi :

( )2............................12

12

122

2

TTTT

TTVstkTTVstkVi

=

onde:

=Vi Velocidade intervalar - segft / Vstk = Velocidade de estaqueamento ssmico - segft /

=TT Tempo Duplo ssmico - seg Clculo do tempo de transito compressional:

( )3............................................000.000.1Vi

dtc =

onde:

=dtc tempo de transito compressional - ftseg / 2.2 Tempo de Transito Cisalhante H relao linear entre a velocidade compressional e a velocidade cisalhante. Quando a relao no conhecida utilizamos como default a relao de Castanha:

( )4....................................1172872.0 = ViVcis onde:

=Vcis Velocidade cisalhante - segm / =Vi Velocidade compressional - segm /

Clculo do tempo de transito cisalhante:

( )5...................................281.3

000.000.1Vcis

dts

= onde:

=dts tempo de transito cisalhante - ftseg /


Fig. 7 Relao linear entre a velocidade compressional e a velocidade de cisalhamento da rocha.

2.3 Clculo da Profundidade A profundidade de cada velocidade intervalar dada por:

( ) ( )6...........................5.0Pr1

1 =TTn

TTnnn TTTTViof

2.4 Estimativa da Presso de Poros e de Fratura com Dados Ssmicos O clculo das propriedades elsticas da rocha, presso de poros e de fratura utilizando dados de perfis tem maior preciso do que se calculada utilizando os dados da Ssmica, porm as equaes utilizadas so as mesmas nos dois casos. Obviamente que utilizando dados ssmicos a preciso menor pela qualidade dos dados. O modelo matemtico mais usado na indstria do petrleo foi desenvolvido por Bem Eaton e descrito na capitulo de geopresses. Fig.8 Grfico do tempo de transito versus profundidade calculado a partir conjunto de velocidades de estaqueamento ssmico-tempo duplo. Esses atributos no identificaram anomalias na posio da falha de crescimento prevista a ocorrer a 5.100m.


Fig. 9 Grfico com geopresses calculadas a partir dos dados ssmicos. Para esse poo situado na costa africana, foram plotados vrios conjuntos de velocidade intervalar versus profundidade situados em volta da locao. Aps isto foi definido um nico par de velocidade intervalar versus profundidade calculado geopresses e estado de tenses do poo.

Fig. 10 O grfico ao lado mostra as presses de poros, fratura e colapso inferior da rocha calculadas durante a perfurao e aps a perfurao (testes de presso a cabo) do mesmo poo das fig. 8 e fig. 9.


PN1_PilotoF1

F2

8-MRL-55D

1400m

A BPN1_PilotoF1

F2

8-MRL-55D

1400m

A B

FI

F2

A B

86 m113 m

TOPO DO RESERVATRIO

BASE DO RESERVATRIO

FI

F2

A B

86 m113 m

FI

F2

A B

86 m113 m

TOPO DO RESERVATRIO

BASE DO RESERVATRIO

2.5 Trajetria do Poo na Seo Ssmica Sempre que possvel e principalmente em poo direcionais ou horizontais deve-se visualizar a trajetria do poo na seo Ssmica ou seo Geolgica para visualizar como os obstculos iro influenciar a perfurao e identificar outros possveis obstculos durante construo do poo.

Fig. 11 Seo Ssmica colorida com detalhes de falhas e topo de reservatrio.

Fig. 12 Seo Geolgica interpretada a partir da Seo Ssmica anterior mostrando com maior clareza as falhas, o reservatrio e a trajetria do poo.


No exemplo da Seo Ssmica abaixo, na trajetria do poo foi identificada uma falha normal com rejeito de cerca de 500m que quebrou a rocha em forma de listras. Como no so conhecidos atributos de perfis eltricos ou ssmicos para quantificar a resistncia mecnica no plano de falha, a experincia do projetista fundamental.

Fig. 13 - A trajetria do poo foi posicionada inicialmente na direo SE-NW e depois foi alterada de NW-SE aps ser plotada na seo ssmica onde aparece uma Rublle Zone produzida por falhamento com rejeito de cerca de 500m. Observando a trajetria do poo acima intuitivo que a estabilidade mecnica do poo horizontal seria muito mais afetada que a estabilidade mecnica do poo piloto.


3.0 Perfis Eltricos As propriedades fsicas das rochas mais importantes na avaliao de perfis so as eltricas, radioativas e acsticas. comum que os gelogos definam a perfilagem a ser realizado num determinado projeto, porm, no vedado ao engenheiro solicitar a programao de determinados perfis com o objetivo de controlar a perfurao ou coletar dados para novos poos. Temos dois tipos de perfilagens:

1- Perfilagem a cabo (ps-perfurao) e, 2- Perfilagem durante a perfurao (LWD).

O engenheiro de perfurao utiliza os perfis para, principalmente, conhecer a litologia perfurada, as presses de poros e de fratura, as propriedades elsticas da rocha e fraturas naturais na trajetria do poo. Todos os perfis so muito importantes mas os mais utilizados na perfurao so: Caliper, PWD, Gamma Ray, Resistividade, Snico, Densidade, Imagem Resistiva e Imagem Snica.

Fig. 14 Raio de Investigao e Resoluo das Ferramentas de Perfilagens.


3.1 Perfil de Caliper O perfil caliper o principal indicador do estado de tenses nas paredes do poo. Sua anlise pode indicar se estamos perfurando com as paredes comprimidas (formao de break outs), se o fluido de perfurao e a coluna de perfurao esto interagindo ou no mecanicamente com a rocha (formao de wash outs) e a orientao das tenses horizontais (Caliper Azimutal). Um exemplo de aplicao do conhecimento da orientao das tenses horizontais na operao de Frac Pack que se feito na direo correta maximiza o IP do poo. 3.2 Perfil de PWD (Pressure While Drilling) Este perfil mede a presso hidrulica no fundo do poo e muito importante para o projetista acompanhar o que esta ocorrendo no anular coluna-poo durante a perfurao. O aumento da presso hidrosttica prximo da broca pode ser devido a:

a) Pack offs devido a vazo insuficiente para carrear os cascalhos, reologia do fluido de perfurao muito pobre ou peso do fluido de perfurao insuficiente.

b) Fechamento das paredes do poo devido instabilidade mecnica ou mobilidade no caso de perfurao em sees saliferas,

c) Poo desmoronando devido interao mecnica da coluna de perfurao com a rocha ou interao qumica do fluido de perfurao com a rocha,

A diminuio da presso hidrosttica prximo da broca pode ser devido a:

a) Perda severa de circulao, b) Perfurao de zonas porosas com presso de poros significativamente maior que o peso do fluido de perfurao,

3.3 Perfil de Gamma Ray um perfil litolgico que mede a radioatividade natural da formao principalmente do Urnio 238, Potssio-40 e Thrio-232. Arenitos e Calcreos tem baixa radioatividade e Folhelhos tem alta radioatividade. Durante a perfurao o perfil de Raios Gamma usado para identificar a litologia, fazer correlao geolgica afim de identificar a posio da ferramenta dentro do poo, determinar a argilosidade das areias na anlise das propriedades mecnicas da rocha e, combinado com outros perfis, identificar Marcos (ocorrncia de arenitos radioativos ou picos anormais em folhelhos) que possam orientar a posio da trajetria do poo. 3.4 Perfil de Resistividade O perfil de resistividade mede a capacidade da rocha de circular a corrente eltrica que funo do tipo de rocha, da porosidade da rocha, do tipo de fluido contido na rocha e da temperatura da rocha. Esse o perfil mais empregado para determinao da presso de poros durante a perfurao principalmente por ser mais barato, pode ser posicionado mais prximo da broca, fcil identificar o fluido dos reservatrios atravessados, pode identificar possveis fraturas e porque o operador tem pouca influncia no valor fornecido pela ferramenta.


As aplicaes mais importantes do perfil de resistividade na perfurao so:

a) Determinao da presso de poros da formao, b) Identificao de fraturas naturais ou induzidas e, c) Identificao do tipo de fluido contido na rocha.

Determinao da presso de poros.

( ) ( )7......2.1

=

RnRGnOvbOvbPp

onde: =Pp Presso de poros - ppg =Ovb Overburden ou carga litosttica - ppg

Gn = gradiente de presso de poros normal - ppg Rn = Resistividade do trend normal - ohm R = Resistividade observada em perfil - ohm 3.5 Perfil Snico O perfil snico mede a velocidade intervalar da rocha sendo perfurada que funo do tipo de rocha, da porosidade da rocha e de fraturas quando integrado com outros perfis. O engenheiro responsvel pela coordenao do GEP deve solicitar sempre que possvel a corrida do perfil snico dipolar cruzado que mede as velocidades compressional e cisalhante da rocha azimutal. Na viso da perfurao, a propriedade mais importante deste perfil a velocidade intervalar usada para clculo dos mdulos de compressibilidade, elasticidade e cisalhamento da rocha alm da presso de poros: a) Coeficiente de Poisson

( )8.................1

15.02

2

=

dtcdts

dtcdts

- admensional

b) Mdulo de Cisalhamento

( )9..................................1034.1 210 dtsbG = - psi

onde: b = densidade da rocha 3/ cmgr

c) Mdulo de elasticidade ou mdulo de Young

( )10.........................).........1(2 += GE - psi


d) Mdulo de deformao volumtrica

( )11.........................3

411034.1 2210

=

dtsdtcbKb - psi

e) Mdulo de compressibilidade

( )12.............................................1Kb

Cb = - 1psi f) Presso de Poros

( ) ( )13..............................3

=

dtcdtcnGnOvbOvbPp

onde: =dtcn tempo de transito do trend normal - ftseg /

3.5.1 Tendncias de Compactao Normal da Rocha Para determinao da presso de poros utilizando qualquer parmetro (de perfil ou de taxa de penetrao), necessrio estabelecer qual seria a compactao da rocha caso tivesse ocorrido um processo normal de compactao, expulso da gua e dissipao dessa energia atravs de comunicao hidrulica com a superfcie. Para retro-anlise o perfil mais comumente utilizado para determinao da presso de poros a curva de tempo de transito. O valor do tempo de transito deve ser plotado versus profundidade como no exemplo da figura 82. Muitos autores sugerem o uso da relao de Gardner mas, ao contrrio do que sugere essa relao, a compactao versus profundidade no uma razo exponencial simples. Baseado em experincia de campo, Tomasi e Da Luz 6 , sugerem a seguinte relao para tempo de transito normal (ver fig. 82):

( ) ( )14................10 Pr ofLDAIcBADTN += onde:

=DTN Tempo de transito para rochas com compactao normal, =A Representa o tempo de transito da matriz da rocha (pg 23), =B a diferena entre o tempo de transito do som na gua (203 micse/ft) e o parmetro A , =Ic ndice de compactao normal da rocha. Usar como default 0.000203

=LDA Lmina de gua e, =ofPr Profundidade vertical.

Utilizando a relao entre o tempo de transito observado e o tempo de transito normal (eq. 19), calcula-se a presso de poros instantnea (eq. 13). O prximo passo calcular a presso de poros


mediana que represente os pontos de folhelhos e descartar os pontos de areias e erros de leituras da ferramenta. 3.6 Perfil de Densidade Este perfil geralmente programado somente para ser corrido na zona de interesse porm, havendo interesse em conhecer a densidade em todo intervalo de poo, o coordenador do GEP pode solicitar que assim seja feito. Na construo do poo, a densidade da rocha utilizada principalmente para calculo da carga litosttica (Ovb), da presso de fratura (Pf) e da presso de poros (Pp): a) Carga litosttica (Ovb)

( )15.................................PrPr

0 =of

ofbgOvb

onde: = ofPr intervalo de profundidade correspondente a densidade b .- m

ofPr = Profundidade total em relao a MR.- m b) Presso de Poros (Pp)

( ) ( )16....................2

=

bnbGnOvbOvbPp

bn = Densidade do trend normal - 3/ cmgr

c) Presso de Fratura (Pf)

( ) ( )17..................................1

PpPpOvbPf += ppg

=Pf Presso de Fratura ppg

Quando no possvel correr o perfil de densidade em toda seo de poo, a densidade pode ser estimada a partir do perfil snico compressional: a) Para formaes consolidadas ( )ftsegdtc /100 :

( )18....................................89

28.3

= dtcb

b) Para formaes inconsolidadas ( )ftsegdtc /100


( ) ( )19...........................200

11.275.2 +=

dtcdtmcdtcb

onde dtmc o tempo de transito da matriz da rocha. Valores de dtmc das litologias mais comuns: Folhelhos: 58.0 ftseg / Arenitos: 55,5 ftseg / Dolomitos: 43,5 ftseg / Calcarenitos: 47.5 ftseg / Diabsios: 49.0 ftseg / Anidritas: 50.0 ftseg / Halitas: 67.0 ftseg / Silvinitas: 74.0 ftseg / A preciso do valor de densidade da rocha muito importante para a preciso do clculo das Geopresses do poo principalmente quando temos baixas presses efetivas. 3.7 Perfil de Imagem Resistiva So perfis corridos a poo aberto. Os perfis de Imagem Resistiva durante a perfurao so usados com a finalidade de otimizar a posio do poo no objetivo desejado. Os perfis de imagem resistiva a cabo corrido aps a perfurao tem o objetivo de correlacionar as litologias perfuradas com as litologias observadas em testemunho. O engenheiro deve acompanhar a corrida desses perfis para identificar falhas naturais, zonas de perda, wash outs e break outs. Essa anlise auxilia a identificar o estado de tenso nas paredes do poo e determinao da direo das tenses horizontais do poo.

Fig. 15 Perfil de imagem resistiva de poo aberto mostrando uma falha e sua direo. Identificao de fratura.


3.8 Perfil de Imagem Snica So perfis corridos principalmente a poo revestido e na perfurao so usados para avaliar a cimentao, localizar furos e avaliar o desgaste do revestimento.

Fig. 16 Perfil de Imagem Snica mostrando pontos do revestimento que esto danificados. Pontos do revestimento danificados


4.0 - Geopresses O projeto da primeira coluna de revestimentos de um poo feita baseado nas curvas de presso de poros, de fratura e da presso de colapso inferior. No escopo desse trabalho discutir os procedimentos para determinar as presses de poros que tratado em cursos especficos. Apenas iremos apresentar o formulrio mais utilizado na indstria do petrleo. No projeto de perfurao o clculo das geopresses (presso de poros, de fratura e presso litosttica) deve ser feito em tempo real. Em poos complexos a determinao da profundidade correta de assentamento das sapatas podem ser ajustadas aos resultados desse acompanhamento. 4.1 Presso de Poros As presses de poros podem ser:

a) Presso de Poros normal, b) Presso de Poros anormalmente alta e, c) Presso de Poros anormalmente baixa.

Define-se presso de poros tendo como referncia a coluna hidrosttica da gua que funo da salinidade versus profundidade. Nas nossas bacias a presso de poros dita normal quando 8.5ppg. Quando maior que 8.5ppg dita anormalmente alta e quando menor que 8.5 ppg dita anormalmente baixa. Existem vrios mtodos para calcular a presso de poros antes, durante e aps a perfurao. Os mtodos mais aplicados e conhecidos na indstria do petrleo so os desenvolvidos por Eaton e as equaes esto no capitulo nr.3 Perfis. 4.2 Presso de Poros Utilizando Parmetros de Perfurao Para calcular a presso de poros durante a perfurao, o mtodo desenvolvido por Jorden & Shirley 9 o mais conhecido e o mais aplicado. Utiliza os parmetros de perfurao aplicados e a taxa de penetrao obtida, chama-se mtodo do D-expoente (Dc):

( )20..............................1012log

60log

6

=

DiaWobRPM

ROP

Dc

( )21...........................................................6.8MW

DcDco =

( ) ( )22................2.1

=

DcnDcoGnOvbOvbPp

onde: =Dc d expoente admensional =ROP taxa de pentrao - hrm / =RPM revolues da broca por minuto


=Wob Peso sobre a broca - lb =Dia dimetro da broca - polegada =Dco expoente Dc corrigido para o peso do fluido de perfurao sendo usado admensional =Dcn expoente D do trend normal admensional =MW peso do fluido de perfurao - ppg

4.3 Clculo da Presso de Poros Mediana Para selecionar os valores de presso de poros instantnea que represente os folhelhos, Tomasi e Da Luz 6 sugerem o seguinte mtodo:

a) Estabelecer 9 pontos com presso de poros conhecida, b) Definir limite superior de presso de poros (LSP) default LSP = 0.30 ppg, c) Definir limite inferior de presso de poros (LIP) default LIP = 0.30 ppg, d) Calcular as janelas operacionais de presso de poros: e) ( )23........LSPPPanteriorJos += f) ( )24........LIPPPanteriorJoi = g) Verificar se a presso de poros instantnea em anlise encontra-se dentro das janelas

operacionais. Caso negativo desconsiderar esse ponto e adotar o valor de presso de poros anterior. Caso afirmativo:

h) ( ) ( ) ( ) ( )[ ] ( )25.......

109...321

+++++= nPpnPpnPpnPpPpiPp

onde: =Jos Janela operacional superior de presso de poros - ppg , =Joi Janela operacional inferior de presso de poros - ppg ,

=PPanterior Presso de poros anterior - ppg , =Ppi Presso de poros instantnea sendo analisada - ppg , =Pp Presso de poros - ppg .

Fig. 17 Exemplo de clculo da presso de poros mediana utilizando o mtodo de Tomasi e Da Luz. A linha vermelha representa a presso de poros calculada pelo mtodo de Eaton, chamada de presso de poros instantnea porque utiliza todos os dados disponveis de tempo de transito (pontos de areias e pontos de folhelhos) . A curva azul representa a presso de poros mediana dos pontos de folhelhos. A linha laranja a presso de fratura estimada e a linha preta a presso de sobrecarga, tambm chamada de presso de Overburden.


4.4 Presso de Fratura Erroneamente, muitas vezes a presso de fratura confundida com tenso horizontal. Na verdade essa associao uma maneira de simplificar a anlise. A presso de fratura dependente da presso de poros, ou seja, quando cresce a presso de poros cresce a presso de fratura e quando diminui a presso de poros, diminui a presso de fratura. 4.4.1 Presso de Fratura em Folhelhos Utilizando o modelo de poro-elasticidade, em rochas clsticas isotrpicas e relaxadas (seqncia de areias e folhelhos) a equao de Matheus & Kelly a mais usada para calcular a presso de fratura na perfurao:

( ) ( )26........................PpPpOvbKpPf += Na anlise da presso de fratura muito importante que a seo geolgica seja dividida em extratos como por ex. Mioceno, Oligoceno superior, Oligoceno mdio, Oligoceno inferior, etc, da ento, utilizando dados de correlao, determinar para cada intervalo o ndice Kp. Caso a rocha fosse homognea e isotrpica teramos que Kp:

( )27........1 =Kp

=Pf Presso de fratura - ppg

= coeficiente de poro-elasticidade de Biot admensional =Kp razo de tenses efetivas admensional

= mdulo de Poisson admensional. 4.4.2 Presso de Fratura em Carbonatos Em sequncias de rochas carbonaticas alm dos fenmenos fsicos de deposio e estruturao ocorrem efeitos qumicos importantes como percolao de guas que dissolvem a rocha e forma porosidade secundria. Nesse caso os valores de presso de poros calculados usando os dados de perfis eltricos no so bons e a experincia na rea passa a ser fundamental. Quando a rocha tem porosidade secundria, o valor de tempo de transito lido em perfil vai ser maior em relao a uma rocha normalmente compactada. Na anlise de presso de poros quando comparamos as leituras observadas em perfil com as tendncias normais de compactao, valores maiores de tempo de transito sero inferidos a uma maior porosidade, que esta correto, porm essa porosidade anmala ser atribuda a que a rocha esta pressurizada que um erro. Portanto para determinao da presso de fraturas em seqncias de carbonatos, utilizar a equao de Matheus&Kelly, porm ajustar aos valores observados na rea particularizando nos extratos que possuam porosidade secundria ou zonas de perda de circulao.


4.4.3 Presso de Fratura em Sal Os sais no podem ser tratados com modelos de poro-elasticidade, tem comportamento de visco-elasticidade. Em sees limpas e homogneas de sal, a presso de fratura sempre maior do que a tenso vertical aplicada naquele ponto e, portanto, podemos de forma conservadora adotar como valor de presso de fratura de 5% a 10% alm do gradiente de sobrecarga.

Fig. 18 Grfico de geopresses de poo no Golfo do Mxico. A curva verde a presso de fratura na seo de sal. Observar que na seo do sal a presso de fratura maior que a presso de sobrecarga. A curva preta a presso de sobrecarga e a curva vermelha a presso de poros. Na base do sal, a presso de fratura pode estar anormalmente baixa porque o movimento do sal pode ter cizalhado essa regio.

4.5 Presso de Colapso Inferior da Rocha. Quando um poo perfurado, o estado de tenses original alterado devido a retirada de um cilindro de rocha que substitudo pelo fluido de perfurao. O Peso de fluido de perfurao dever ser suficiente para manter as paredes do poo estabilizadas. Quando diminumos o peso do fluido de perfurao, a rea da parede do poo na direo da tenso horizontal mnima se comprime e pode chegar a ruptura por colapso. Essa a chamada Presso de Colapso Inferior ( )Pci . Para determinar a presso de colapso inferior necessrio modelar o estado de tenses em volta da parede do poo, isto ser discutido no capitulo de Mecnica de Rocha.


4.6 Teste de Absoro O teste de absoro avalia a operao de cimentao, estima o gradiente de fratura da formao, fornece o campo de tenses na regio do poo e auxilia para avaliar a presso de poros nos folhelhos logo abaixo da sapata. Este teste deve ser programado para ser realizado logo aps o reinicio da perfurao em cada fase. Mesmo em poos horizontais onde a fase de 8 j comea dentro do reservatrio e navega somente nos arenitos recomendvel fazer o teste de absoro que fundamental para controle da operao de gravel pack. Um temor comum dos testes de absoro que a resistncia do poo reduzida pelo rompimento da rocha. O teste de absoro mede a tenso mnima de compresso na parede do poo e como regida pela sobrecarga a resistncia da rocha no afetada pelo teste de absoro.

Fig. 19 Grfico tpico de um teste de absoro estendido. O intervalo A-B corresponde compresso do fluido e expanso elstica do poo. O ponto B o ponto de mudana do comportamento linear e uma pequena fratura estvel aberta. O intervalo B-C corresponde ao volume bombeado para crescimento da fratura inicial at ocorrer a quebra no ponto C onde uma queda brusca de presso acontece. No ponto D ocorre a presso de fechamento instantnea da fratura e representa a tenso original no final da fratura. um valor limite para tenso horizontal mnima original (estado de tenso no perturbado). O ponto E a presso de fechamento da fratura que o valor mais correto da tenso horizontal mnima original.

4.6.1 Fissuras Pr-Existentes Na maioria dos poos a rocha j se encontra fissurada, ou se tornar fissurada medida que a perfurao prosseguir. Tais fendas esto normalmente fechadas por causa das tenses de compresso naturais que atuam nas suas faces. Em alguns casos essas fissuras podem se prolongar e tornar-se pequenas falhas possibilitando comunicao hidrulica entre o reservatrio e o poo sendo perfurado. No campo de Marlim temos observado a ocorrncia de anomalias de gs quando perfura-se sees de folhelhos prximas de reservatrios e a explicao mais plausvel para essa ocorrncia que alguma fissura ou pequena falha possa estar comunicando o poo com o reservatrio.


4.6.2 Mtodo de Bombeamento Pode-se programar o teste de absoro por bombeamento continuo ou bombeamento por hesitao. Recomenda-se o mtodo por bombeamento continuo pelas seguintes vantagens:

1) Pode ser feito em qualquer tipo de formao (permevel ou impermevel), 2) Durante todo o tempo do teste, o fluido mantido em movimento evitando que ao

parar o bombeio se crie uma fora gel e, 3) Mantm uma perda de carga nica e constante.

4.6.3 Correlao de Dados de Teste de Absoro Quando projetamos um poo, necessrio um bom conhecimento das presses de fratura esperadas. Para ajustar nosso estudo analisamos os dados de testes de absoro realizados em poos de correlao. Na figura abaixo os 4 poos so geologicamente correlacionveis, entretanto as presses de fratura so diferentes para uma mesma profundidade em relao a linha de gua.

Fig. 20 Os poos A, B, C e E so geologicamente correlacionveis porm as presses dos testes de absoro nos pontos 1, 2 e 3 so diferentes devido a espessuras de sedimentos, trajetria dos poos e presso de poros que podem ser diferentes.

Para correlacionar os dados dos testes de absoro do poo A para o poo B determinar a constante pK da frmula 26 e recalcular as curvas de geopresses para cada locao. No recomendvel o uso de relao linear entre os poos principalmente quando as trajetrias no forem as mesmas e ocorrer presses de poros anormais na vizinhana.


4.6.4 Tenses Horizontais As duas tenses horizontais so governadas pela tenso vertical. A presso de quebra da rocha governada pelas tenses horizontais que para poos verticais calculada da seguinte frmula:

( )27.........................30 pHhq PTP += Considerando que a presso de absoro aproximadamente igual a tenso horizontal mnima e que a resistncia trao da rocha desprezvel podemos determinar a tenso horizontal mxima como sendo:

( )28..............................2 phH P= Para poo direcional perfurado no mesmo azimute da tenso horizontal mxima:

( )( ) ( ) ( )29..................................cos3 22 pVhq PsenP = onde:

=qP presso de quebra da rocha - ppg = ngulo de inclinao do poo

0T = tenso de trao da rocha - ppg =h tenso horizontal mnima pode ser assumida como sendo a presso de absoro absP - ppg =H tenso horizontal mxima - ppg =pP presso de poros - ppg

4.6.5 Orientao das Tenses Horizontais As duas tenses horizontais so perpendiculares entre si e a orientao governada principalmente pela estruturao da bacia. Na inexistncia de uma indicao segura pode-se assumir que a direo da tenso horizontal mxima ( )H a mesma orientao das fraturas principais do campo. Como a fratura se propaga sempre na direo da tenso horizontal mxima, essa uma hiptese vlida. Fraturas de alivio de tenses tem pouco ou nenhum rejeito e podem ter outra direo. O mtodo mais preciso para determinao das tenses horizontais o Mini-Frac porm extremamente caro. Na prtica o mais utilizado para medir a direo das tenses horizontais o estudo de breakouts que so ovalizaes abruptas do poo produzidas por desmoronamentos provocados pro fraturas cisalhantes induzidas.


Fig. 21 Quando o peso do fluido de perfurao insuficiente a rocha quebra por compresso nos dois lados da tenso horizontal mnima e pode permanecer integra na direo da tenso horizontal mxima. Quando fraturas so induzidas elas ocorrem na direo da tenso horizontal mxima

4.6.6 Presso de Quebra da Rocha. Em poos verticais a presso de quebra da rocha sempre maior que a tenso horizontal mnima mas em poos inclinados a rocha pode quebrar com valores menores do que a tenso horizontal mnima. Nesse caso a rocha quebra entorno da parede do poo mas no se propaga e durante a perfurao pode ocorrer o efeito de respirao da formao (breathing). Isso acontece porque enquanto nos poos verticais a tenso de quebra governada pela sobrecarga, em poos inclinados a tenso de quebra governada pelas tenses horizontais. 4.7 Zona de Transio de Presso Num poo em que a presso de poros cresce, existe uma regio de transio entre a presso de poro normal e a presso de poro anormalmente alta formando uma rampa. A rampa de presso de poros ou zona de transio de presso de poros geralmente no muito longa, cerca de 30 a 300m, e depende do mecanismo que gerou essa presso.

Fig. 22 Exemplo de zona de transio de presso de poros normal para presso de poros anormalmente alta em que os revestimentos foram posicionados em funo das curvas de presso de poros e curva de presso de fratura. Na maioria dos casos em que o aumento da presso de poros significativo, devemos assentar uma coluna de revestimento o mais prximo possvel da base da rampa de presso para:

a) Garantir uma resistncia a fratura na sapata (LOT) suficiente para atender a prxima fase e,

b) Evitar fratura na sapata anterior devido ao aumento da densidade do fluido de perfurao.


4.8 Janela Operacional de Geopresses Janela Operacional de Geopresses (mud window) a margem entre o mnimo e o mximo peso de fluido de perfurao possvel de se usar durante a perfurao de um poo. O mnimo peso de fluido de perfurao o maior valor entre a presso de poros e a presso de colapso inferior e, o mximo peso de fluido de perfurao o menor valor entre a presso de absoro e a presso de quebra da rocha.

Fig. 23 Grfico com as curvas de geopresses do poo 7-VD-10HPB-RJS. No intervalo de 500m a 2.300m, a Janela Operacional de Geopresses esta entre a presso de colapso inferior e a presso de absoro. No intervalo de 2.300m at 3.400m a Janela Operacional de Geopresses esta entre a presso de colapso inferior e a presso de quebra da rocha.

4.9 Mecanismos de Gerao de Presses Anormais Os principais mecanismos de gerao de presses anormais so fsicos porm existem mecanismos qumicos e trmicos que tambm podem gerar presses anormais.

a) Sub-compactao da rocha, b) Gerao e migrao de fluidos, c) Expanso trmica, d) Transformao das argilo-mineral, e) Transferncia Lateral, f) Efeito Centride de reservatrios de gs.


5.0 - Acompanhamento da Perfurao em Tempo Real - Mud Logging O engenheiro coordenador do GEP deve acompanhar em tempo real a atividade de perfurao para analisar resultados, corrigir desvios no previstos e criar um relatrio simplificado para subsidiar os futuros poos, so os chamados perfis de acompanhamentos. Na Petrobras existe o servio de mud logging para fazer o acompanhamento da perfurao em tempo real. Atualmente como a coordenao da atividade de mud logging esta a cargo do setor de Geologia, a engenharia tem esquecido de utilizar esse importante servio disponibilizado pela companhia tanto para poos exploratrios como para poos explotatrios. recomendvel que o coordenador do GEP solicite esse servio desde o primeiro metro perfurado. As unidades de mud logging oferecem os seguintes servios de monitorao:

a) Clculos hidrulicos, b) Clculos das presses de poros, fratura e listosttica, c) Desempenho da broca e custos por metro perfurado, d) Anlise de kick e kill, e) Desempenho da limpeza do poo e do fluido de perfurao.

5.1 Resumo da Perfurao Os parmetros de perfurao e os resultados dever ser monitorados pela unidade de mud logging e, importante que seja feito um resumo da performance da perfurao para posterior correlao com os novos poos que sero perfurados.

Fig. 24 Resumo da Perfurao de um poo no Ativo de Marlim


5.2 Perfil dos Parmetros da Perfurao. Sugere-se que perfurao seja monitorada desde o primeiro metro perfurado e com os dados coletados pela unidade de Mud Logging fazer um grfico dos parmetros da perfurao conforme abaixo. Isso ser til para futuras correlaes e anlises dos mecanismos que esto afetando a taxa de penetrao.

Fig. 25 Dados de mud logging plotados para correlao e otimizao.


6.0 Mecnica de Rocha A estabilidade da parede do poo afetada por:

a) Propriedades fsicas, b) Propriedades Qumicas da rocha e do fluido de perfurao e, e) Propriedades Trmicas da rocha e do fluido de perfurao.

A estabilidade fsica devida ao estado de tenses criado na parede do poo pela substituio do cilindro de rocha perfurado pelo fluido de perfurao. A estabilidade qumica devida a interao qumica rocha-fluido. A estabilidade trmica devida a difuso do calor da rocha quando o fluido de perfurao esfria ou aquece a rocha. O caso mais comum o fluido de perfurao esfriar a rocha. A interao qumica da rocha-fluido hidrata as argilas que aumentam de tamanho e criam foras que desmoronam a parede do poo. Essa interao pode ser mais rpida ou demorada dependendo do nvel de inibio do fluido de perfurao utilizado. Alm do alto grau de lubricidade o fluido de perfurao sinttico tem alta inibio. A interao trmica ocorre quando perfura-se poos HT (high temperature). Nesses poos o fluido de perfurao esfriado na superfcie atravs de uma bateria de coolers para evitar a degradao trmica dos elastmeros do BOP, bombas de lama, rotores de ferramentas, equipamentos eletrnicos descidos no poo, e etc. Com isso cria-se um fluxo trmico poo-rocha que produz deformao trmica e a rocha pode quebrar. Nos poos de Marlim o maior problema a estabilidade mecnica devido ao peso de fluido de perfurao utilizado. No estudo das propriedades elsticas da rocha temos:

a) Propriedades elsticas estticas e, b) Propriedades elsticas dinmicas.

As propriedades elsticas estticas so aquelas obtidos por ensaio de laboratrio e que mais se aproximam da realidade mas difceis de aplicar na prtica devido a seus custos proibitivos. As propriedades elsticas dinmicas so aquelas obtidas por meio da anlise dos perfis eltricos. As propriedades elsticas estticas e dinmicas so correlacionveis. 6.1 Resistncia Compressiva Aparente A Resistncia Compressiva Aparente definida como a resistncia experimentada pela broca quando corta um cilindro de rocha de 1 metro de comprimento. calculada utilizando os parmetros mecnicos (PSB, RPM, MW, PP, Broca, etc) e pode ser comparada a resistncia compressiva confinada. As duas curvas devem ter uma equivalncia. A no concordncia das curvas indica que algo, no considerado no modelo matemtico, esta afetando o desempenho da broca que pode ser abrasividade, eficincia da limpeza hidrulica da broca, etc.


A Resistncia Compressiva Aparente aqui definida uma medida direta de perfurabilidade da rocha e foi utilizada com sucesso para otimizao da perfurao dos poos perfurados recentemente em Marlim. A perfurabilidade da rocha funo da resistncia compressiva e da abrasividade da formao. No h modelos matemticos para clculo da abrasividade da rocha. Utilizando o modelo de Zoeller10, Tomasi e Da Luz6 definiram a Resistncia Compressiva Aparente da rocha como sendo:

( ) ( ) ( )30...................103 Pr21 MWPpofRPMAWobADiaROP

RPMWobARca +=

)31.......(....................1000

.1706.01000

21 IcAA ==

=Rca Resistncia compressiva aparente - lb =3A Constant dependente do tipo de broca =Ic ndice de compactao da rocha obtido do perfil snico compressional - admensional

6.2 Resistncia Compressiva Simples A resistncia compressiva simples definida como sendo a carga que rompe a rocha no ambiente atmosfrico e devida somente a coeso e ngulo de atrito da rocha:

( )[ ] )32........(..........tan10

008.010045.0025.02 6

+=

CbVclEVclERcs

onde: =Rcs Resistncia compressiva simples - psi =Vcl Volume de argilosidade

= ngulo de atrito entre os gros da rocha: para arenitos e folhelhos usar 35 grau, carbonatos: 38grau. 6.3 Resistncia Compressiva Confinada. A Resistncia Compressiva Confinada definida como sendo a tenso principal maior ortogonal ao eixo do poo.

( ) ( )32.............tan2

90tan2 2 +

+= PciRcsRcc

onde Pci a presso de colapso inferior. 6.4 Tenses In-situ Teses in-situ so as tenses originalmente existentes no sub-solo. Dizemos que a rocha relaxada quando apenas atuam tenses originadas do peso dos sedimentos ( )Ovb .


Como a rocha esta em estado confinado, o carregamento vertical produz duas tenses horizontais. As tenses horizontais no so iguais principalmente devido ao tectonismo atuante, porm para simplificar considera-se Hh = . A tenso vertical considerada ser igual a ovb .

=ovb carga litosttica ou carga de overburden. Fig. 26 Elemento de rocha com representao das trs principais tenses in-situ.

( ) ( )33..........PpPpOvbk phH +==

( )34.................................PrPr

0 =of

ofbgOvb

onde: =pK Constante de proporcionalidade, obtida em testes de absoro LOT ou mini-frac e representa a relao

entre as tenses efetiva horizontal e vertical. 6.5 Tenses In-Situ em Relao ao Eixo do Poo Quando um poo perfurado as tenses in-situ causam uma concentrao de tenses ao redor do poo. Essas tenses, ento, tem de ser decompostas no eixo de inclinao do poo:

( ) ( ) ( )35.............cos22 += hHx sen

( ) ( ) ( )[ ] ( ) ( )36.......coscos 2222 sensen vhHy ++=

( ) ( ) ( )[ ] ( ) ( )37.......coscos 2222 ++= vhHzz sensen

( ) ( ) ( ) ( ) ( )38............coscos = senhHxy

( ) ( ) ( ) ( ) ( )39............cos = sensenHhzx

( ) ( )[ ] ( ) ( ) ( )40............coscos 22 = sensenhHvyz onde:

=yx, Tenses normais ao plano ortogonal que corta o eixo do poo, =zz Tenso axial ao eixo do poo.

= Tenses de cisalhamento,


= ngulo do eixo do poo e, = Azimute do poo em relao a tenso horizontal maior H .

6.6 Estado de Tenses na Parede do Poo Existem vrios modelos para determinar o estado de tenses na parede do poo. O mais usado o modelo linear-elstico, rocha isotrpica e relaxada tectonicamente. Na perfurao o fluido de perfurao comumente usado do tipo no penetrante, ou seja, a presso do poo no interfere na presso de poros da formao. Assim a soluo para o estado de tenses na parede do poo :

( )41........wr P= ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )42......242cos2 pwxyyxyx PPsen += ( ) ( ) ( ) ( )43........222cos2 += senxyyxzzz

( ) ( )[ ] ( )44...............cos2 senxzyzz = Onde:

= ngulo ao redor do poo de investigao das tenses - grau = Mdulo de Poisson, =wP Presso dentro do poo exercido pelo fluido de perfurao - psi

=zr ,, Tenso normal radial, tangencial e axial na parede do poo - psi =,,, zyzr Tenso cisalhante radial, axial e tangencial na parede do poo - psi

6.7 Determinao das Tenses Principais na Parede do Poo Para cada peso do fluido de perfurao ( )wP no interior do poo temos um estado de tenso e quando o ECD varia estamos variando as tenses nas paredes do poo variem.

( )45.............22

22

1 zzz +

++=

( )46.............22

22

2 zzz +

+=

( )47...............3 wP=


6.8 Critrios de Falha da Rocha O ltimo passo definir um modelo matemtico para determinar em que estado de tenses a ruptura da rocha ir ocorrer, so os chamados Critrios de Falha. A falha da rocha pode ocorrer por compresso ou por trao a depender do peso de fluido de perfurao que esta no interior do poo. Os critrios de falha mais conhecidos so: a) Mohr-Coulomb

( )( ) ( )

( )( ) ( )48................1

cos211

1

senRcspP

sensenp pwp

++=

b) Drucker-Prager

( ) ( ) ( ) ( )[ ]2321231232221 +++++ BA .. ( )49

onde: ( )( )

( )

2

0

tan129

tan3

+= pPRcsA , ( ) ( )

2tan129

tan+

=B

c) Griffith ( ) ( ) ( )50.............................31231 + Rco O critrio de falha por compresso mais usual, provavelmente por ser mais simples, o critrio de Mohr-Coulomb. Para calcular a presso dentro do poo na qual haver ruptura por compresso, feito uma varredura na parede do poo variando o ngulo ( ) at encontrar o menor valor que satisfaa as equaes 45, 46, 47 e 48. A ruptura por compresso que ocorre na direo da tenso mnima chamada Tenso de Colapso Inferior ( )ciP . onde:

=1 Mxima Tenso entre 321 ,, - psi =pp Presso de poros da formao - psi =wP Tenso no interior do poo devido a densidade do fluido de perfurao - psi

= ngulo de frico dos gros da rocha - grau =Rco Resistncia Compressiva Simples da rocha - psi


7.0 - Brocas Na Indstria do Petrleo temos 4 tipos bsicos de brocas: 1- Brocas bicnicas (no so mais utilizadas), 2- Brocas tricnicas:

2.1- Brocas de dente de ao, 2.2 Brocas de insertos de tungstnio.

3- Brocas de PDC (Polycristaline Diamond Compact) e, 4- Brocas de diamantes naturais.

Fig. 27 Broca tricnica de dentes de ao, broca com cortadores de PDC e broca com cortadores de diamantes naturais O engenheiro de projeto deve escolher a broca objetivando a otimizao da taxa de perfurao considerando os impactos que essa escolha tem sobre a dirigibilidade e como afeta as ferramentas de LWD, MWD e equipamentos de direcional. As brocas bicnicas no so mais utilizadas basicamente porque a coluna trabalha desbalanceada e no h controle sobre a dirigibilidade da coluna. O mecanismo de atuao de cada tipo de broca (tricnica, PDC e de diamantes) diferente. Enquanto as brocas tricnicas atuam por compresso, as brocas de PDC e de diamantes atuam por cisalhamento. Sendo as tenses de cisalhamento menores que compresso, as taxas de penetrao obtidas com brocas de PDC so portanto maiores que as taxas de penetrao obtidas com brocas tricnicas. O efeito de chip hold down sobre o mecanismo de corte das Brocas de PDC tambm menor contribuindo para aumento da taxa de penetrao. Outra vantagem no uso de brocas de PDC o uso de menor peso sobre broca e conseqncia os BHAs so mais curtos e leves. As brocas de diamantes naturais so utilizadas para perfurar formaes extra duras e geralmente so combinadas com o uso de turbinas de perfurao.


Fig. 28 Cortadores das brocas PDC cisalhando a rocha.

Fig. 29 Dentes das brocas tricnicas cortando a rocha por compresso.


7.1 - Profundidade de Corte dos dentes da broca Profundidade de corte a penetrao do dente da broca a cada revoluo:

( )51.....................................................60

1000RPM

ROPPcb=

=Pcb profundidade de corte - revmm / =ROP taxa de perfurao - hrm / =RPM revoluo da broca por minuto

A comparao entre as profundidades de corte obtidas, modificando os parmetros de perfurao, nos fornecem uma idia clara da limpeza da cratera formada pelos dentes da broca e de como a taxa de penetrao responde ao variar os parmetros de perfurao.

Fig. 30 - Comparao da Profundidade de Corte obtida nos poos VD-11, VD-12H e MRL-174D. Dados obtidos da monitorao do Mud Logging


7.2 - Influncia do Peso e Rotao na taxa de penetrao A taxa de penetrao no varia linearmente com o peso sobre broca e a rotao. A razo que parmetros agressivos impedem a limpeza da cratera formada pelo dente da broca e ocorre retrabalhamento desses cascalhos. Os dados registrados pelo mud logging so utilizados para determinar a influncia dos parmetros sobre a taxa de penetrao.

Fig. 31 Grfico mostrando a influncia do Peso sobre Broca e Rotao na Taxa de penetrao.

7.3 Vazo de Perfurao A vazo deve ser dimensionada para garantir o carreamento dos cascalhos do fundo do poo at a superfcie e para proporcionar uma energia hidrulica suficiente para limpeza dos dentes da broca. Na Petrobras o programa utilizado o Simcar (Simulador de Carreamento). Esse programa pode ser instalado em todas as mquinas bastando somente um pedido ao TI atravs do ramal 16600. Nos poo da UN-BC as seguintes vazes so comumente usadas: a) Fase de 17 e 16: 900gpm a 1.200gpm (depende da sonda e dos equipamentos de direcional),


b) Fase 12 : 750gpm a 900gpm nos folhelhos (depende da capacidade da sonda e dos equipamentos de direcional e LWD e, 650gpm nos arenitos para evitar wash outs. c) Fase de 8 : 500gpm a 600gpm. Aps selecionada a vazo, podemos ento consultar o grfica da fig. 27, selecionar a energia hidrulica necessria e ento dimensionar os jatos da broca. 7.4 Jatos da broca. Os jatos da broca so dimensionados para garantir que a potncia hidrulica (HSI) faa a limpeza debaixo do dente e no crie eroso no corpo da broca. Tradicionalmente os jatos da broca so dimensionados otimizando a energia de bombeio disponvel considerando as perdas de carga parasitas e a maior fora de impacto ou maior potncia no fundo do poo possvel. Fullerton 8 em trabalho publicado por E.L.Simmos 8 relacionou a energia mecnica com a mnima potncia hidrulica (BHHP) requerida para uma perfurao eficiente:

( )52.................................1000=

DiaRPMWobEM

( )53..........................................................1714QBHHPPb =

( )54.................................................10858 Pb

MWQTFA

=

Como regra prtica recomenda-se:

a) Para brocas de PDC: 0.30.1 HSI b) Para brocas tricnicas: 0.50.3 HSI

( ) ( )55.....................................................273.1

2DiaBHHPHSI =

( ) ( )56...................................................040.62

TFAQPbI =

onde:

=EM Energia mecnica =Pb Perda de carga na broca - psi

=BHHP Potncia hidrulica no fundo do poo - hp =TFA rea total ao fluxo na broca - 2pol =HSI Potncia hidrulica no fundo do poo por pol 2 - 2/ inhp


=I Fora de impacto do jato da broca no fundo do poo - lbs

Fig. 32 Energia mecnica

310DiaRPMWob

versus BHHP requerida para limpeza eficiente no fundo do poo.

7.5 Alargamentos do Poo Existem situaes em que requerido um dimetro de poo maior do que o drift do revestimento anterior. Nesse caso temos de alargar o poo que pode ser feito com:

a) Brocas Bi-centricas, b) Alargadores ou, c) Underreamers.

Logo aps o alargamento de um poo, a Petrobras tem como procedimento padro correr o perfil caliper, porm essa no uma prtica comum na industria do petrleo quando Formaes moles forem alargadas. 7.5.1 Brocas Bi-Centricas As brocas bi-centricas funcionam como uma pua. Possuem uma broca piloto sem corte lateral e logo acima lmina excntricas. Essas brocas no alargam eficientemente se o poo j estiver perfurado.


7.5.2 Alargadores Os alargadores so ferramentas acopladas a coluna de perfurao e independem da broca. Podem ser utilizados para alargar simultaneamente ou aps a perfurao do poo piloto.

Fig. 34 Reamer para alargamento de poo. Permite repassar para cima. Essa ferramenta pode ser descida junto com a broca. .


Fig. 35 Underreamer para alargamento de poo. Essa ferramenta pode ser descida junto com a broca.


8.0 - Fluido de Perfurao O fluido de perfurao dentre outras propriedades deve:

a) Ser capaz de limpar os cascalhos debaixo do dente da broca, b) Carrear para a superfcie os cascalhos gerados pela broca, c) Manter as paredes do poo estveis durante a fase de perfurao, d) Conter os fluidos da formao evitando kicks e blowouts.

8.1 Determinao do Peso do Fluido de Perfurao O peso do fluido de perfurao deve ser o menor possvel para:

a) Maximizar a taxa de penetrao reduzindo o efeito de chip hold down, b) Evitar priso da coluna de perfurao por diferencial, c) Menores esforos das bombas de lama, d) No induzir fraturas na parede do poo, e) Evitar perda de circulao,

No IP de Marlim, adotamos como critrio para estabelecer o peso do fluido de perfurao o clculo da presso de colapso inferior que ser descrito no capitulo 13. Na fase de perfurao sem riser, antes de revestir, preenchemos o poo com um fluido de perfurao de densidade que cria uma curva de presso hidrosttica superior a presso de colapso inferior.

Fig. 36 Para assegurar a descida do revestimento de superfcie, o poo preenchido com STA de 11.0ppg


8.2 Influncia do Peso do Fluido de Perfurao sobre a Parede do Poo Quando aumentamos o peso do fluido de perfurao, o ECD vai conectando micro fissuras, naturais ou induzidas, na parede do poo at a tenso horizontal mnima produzindo uma fratura na direo da tenso horizontal mxima. Quando reduzimos o peso do fluido de perfurao, as paredes do poo vo comprimento at que a regio prxima da direo da tenso horizontal mxima desaba por compresso.

Fig. 37- Influncia do peso do fluido de perfurao sobre o estado de tenso das paredes do poo


9.0 Perfurao Direcional Neste capitulo a idia apresentar vantagens e desvantagens dos dois mtodos mais usuais para orientar a escolha do mtodo mais adequado ao projeto. 9.1 - Perfurao Direcional com Motor de Fundo Operados hidraulicamente os motores de fundo fazem girar a broca sem girar a coluna. A Trajetria obtido por perfurao orientada e perfurao rotativa. O ganho de ngulo ou azimute obtido na perfurao orientada, a coluna no gira. Na perfurao rotativa no h ou h muito pouca variao da inclinao e direo ento:

1) A severidade da curva obtida no uniformemente distribuda, 2) Nos pontos de apoio da coluna, bent housing geralmente ocorre alargamentos do

poo que podem dificultar a descida dos revestimentos e, 3) A Taxa de penetrao no modo orientado muito reduzida devido ao arraste da

coluna, 4) Acumulo de cascalhos na perfurao de trechos longos no modo orientado.

Principais vantagens:

1) Facilidade de obter a trajetria desejada e, 2) Ferramentas baratas.


9.2 - Perfurao Direcional com Rotary Steerable Rotary Steerable so ferramentas defletoras do poo que so acionadas pela rotao da coluna e fluido de perfurao. Com isso as trajetrias so muito mais suaves que a perfurao com motores de fundo. Principais vantagens:

1) Trajetrias suaves, 2) A perfurao orientada no afetada pelo arraste da coluna na parede do poo, 3) Menor formao do leito de cascalhos devido ao movimento rotativo da coluna,

Principais Desvantagens da perfurao direcional no modo rotativo:

1) Vibraes que podem causar falhas no motor e nos sensores direcionais, 2) Custo elevado.

9.3 Coliso de Poos O objetivo desse tpico alertar o engenheiro de projeto de perfurao de poo que deve atentar para o assunto e solicitar um estudo detalhe se for necessrio. No desenvolvimento de campos podemos nos deparar com a possibilidade de coliso do projeto com os poos existentes. Pela norma Petrobras (N-1860) um poo pode ser perfurado cuja trajetria passe por outro poo a uma distncia mnima equivalente a 1.5% da espessura de sedimentos. Com as caractersticas e preciso de cada equipamento direcional so construdas as chamadas Elipsides de Incerteza para as duas trajetrias (do poo existente e do poo sendo perfurado) e calculados os fatores de separao:

a) Pelo mtodo de Error Ratio b) Pelo mtodo de Depth Ratio

9.3.1 Mtodo Error Ratio Por esse mtodo calcula-se a distncia de centro a centro das elipses de incerteza e divide-se pela soma dos raios das duas elipses. Se o fator (SF) de separao for menor que 1 os poos iro colidir.

Fig. 39 Mtodo Error Ratio

( )57...........21 RR

CCSF +=

onde: =CC Distncia entre centros das elipsdes de incerteza m.

2,1 RR = Raio das duas elipsdes - m

colisohaverSFcolisohaverNo __11___


9.3.2 Mtodo Depth Ratio Constri-se os cones formados pela taxa que os raios das elipses de incerteza aumenta com a profundidade. No caso Petrobras trabalha-se com uma taxa de crescimento de 1.5%:

Fig. 40 No exemplo dessa figura, utilizando uma taxa de crescimento da elipse de incerteza de 1.5%, com 1.000m de sedimentos teremos 15 metros. Com 2.000m de sedimentos teremos 30m. Essas elipses plotadas considerando a distncia entre centro vo indicar se os poo colidem.

( )( ) ( )58...

21000.1WDMD

RRCCSF =

=MD Profundidade medida - m =WD Lmina Dgua - m


9.4 Geodirecionamento Geodirecionamento o controle direcional de um poo baseado nas medidas de perfis ao invs de alvos tridimensionais no espao. O poo construdo numa seo particular do reservatrio.

Fig. 41 Seo Ssmica mostrando os reservatrios a serem navegados.

Fig. 42 Seo

Geolgica interpretada da Seo Ssmica da figura acima mostrando a trajetria do poo final navegando em dois reservatrios.


9.5 Brocas para Perfurao Direcional Alm da perfurabilidade da formao ( dureza e abrasividade ) as brocas para perfurao direcional devem ser adequadas a cada tipo de equipamento direcional que vai ser usado. O sistema Rotary Steerable do tipo push the bit, Power Drive Extra da Schlumberg e Auto Track da Baker, requer brocas com corte lateral e ombro pequeno. O sistema Rotary Steerable do tipo point the bit, Geopilot da Halliburton, Xceed da Schlumberg, requer brocas sem corte lateral e ombro mdio.

Fig. 43 Brocas tipo PDC para perfurao direcional.


10.0 Construo do Poo 10.1 Determinao dos Dimetros das Fases Na escolha do dimetro do revestimento a ser instalado preciso avaliar a folga (clearence) necessria entre broca-revestimento para descida do tubo. O poo pode ser considerado como a unio de n poos de comprimento delta X, funo da anisotropia e heterogeneidade da rocha. Dessa forma a broca cria uma superfcie rugosa que dificulta a descida de revestimentos com dimetros apertados embora em teoria seja possvel. Na fig.38 abaixo, linhas cheias indicam que o tubo com luva pode ser descido, linhas tracejadas que necessrio utilizar um tubo sem luva, os chamados tubos flush.

Fig. 44 Tabela mostrando caminhos para selecionar dimetros de tubos e brocas.


10.2 - Determinao do Comprimento das Fases O comprimento das fases deve ser o maior possvel para reduzir o nmero de colunas de revestimento e otimizar o tempo produtivo. O comprimento de uma fase do poo pode ser estimado considerando-se:

a) Gradientes de geopresses (Janela operacional de lama), b) Tolerncia Esttica ao Kick, c) Tolerncia Dinmica ao Kick e, d) Anlise de Problemas associados Trajetria.

10.2.1 Determinao do Comprimento das Fases Baseado nos Gradientes de Geopresses (Janela operacional) Para posicionar as sapatas de revestimentos utilizando como critrio a janela operacional procedemos da seguinte maneira:

1) Na primeira sapata posicionada, traar uma linha reta horizontal at encontrar a curva de presso de fratura,

2) No valor da presso de fratura menos 0.5ppg, traar uma linha reta vertical at encontrar a curva de presso de poros ou colapso inferior. O valor de 0.5 ppg para compensar o ECD,

3) Retornar ao item 1 at concluir o projeto

Fig. 45 Neste exemplo as sapatas foram posicionadas baseadas na anlise da Janela Operacional linhas em vermelho.


9.2.2 Determinao do Comprimento das Fases Baseado na Tolerncia Esttica ao Kick

Fig. 46 Na figura ao lado temos duas situaes distintas. A primeira sit

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Apostila Projetos de Poços