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Assentamento de Sapata João Carlos R. Plácido [email protected]

Assentamento de Sapata

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Page 1: Assentamento de Sapata

Assentamento de

Sapata

João Carlos R. Plácido

[email protected]

Page 2: Assentamento de Sapata

Assentamento de Sapata

• Referência: Luiz Alberto Santos Rocha e Cecília Toledo de Azevedo: "Projetos de Poços de Petróleo", Editora Interciência, 2007.

• Capítulo 8

Page 3: Assentamento de Sapata

Profundidades das Sapatas

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Assentamento de Sapata (Exemplo)

• Preparar um programa de revestimento para um poço em uma locação com as pressões de poros e de fratura, e litologia apresentadas na Figura anexa.

Considerar:

- O revestimento de produção será de 7” e deverá ser assentado a 15000 pés.

- Assumir uma margem de manobra e uma margem de kick de 0,5 lb/gal.

- O mínimo comprimento de revestimento de superfície para proteger os aquíferos é de 2000 pés.

- Em torno de 180 pés de condutor é necessário devido a instabilidade das formações superficiais.

- Lembrar que é prática geral cimentar em frente ao folhelho ao invés de arenito.

Page 5: Assentamento de Sapata
Page 6: Assentamento de Sapata

Dimensionamento de Sapata (continuação do exemplo) • Um fluido de perfuração de 17,6 lb/gal será requerido para perfurar a

última fase de 8 ½ pol (a). • O revestimento de produção de 7” será assentado na profundidade

de 15000 pés. • Um revestimento intermediário de 9 5/8 pol será assentado na

profundidade de 11400 pés (b). • Um fluido de 13,7 lb/gal será usado para perfurar esta fase de 12 ¼

pol (c). • O revestimento de superfície de 13 3/8 pol será assentado a 4000 pés

(d), portanto mais que os 2000 pés requeridos. • Um fluido de 9,5 lb/gal será usado para perfurar esta fase de 17 ½ pol. • A Figura mostra que a pressão de poros nesta fase é normal, portanto

um condutor de 20 pol assentado na profundidade de 180 pés é adequado.

• Obs: A Tabela 7.8 mostra os diâmetros de brocas e de passagem (drift) através dos revestimentos escolhidos.

Page 7: Assentamento de Sapata

7” (produção) Fase 8 ½” Fluido 17,6 lb/gal

9 5/8” (intermediário) Fase 12 ¼” Fluido 13,7 lb/gal

13 3/8” (superfície) Fase 17 ½” Fluido 9,5 lb/gal

20” (condutor) Fluido 9 lb/gal

Page 8: Assentamento de Sapata

Tolerância ao Kick

• Objetivo – Na ocorrência de um kick, deseja-se fechar o poço e circular o kick com

segurança, sem que haja fraturamento da formação mais fraca (considerada na sapata)

• A solução requer o conhecimento das: – Pressões características das formações

– Pressões atuantes ao longo do poço durante: • Ocorrência do influxo

• Fechamento do poço

• Circulação do Kick

• Tolerância – É um limite para uma dada variável (valor máximo ou mínimo)

• Margem – É o que falta para a variável atingir a tolerância ou o limite, ou seja, é a

diferença entre o valor da variável e o seu limite (máximo ou mínimo)

Page 9: Assentamento de Sapata

Equacionamento Básico

– Para resultados precisos, requer modelagem complexa do escoamento multifásico.

– Uma modelagem simplificada permite: • Resultados conservativos, satisfatórios em cenários

convencionais.

• Maior facilidade para compreensão do problema

– Características do modelo simplificado • Bolha única

• Quase estático

– Nomenclatura

• m – m.e. do fluido de perfuração

• p – m.e.e. da pressão de poros

• cs – m.e.e. atuante na sapata do revestimento

• k – m.e.e. do kick

Reservatório

Sapata

Revestimento

Choke

Ajustável

BOP

Poço A

bert

o

pc

pdp

Lk

Page 10: Assentamento de Sapata

Equacionamento Básico – Premissas

• Condição estática no fechamento do poço • Lk menor que o comprimento do poço aberto

• m < frat (m.e.e. de fratura na sapata)

– Supondo cs = frat

– Calcula-se p = kt (máxima pressão de poros, em m.e.e. admissível no cenário proposto)

– Tolerância ao kick: É a máxima pressão de poros,

expressa em m.e.e., de modo que, ocorrendo um kick com um determinado volume a uma certa profundidade com a lama existente, o poço poderá ser fechado sem fratura da sapata.

Reservatório

Sapata

Revestimento

Choke

Ajustável

BOP

Poço A

bert

o

pc

pdp

Lk

kcsmkkpcscs L-D-DL-DD

D

-L-D mkkmfratcsmkt

Page 11: Assentamento de Sapata

Equacionamento Básico – Margem de segurança ou Tolerância ao kick

diferencial: é representada pela diferença entre o gradiente de pressão de poros estimado e a tolerância ao kick.

Reservatório

Sapata

Revestimento

Choke

Ajustável

BOP

Poço A

bert

o

pc

pdp

Lk

D

-L-D kmkmfratcsmkt

pG

pG ktkt

cs

kmkmmin

mD

-L-D

pktkt

frat

GG

Page 12: Assentamento de Sapata

Aplicações do Kick Tolerance

• Elaboração de projeto de poço de baixo para cima

• Elaboração de projeto de poço de cima para baixo

• Verificação da viabilidade de um programa de assentamento de sapatas de revestimento

• Acompanhamento da execução de poços

Page 13: Assentamento de Sapata

Aplicações do Kick Tolerance

• Projeto de Cima para Baixo

– Poço exploratório

– Maximiza comprimento dos revestimentos

– Pode economizar um revestimento

• Calcula-se o KT que é a máxima pressão de poros, em m.e.e., admissível no cenário proposto, de cima para baixo, continuamente e para cada fase. As profundidades de assentamento das sapatas serão dadas pelo valor da profundidade na qual KT se torne menor ou igual ao valor da pressão de poro da formação.

D

-L-D kmkmfratcsmkt

D

-L-D kmkmfratcsmkt

pG

Page 14: Assentamento de Sapata

Aplicações do Kick Tolerance

• Projeto de Baixo para Cima

– Poço “Slim”

– Minimiza comprimento dos revestimentos

• O primeiro passo nesta metodologia é explicitar o gradiente de fratura da fórmula da tolerância ao kick.

• Deve se calcular o valor de m.e.e. de fratura partindo-se da profundidade vertical final do poço em direção à superfície. As sapatas serão assentadas quando este valor for maior que o valor do gradiente de fratura da formação.

cs

kmkmKTmfrat

D

-L-D

cs

kmkmmin

mD

-L-D

pktkt

frat

GG