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  Tipos de Sonda 1. Plataformas Fixas: Construída com pés de concreto ou de aço, são ancoradas diretamente no fundo do mar, suportando uma plataforma com espaço para sonda, facilidades de produção e alojamentos. São projetadas para uma vida muito longa e são economicamente praticáveis para instalação em profundidades de lâmina d’água de até aproximadamente 1700 pés (520 m). 2. Alto-Eleváveis: Consistem em uma balsa equipada com estruturas de apoio (pernas) que são acionadas mecanicamente ou hidraulicamente para cima ou para baixo até atingirem o fundo do mar. A partir dai inicia-se a elevação da plataforma acima o nível do mar para operar com segurança. São estruturas móveis, versáteis, podem ter propulsão própria ou serem rebocadas e são apropriadas para plataforma continental com lâmina d’água de 5 a 200 metros.  (Baixo custo relativo). 3. Semissubmersíveis: São estruturas flutuantes composta de uma estrutura com um ou mais converses, apoiada por colunas em flutuadores submersos. O sistema de ancoragem é constituído por oito a doze âncoras e cabos ou corretes atuando como molas que produzem esforços capazes de restaurar a posição da flutuante, modificada pela ação das ondas, ventos e correntezas. 4. Navio-Sonda: Inicialmente eram adaptados, mas hoje são projetados especialmente para a perfuração. Os sistemas de ancoragem e de segurança são similares aos de uma plataforma semissubmersível, constituído por oito ou doze ancoras e cabos ou correntes atuando como molas que produzem esforços capazes de restaurar a posição do flutuante, modificada pela ação das ondas, ventos e correntezas. 5. FPSO (Floating, Production, Storage and Offloading): É um tipo de sistema de tanques flutuantes utilizados pela indústria de produção de óleo e gás no mar. Ele é projetado para armazenar todas as produções de óleo e de gás das plataformas vizinhas, podendo processar ou não estes fluidos, estoca -los e serem escoados.  Trajetória de poços 1. Vertical: É um poço que se pretende alcançar um alvo abaixo da superfície localizado mais ou menos na projeção da locação em superfície. 2. Direcional: É aquele que tem a sua trajetória desviada propositalmente para atingir um alvo abaixo da superfície distante da projeção da locação da superfície. (Usada para desviar de domo salino por exemplo, evitar cidades, poço em chama). 3. Horizontal: É usado como poço produtor tendo sua finalidade de propiciar maior exposição da zona produtora ao poço, geralmente em casos de formações produtoras de pouca espessura, nas quais o poço vertical e mesmo o direcional não seriam muito eficazes. 4. Multilateral: Neste caso, vários ramos são perfurados, pois os motivos para usar este tipo de poço incluem alcançar maior eficiência de extração de hidrocarbonetos de uma zona produtora ou operar de um mesmo poço em varias zonas produtoras ou em vários reservatórios.

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Descrições relacionadas a disciplina de engenharia de perfuração

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  • Tipos de Sonda

    1. Plataformas Fixas: Construda com ps de concreto ou de ao, so ancoradas

    diretamente no fundo do mar, suportando uma plataforma com espao para

    sonda, facilidades de produo e alojamentos. So projetadas para uma vida muito

    longa e so economicamente praticveis para instalao em profundidades de

    lmina dgua de at aproximadamente 1700 ps (520 m).

    2. Alto-Elevveis: Consistem em uma balsa equipada com estruturas de apoio

    (pernas) que so acionadas mecanicamente ou hidraulicamente para cima ou para

    baixo at atingirem o fundo do mar. A partir dai inicia-se a elevao da plataforma

    acima o nvel do mar para operar com segurana. So estruturas mveis, versteis,

    podem ter propulso prpria ou serem rebocadas e so apropriadas para

    plataforma continental com lmina dgua de 5 a 200 metros. (Baixo custo

    relativo).

    3. Semissubmersveis: So estruturas flutuantes composta de uma estrutura com um

    ou mais converses, apoiada por colunas em flutuadores submersos. O sistema de

    ancoragem constitudo por oito a doze ncoras e cabos ou corretes atuando

    como molas que produzem esforos capazes de restaurar a posio da flutuante,

    modificada pela ao das ondas, ventos e correntezas.

    4. Navio-Sonda: Inicialmente eram adaptados, mas hoje so projetados

    especialmente para a perfurao. Os sistemas de ancoragem e de segurana so

    similares aos de uma plataforma semissubmersvel, constitudo por oito ou doze

    ancoras e cabos ou correntes atuando como molas que produzem esforos

    capazes de restaurar a posio do flutuante, modificada pela ao das ondas,

    ventos e correntezas.

    5. FPSO (Floating, Production, Storage and Offloading): um tipo de sistema de

    tanques flutuantes utilizados pela indstria de produo de leo e gs no mar. Ele

    projetado para armazenar todas as produes de leo e de gs das plataformas

    vizinhas, podendo processar ou no estes fluidos, estoca-los e serem escoados.

    Trajetria de poos

    1. Vertical: um poo que se pretende alcanar um alvo abaixo da superfcie

    localizado mais ou menos na projeo da locao em superfcie.

    2. Direcional: aquele que tem a sua trajetria desviada propositalmente para atingir

    um alvo abaixo da superfcie distante da projeo da locao da superfcie. (Usada

    para desviar de domo salino por exemplo, evitar cidades, poo em chama).

    3. Horizontal: usado como poo produtor tendo sua finalidade de propiciar maior

    exposio da zona produtora ao poo, geralmente em casos de formaes

    produtoras de pouca espessura, nas quais o poo vertical e mesmo o direcional

    no seriam muito eficazes.

    4. Multilateral: Neste caso, vrios ramos so perfurados, pois os motivos para usar

    este tipo de poo incluem alcanar maior eficincia de extrao de

    hidrocarbonetos de uma zona produtora ou operar de um mesmo poo em varias

    zonas produtoras ou em vrios reservatrios.

  • Finalidade dos Poos

    Poos exploratrios ou pioneiro;

    Poos de desenvolvimento;

    Poos injetores.

    Condies contratuais para a perfurao do poo

    Funo da profundidade;

    Funo dos custos dirios. (Sonda terrestre: U$$ 50mil. Sonda auto-elevvel:

    U$$ 100mil. Navio-sonda: U$$ 100mil.)

    Sistemas da sonda de perfurao

    1. Sustentao de carga;

    2. Gerao e transmisso de energia;

    3. Movimentao de carga;

    4. Rotao;

    5. Circulao;

    6. Monitorao;

    7. Segurana do poo.

    Equipamento de perfurao

    Sonda de perfurao: equipamentos empregados na perfurao de poos.

    Plataforma: suporte para o equipamento de perfurao que poder ser:

    o Plataforma fixa;

    o Submersvel;

    o Semissubmersvel;

    o Navio.

    UNIDADE DE PERFURAO

    Base da sonda e revestimento condutor.

    1. Sistema de sustentao de carga

    Torre ou mastro: estruturas de forma piramidal, construda com elementos de ao

    especial. Sustenta o peso das colunas de perfurao e revestimento.

    Subestruturas: so construes em ao especial instaladas sobre bases ou

    fundaes, propiciando a disponibilidade de espao necessrio para montagem da

    cabea do poo e dos equipamentos de segurana. A base ou fundao da sonda

    pode ser de madeira, concreto armado ou em ao, apoiada sobre o solo.

  • Estaleiro: construdo de uma estrutura metlica formado de vigas que se apoiam

    sobre pilares. Os estaleiros servem para estocagem dos elementos tubulares,

    todos estocados ao lado de uma passarela que precisam ser iados para a sonda

    ou descarregados, facilitando o seu manuseio.

    2. Sistema de gerao e transmisso de energia

    Mecnica = motores de combusto (diesel);

    Diesel Eltricas = sistemas eltricos.

    3. Sistema de movimentao de carga

    Permite a movimentao das colunas de perfurao, de revestimento, alm de outros

    equipamentos. Principais componentes:

    1. Guincho: a funo primordial do guincho numa sonda a movimentao de

    cargas resultantes das colunas de perfurao e de revestimento, bem como,

    assegurar a frenagem destas cargas sempre que preciso. Pela sua importncia

    o guincho considerado o corao da sonda.

    2. Bloco de coroamento: um conjunto de polias (4 a 7) localizado no topo da

    torre ou mastro, por onde passa o cabo de perfurao. Suporta todas as

    cargas aplicadas na torre.

    3. Catarina: a catarina (literalmente um bloco viajante) um conjunto de polias

    (3 a 6) por onde passa o cabo de perfurao. Pela movimentao dos cabos

    passados entre estas e o bloco, a catarina se movimenta ao longo da torre.

    4. Gancho: o gancho um equipamento complementar da catarina contendo

    um sistema de amortizao das cargas suspensas que facilitam o

    enroscamento dos tubos.

    5. Cabo de perfurao: trata-se de um cabo de ao cujas tranas, formadas por

    fios de ao especial, so enrolados em torno de um outro cabo de ao,

    denominado de alma.

    6. Elevador: um dispositivo mecnico utilizado para movimentao dos tubos

    de perfurao, comandos e revestimentos. Trata-se de um anel de ao

    bipartido com dobradias e um sistema de fecho.

    4. Sistema de rotao

    Principais componentes so: mesa rotativa (1), kelly (2), cabea de injeo ou swivel

    (3).

    Sondas Convencionais: a coluna guiada pela mesa rotativa

    Sonda com Top-Drive

    Sonda com motor de fundo

    1. Mesa rotativa: transmite rotao coluna de perfurao e permite o livre

    deslizamento do kelly no seu interior

  • 2. Kelly: kelly ou haste quadrada tem como principal funo transmitir o torque

    fornecido pela mesa rotativa, para a coluna, em forma de rotao. Como

    parte integrante da coluna o kelly deve permitir a passagem de fluido em seu

    interior. ele que faz a ligao entre o Swivel (cabea de injeo) e a coluna

    de perfurao.

    3. Swivel: elemento que liga as partes girantes s fixas, permitindo livre rotao

    da coluna; por um tubo na sua lateral permite a injeo de fluido no interior

    da coluna de perfurao.

    Sonda com Top Drive: a rotao transmitida ao topo da coluna de

    perfurao por um motor acoplado catarina.

    o Dispensa o uso do kelly;

    o Menor nmero de conexes;

    o Perfurao mais rida.

    Sonda com motor de fundo: motor acionado hidraulicamente, instalado no

    fundo da coluna de perfurao, acima da broca. Esse motor aciona o giro da

    broca sem movimentar a coluna de perfurao. (Mais utilizado para

    perfurao direcional. A coluna no gira, apenas a parte interligada a broca.)

    o Sistema convencional: eixo rotativo mesa rotativa kelly

    coluna broca.

    o Sistema Top Drive: top drive coluna broca

    o Sistema com motor de fundo: coluna motor de fundo broca

    5. Sistema de circulao

    6. Sistema de Monitorao

    Esse sistema composto por equipamentos que so utilizados no controle da

    perfurao, tais como:

    Manmetro;

    Indicador de peso sobre a broca;

    Indicador de torque;

    Tacmetro;

    Taxa de penetrao da broca, etc.

    7. Sistema de segurana do poo

    O Sistema de segurana do poo constitudo de equipamentos complementares que

    possibilitam o fechamento e o controle do poo. Tem como principal equipamento o

    BOP (blowout preventer).

    Blowout Preventer (BOP): permite o fechamento do espao anular e pode ser

    de dois tipos: preventor anular e prevento de gaveta.

    o O anular tem funo de fechar o espao anular de um poo por meio

    de pistes que comprimem um elemento de borracha que se ajusta a

    coluna.

  • o J o de gaveta fecha o espao anular do poo com pistes hidrulicos

    que deslocam duas gavetas, uma contra a outra, transversalmente ao

    eixo do poo.

    BOP Principal funo: impedir que os fluidos das formaes atinjam a

    superfcie de maneira descontrolada.

    Os preventores so acionados todas as vezes que houver um kick, que um fluxo

    indesejado do fluido existente num reservatrio, para dentro do poo, durante a fase

    de perfurao.

    Se este fluxo no for controlado poder transformar-se em um blowout, ou seja, poo

    fluindo sem controle, alm da possibilidade de acidentes pessoais e perda do

    reservatrio.

    Coluna de Perfurao

    A coluna de perfurao responsvel pela transmisso da rotao e do peso

    necessrios para que a broca realize o trabalho de destruio das rochas.

    Funes da Coluna de Perfurao

    1. Transmitir energia necessria para o funcionamento da broca (peso e rotao);

    2. Guiar e controlar a broca na sua trajetria no subsolo;

    3. Permitir a circulao do fluido de perfurao com o mnimo de perda de carga

    Componentes da Coluna de Perfurao

    1. Kelly;

    2. Comandos Drill Collars (DC);

    3. Tubos de perfurao pesados (Heavy Weight Drill Pipe);

    4. Tubos de perfurao (Drill Pipe);

    5. Equipamentos auxiliares:

    i. Substitutos;

    ii. Estabilizadores;

    iii. Escareadores;

    iv. Alargadores.

    1. Kelly: kelly ou haste quadrada tem como principal funo transmitir o torque

    fornecido pela mesa rotativa, para a coluna, em forma de rotao. Como parte

    integrante da coluna o kelly deve permitir a passagem de fluido em seu interior.

    ele que faz a ligao entre o Swivel (cabea de injeo) e a coluna de

    perfurao.

    2. Comandos Drill Collars (DC): so os principais tubos a ser colocados acima da

    broca.

  • So elementos tubulares fabricados em ao forjado, usinado e que

    possuem alto peso linear devido a grande espessura de parede;

    Suas principais funes so fornecer peso sobre a broca e prover rigidez

    coluna, permitindo melhor controle da trajetria do poo;

    Externamente os comandos podem ser lisos ou espiralados, sendo

    normalizados pelo API.

    3. Tubos de perfurao pesados: Funo: os HWs so elementos de peso

    intermedirio, entre os tubos de perfurao e os comandos. Sua principal funo

    alm de transmitir o torque e permitir a passagem de fluido, fazer uma

    transio mais gradual de rigidez entre os comandos e os tubos de perfurao.

    4. Tubos de perfurao: so tubos sem costura feitos de ao especial, reforado nas

    extremidades para permitir que unies cnicas sejam soldadas nestas

    extremidades. Funo: permitir circular o fluido de perfurao; transmitir o

    torque e a rotao.

    5. Principais acessrios:

    i. Substitutos (subs): so pequenos tubos que desempenham varias

    funes para fazer conexes com os principais componentes da coluna

    de perfurao e ter propriedades compatveis com os outros elementos

    da coluna. (Conectam e carregam por ex. do estaleiro para a sonda). Os

    principais subs em funo de utilizao so:

    o Sub de iamento ou de elevao;

    o Sub de cruzamento;

    o Sub de broca;

    o Sub do Kelly.

    ii. Estabilizadores: so ferramentas que servem para centralizar a coluna de

    perfurao, dando maior rigidez e afastando os comandos das paredes

    do poo. Os estabilizadores tambm ajudam a manter o calibre do poo

    e seu posicionamento na coluna muito importante para a perfurao

    direcional, pois suas posies controlam a variao da inclinao

    iii. Escareadores: uma ferramenta estabilizadora utilizada em formao

    abrasiva, onde graas a presena de roletes consegue mais facilmente

    manter o calibre do poo.

    iv. Alargadores: so ferramentas que servem para aumentar o dimetro de

    um trecho j perfurado do poo. Existem basicamente dois tipos de

    ferramentas:

    o O Hole Opener utilizado quando deseja-se alargar o poo desde

    a superfcie, tem braos fixos e muito utilizado quando se

    perfura para a descida do condutor de 30, neste caso se perfura

    com um broca de 26 e um Hole Opener de 36 posicionado

    acima da broca.

    o Underreamer usado quando deseja-se alargar um trecho do

    poo comeando por um ponto abaixo da superfcie. So

    utilizados com a finalidade de prover espao livre para a descida

    de revestimento e para akargamento da formao.

  • Ferramentas de Manuseio da Coluna

    1. Chave Flutuante: as chaves flutuantes so mantidas suspensas na plataforma

    atravs de um sistema de cabo de ao, polia e contrapeso. So duas chaves que

    permitem dar o torque de aperto ou desaperto nas unies dos elementos

    tubulares da coluna, so providas de mordentes intercambiveis, responsveis

    pela fixao das chaves coluna.

    2. Iron Roughneck: possui as mesmas funes da chave flutuantes, porm sem o

    contato humano nas conexes da coluna.

    3. Cunha: as cunhas so os equipamentos que servem para apoiar totalmente a

    coluna de perfurao na plataforma. So providas de mordentes intercambiveis e

    se encaixam entre a tubulao e a bucha da mesa rotativa. Existem tipos

    diferentes para tubos de perfurao e comandos.

    Brocas

    So equipamentos que tem a funo de promover a ruptura e desagregao das

    rochas ou formao.

    A escolha da broca uma tarefa tcnica:

    Dimetro do poo;

    Finalidade da broca;

    As caractersticas da formao.

    A perfurao de um poo pode consumir dezenas de brocas. H basicamente dois

    tipos de brocas de perfurao:

    As que usam elementos cortantes fixos;

    As que usam elementos cortantes mveis. (mais usada hoje em dia)

    Brocas com partes fixas

    As brocas com partes fixas empregam diamantes industriais ou de inserto de

    carbureto de tungstnio ( so denominados PDC Polycristaline Diamond

    Compact).

    So brocas formadas de material de extrema dureza. A broca cauda de peixe

    opera por raspagem sendo mais adequada para perfurar formaes bem mole.

    Brocas com partes mveis

    As brocas com partes mveis ostentam cones que pela rotao e impacto

    quebram as formaes, produzindo cascalhos maiores que as brocas de

    elementos cortantes fixos.

    Existem vrios tipos de brocas em termo de dimetro, projeto e aplicao.

    As brocas de dente de ao so mais robustas e resistentes a impactos, porm,

    desgastam-se mais rapidamente, incluindo a quebra de dentes.

  • As brocas de diamante e de inserto de carbureto de tungstnio so mais

    durveis, perfuram trechos mais longos, porm, resistem menos a impactos.

    O custo dessas brocas so muito variveis, algumas podem custar acima de centenas

    de milhares de dlares.

    Decorre de tais fatores a importncia que se deve dar escolha da broca mais

    adequada.

    As brocas so classificadas como

    1. Broca de perfurao;

    2. Broca de testemunhagem;

    3. Broca de destruio.

    1. Broca de Perfurao

    As brocas para operao de perfurar as formaes atuam pela ao de 3 fatores:

    Peso aplicado pelos comandos de perfurao;

    Rotao imposta pelo sistema de rotao;

    Impacto dos jatos de fluido de perfurao.

    2. Brocas de Testemunhagem

    Durante a perfurao do poo, so colhidas amostras das formaes atravs de

    brocas especiais, usualmente de diamantes, vazada no centro de modo que a

    medida que avana na formao deixa um cilindro de rocha no seu interior,

    denominado de testemunho.

    3. Broca de Destruio

    As brocas de destruio so usadas para destruir objetos metlicos indesejveis

    dentro do poo, bem como para abrir uma janela no revestimento, quando se deseja

    desviar um poo em um trecho j revestido.

    Rendimento da Broca

    As brocas podem ser usadas por um tempo variado, algumas por muitas horas,

    perfurando longos trechos do poo. Algumas brocas podem ser reutilizadas. Em certos

    casos, porm, a broca tem de ser substituda precocemente.

    Hora correta para de retirar a broca do poo

    Baixa taxa de penetrao;

    Aumento do torque;

    Coluna travando;

    Excesso de vibrao;

    Tempo de broca no fundo;

    Trmino da fase.

  • Custo

    = ( + ( + ))

    Onde: = custo por metro perfurado (U$/m)

    = custo da broca (U$/h)

    = custo da sonda (U$/h)

    = tempo perfurando (h)

    = tempo manobrando (h)

    = comprimento perfurado (m)

    Fluidos de Perfurao

    Definies;

    Funes;

    Propriedades;

    Classificao.

    Definies

    A tudo que escoa chamamos de fluido independente da sua utilizao e propriedades;

    Fluido de perfurao um fluido circulante usado para tornar vivel uma operao de

    perfurao;

    So disperses complexas de slidos, lquidos e gases, usualmente constitudas de

    duas fases: uma dispersante (aquosa ou orgnica) e outra dispersa, cuja complexidade

    depende da natureza dos produtos dispersos, requisitos e funes necessrias.

    Os fluidos de perfurao so vistos de diferentes maneiras por diferentes autores.

    O Instituto Americano de Petrleo (API) considera fluido de perfurao qualquer fluido

    circulante capaz de tornanr a operao de perfurao vivel

    Contudo, autores como Thomas consideram os fluidos de perfurao como misturas

    complexas de slidos, lquidos, produtos qumicos e por vezes, at gases.

    O fluido de perfurao como o sangue: flui, transporta, cicatriza, transmite fora,

    estabiliza as presses internas, enfim, passa por todas as etapas da sondagem como se

    fosse a extenso viva do ato de perfurara.

    A seleo de um fluido de perfurao adequado e o controle dirio das suas propriedades

    so preocupaes de toda equipe de perfurao.

    Funes

    ... historicamente a primeira funo dos fluidos de perfurao era agir como veculo para

    remover os detritos gerados durante a perfurao de poos.

    1. Remover os cascalhos gerados pela broca do fundo do poo e transportar para a

    superfcie;

  • 2. Controlar as presses de formao;

    3. Estabilizar as paredes do poo;

    4. Manter os cascalhos em suspenso sempre que houver parada da circulao do

    fluido (tixotropia);

    5. Resfriar e lubrificar a broca;

    6. Lubrificar a coluna de perfurao, reduzindo seu atrito com o poo;

    7. Proporcionar a formao de reboco fino e impermevel para proteger as

    formaes produtoras;

    8. Permitir a coleta de informaes sobre as formaes atravs dos cascalhos, traos

    de leo e gs que so detectados na superfcie;

    9. Facilitar a realizao de testes de formao, perfilagens, etc..

    10. Custo na hora de escolher o fluido (deve ser com preo acessvel).

    11. Durante a perfurao, em virtude do constante contato da coluna de perfurao

    com a formao geolgica gerada uma grande quantidade de calor. O fluido

    ajuda a reduzir a temperatura da coluna de perfurao no fundo do poo.

    12. Manter a estabilidade do poo

    o Ph = Pf equilbrio desejvel, mas perigoso (porque se Pf aumentar um

    pouco o fluido pode invadir);

    o Ph < Pf podem ocorrer desmoronamentos, estreitamento do furo e kick;

    o Ph > Pf situao normal para estabilizao do furo, o filtrado invade a

    formao e forma o reboco;

    o Ph >> Pf danos a formao pelo excesso de presso de fluido, podem

    ocorrer faturamento da formao e fuga de fluido com perdas de circulao.

    (Carbonatos, folhelho, gs).

    Propriedades

    1. Densidade

    2. Viscosidade

    3. Foras Gis

    4. Parmetro de filtrao

    5. Teor de slidos

    6. Alcalinidade (pH)

    7. Teor de bentonita ou de slidos ativos

    8. Lubricidade

    A manuteno dessas propriedades constante nas sondas e contribui para o sucesso da

    perfurao

    1. Densidade: por definio a relao entre a massa do corpo e o seu volume em

    condies definidas de presso e temperatura. Ela expressa em libras por galo

    (lb/gal) ou (kg/m). O aumento da densidade do fluido se faz mediante o acrscimo

    de sulfato de brio (baritina), hematita e calcita. A reduo da densidade se faz pela

    diluio com gua ou leo diesel para os fluidos a base dgua. A densidade uma

    propriedade muito importante e deve ser mantida controlada de modo que a sua

    presso hidrulica seja suficiente para controlar os fluidos das formaes.

  • 2. Viscosidade: a medida da resistncia do fluido fluir. Em outras palavras mede a

    consistncia do fluido. A viscosidade deve ser suficientemente elevada para manter a

    baritina em suspeno e assegurar o transporte dos cascalhos para fora do poo.

    3. Fora gel: a fora gel um parmetro que indica o grau de tixotropia do fluido. Um

    fluido tixotrpico aquele que quando em repouso desenvolve uma estrutura

    gelificada e que quando posto em movimento recupera a fluidez.

    TIXOTROPIA

    o Em repouso o fluido gelifica e mantm os detritos em suspenso;

    o Ao iniciar bombeamento, o gel se quebra e comea a fluir transportando os

    detritos superfcie.

    Classificao

    De modo geral, os fluidos de perfurao so classificados de acordo com o seu constituinte

    principal.

    1. Fluidos a base gua: so fluidos que tem a gua como meio lquido contnuo, alm

    de componentes slidos, como a argila (bentonita). Os fatores a serem considerados

    so: Disponibilidade, custos de transporte e de tratamento; Usados nas fases iniciais

    do poo.

    2. Fluidos a base leo:

    A base leo diesel: fora de uso na E&P BC desde o final da dcada de 30 para

    atender aos critrios de proteo ao meio ambiente.

    Fluidos sintticos: - so fluidos cuja fase lquida contnua um lquido sinttico;

    - podem desempenhar as mesmas funes dos fluidos a base de

    leo, bem como serem utilizados em situaes na quais os

    fluidos base de gua sofrem limitaes;

    - so menos txicos que os fluidos a base de leo. A deciso de

    aplica-lo fica restringida anlise de viabilidade econmica;

    - desvantagem: alto custo.

    Quando usar?

    o Poos de longo alcance

    o Poos horizontais

    o Poos com altas presses e temperaturas (hp ht)

    o Perfurao de intervalos salios

    3. Fluidos a base ar: o melhor fluido de perfurao sob o ponto de vista da taxa de

    penetrao da broca. Nele, o ar ou o gs que injetado no poo no lugar do fluido.

    ideal para perfurao em formaes muito duras.

    Vantagens:

    o Perfurao com taxas de penetrao elevada

    o Perfurao de rochas duras

    o Pode-se utilizar o N2 e perfurar sem risco de exploses

    o Reduz o potencial de corroso aos equipamentos envolvidos

    Limitaes:

    o Risco de exploso quando se usa gs natural.

  • Assim sendo utiliza-se o fluido mais vivel a fase a ser perfurada, levando-se em conta,

    tambm, o fator econmico.

    Caso contrrio...

    Priso de ferramenta;

    Desmoronamento das paredes e alargamento do poo;

    Baixo rendimento de perfurao;

    Perda de poo.

    A cincia dos fluidos de perfurao a rea de trabalho do qumicos e analistas de

    laboratrio, especialistas e encarregados da escolha e tratamento desse elemento to

    importante nas atividades de perfurao de poo.

    O emprego de fluidos na perfurao de poos a rea de trabalho dos engenheiros de

    petrleo, para calcular perdas de cargas, fazer o planejamento da hidrulica de perfurao

    e dimensionar os equipamentos.

    O fluido NO deve...

    Ser danoso a equipe e ao meio ambiente;

    Interferir no monitoramento do poo e avaliao das formaes;

    Reduzir a produo do poo;

    Promover corroso de quipamentos.

    Seleo de fluido de perfurao

    Ao longo dos anos, vrias formulaes de fluidos de perfurao foram desenvolvidas para

    atender as vrias condies de subsuperfcie.

    A seleo do melhor fluido para satisfazer as condies de forma antecipada minimizar os

    custos do poo e reduzir o risco de catstrofes, como fluido de perfurao presos, perda

    de circulao, etc.

    Localizao:

    o Offshore: mais indicado base leo

    o Onshore: mais indicado base gua

    Rochas salinas

    Para evitar que o sal se dissolva e, consequentemente, ocorra o alargamento do poo, um

    fluido de base leo ou uma salmora deve ser usada. A composio qumica de salmora

    deve ser aproximadamente a mesma que aquele do domo salino.

    Poo de alto ngulo

    Em poos altamente desviados, torques e arrastos so um problema porque o tubo apoia-

    se contra o lado inferior do poo e o risco de priso do tubo alto.

  • Problemas de perfurao relacionados com fluidos de perfurao

    Na perfurao de poos de petrleo, surgem vrios problemas relacionados com as

    propriedades dos fluidos de perfurao.

    Alguns desses problemas, como a baixa velocidade de perfurao meramente tornam a

    perfurao menos eficiente.

    Outros, como tubo preso ou perda de circulao, podem interromper o progresso da

    perfurao por semanas e as vezes levar ao abandono do poo.

    1. Torque e arrasto da coluna de perfurao

    Como nenhum poo verdadeiramente vertical e como a coluna de

    perfurao flexvel, o tubo de perfurao pressiona a lateral do poo em

    inmeros pontos.

    A resistncia e o atrito assim gerados podem exigir torque consideravelmente

    maior do que o normalmente exigido para a broca se movimentar.

    Torques e arrastes podem ser grandes o suficiente para causar uma perda de

    potncia.

    A adio de determinados agentes lubrificantes ao fluido pode aliviar essa

    perda de atrito.

    2. Priso diferencial da coluna de perfurao

    Tubo preso um dos riscos mais comuns nas operaes de perfurao. As

    vezes o problema causado pela subida ou descida do tubo em uma seo do

    poo com dimetro abaixo do normal em uma regio obturada por

    desmoronamento.

    Priso diferencial ocorre depois que a circulao e rotao foram

    temporariamente suspensa.

    3. Taxa de perfurao lenta

    Existe uma correlao entre a queda da taxa de penetrao e a profundidade,

    mesmo quando so levadas em considerao rochas mais antigas e mais duras

    que so encontradas a medida que a profundidade do poo aumenta.

    Se os cascalhos de perfurao no forem removidos de baixo da broca na

    mesma velocidade em que eles so gerados, eles sero removidos e uma

    camada de rocha quebrada ir acumular-se entre a broca e o fundo real do

    poo.

    4. Perda de circulao

  • A circulao em um poo de perfurao pode ser perdida nas fraturas

    induzidas por presses excessivas do fluido, em fraturas abertas preexistentes

    ou em grandes aberturas com resistncia estrutural (grandes poros, vugs).

    5. Corroso de tubo de perfurao

    Embora os componentes dps fluidos de perfurao de base gua no sejam

    indevidamente corrosivos, a degradao dos aditivos pela alta temperatura

    pode resultar em produtos corrosivos.

    Alm disso, a contaminao por gases cidos (dixido de carbono e sulfeto de

    hidrognio) e por salmoras das formaes pode causar corroses severas.

    Em condies adversas, a substituio do tubo de perfurao corrodo torna-se

    um problema econmico.

    Operaes de Perfurao

    Independente de serem realizadas em terra ou mar, as operaes de perfurao de

    poos podem ser reunidas em trs categorias:

    1. As rotineiras, sempre, frequentemente;

    2. As especificas, que tambm ocorrem sempre mas em momentos e condies

    predeterminados;

    3. As especiais, que podem ocorrer ou no, decorrente de problemas no poo.

    1. Operaes Rotineiras

    a) Perfurao avante: a operao rotineira mais simples e mais adequada a

    de cortar as formaes e avanar o aprofundamento do poo.

    b) Manobra: em algumas situaes, mais necessariamente ao final da vida til

    de cada broca, executa-se a retirada da coluna do poo para substituir a

    broca desgastada.

    2. Operaes especficas

    As operaes especficas so aquelas que acontecem em todos os poos, porm, em

    circunstancias predeterminadas, em momentos especficos da perfurao do poo.

    a) Poo aberto e Poo revestido: a expresso poo aberto refere-se a qualquer

    trecho do poo ainda no est protegido por uma coluna de revestimento.

    b) Revestimento do poo: a descida e a cimentao de colunas de

    revestimento operao especfica, uma vez que acontece em todos os

    poos, mas em ocasies particulares. As colunas de revestimentos so

    formados pela juno de tubos metlicos manuseados individualmente na

    plataforma da sonda de perfurao. A descida no poo semelhante a

    descida da coluna de perfurao. Os tubos de revestimento so fabricados

    com grande variedade de dimetros, espessuras de parede e graus de ao.

    Funo dos revestimentos:

    o Prevenir o desmoronamento das paredes do poo;

  • o Evitar contaminao da gua potvel;

    o Permitir o retorno do fluido de perfurao a superfcie;

    o Confinar a produo no interior do poo;

    o Sustentar outra coluna de revestimento.

    Caractersticas dos revestimentos:

    o Ter resistncia compatvel com as solicitaes;

    o Ter dimenses compatveis com as atividades futuras;

    o Ser resistente corroso e a abraso;

    o Apresentar facilidade de conexes.

    c) Cimentao de coluna de revestimento: uma vez descida e assentadas, as

    colunas de revestimento so cimentadas ao poo atravs da colocao de

    pasta de cimento no espao anular entre o poo e a coluna de revestimento.

    O servio de cimentao de colunas especfica e costuma ser executado

    por empresas especializadas.

    Porque cimentar um poo?

    o Isolar e suportar o revestimento;

    o Proteger o revestimento da corroso causada pela gua e/ou gs da

    formao.

    Classificao da cimentao:

    o Primria: aquela realizada logo aps a descida da coluna de

    revestimento.

    o Secundria: tambm denominada cimentao sobre presso

    (squeeaze). o processo atravs do qual o cimento forado

    atravs de orifcios aberto no revestimento preenchendo falhas ou

    completando o isolamento de zonas produtoras..

    d) Perfilagem

    3. Operaes Especiais

    Alm de impor riscos, os custos com operaes especiais so imprevisveis, sendo

    certo que evitar, ou pelo menos, minimizar as indesejveis deve ser preocupao

    de:

    a) Testemunhagem: consiste na perfurao de um trecho do poo com uma

    broca especial.

    b) Liberao de ferramenta presa: durante a perfurao do poo, a coluna de

    perfurao pode ficar presa no poo. A priso da ferramenta pode ocorrer

    por vrios motivos; desmoronamento de inchamento das paredes do poo;

    presso diferencial exercida pelo fluido de perfurao.

    c) Vazamento nos conectores: outro problema vazamento do fluido de

    perfurao numa conexo qualquer, seja por defeito nas roxas massas nos

    conectores ou fluido muito abrasivo.

    d) Pescaria: a operao para remover objetos indesejveis do poo. O objeto

    denominado peixe. As operaes de pescaria causam prejuzos elevados

    em decorrncia da perda de tempo, dano no poo, dano nas formaes.

  • Projetos de inicio de poo

    Quando na locao, perfurando poo, a atividade de uma unidade de perfurao

    acontece sete dias por semana, 24 horas por dia, ou seja ininterrupta.

    Um poo offshore custa em mdia U$$ 50 milhes. Desse modo, a unidade estar

    operando de fato ou aguardando alguma coisa, como condies favorveis de tempo,

    reparo ou substituio de peas. Da o conceito de tempo produtivo e tempo no

    produtivo.

    Programa de perfurao

    Descreve todas as operaes importantes que sero realizadas, desde a cravao do tubo

    condutor, que da inicio a perfurao, at o abandono* ou completao do poo.

    *abandono permanente

    *abandono temporrio

    O programa de perfurao contm informaes necessrias perfurao do poo, so

    elas:

    Dimetro do poo;

    Profundidade de cada trecho do poo;

    Colunas de revestimentos;

    Tipos e quantidades do fluido de perfurao;

    Perfis a serem corridos;

    Testeminhagem.

    Tradicionalmente, a perfurao de um poo apresentada em quatro* fases:

    1. Assentamento do tubo condutor;

    2. Perfurao do poo de superfcie e descida e cimentao da coluna de

    revestimento de superfcie;

    3. Perfurao de poo intermedirio e descida e cimentao da coluna de

    revestimento intermedirio;

    4. Perfurao do poo de produo.

    1. Condutor:

    Primeiro revestimento a descer no poo;

    Profundidade da sapata: 10 a 80 m;

    Funo: sustentar formaes superficiais no consolidadas;

    Assentado por cravao ou perfurao;

    Dimetros tpicos: 32, 30, 20.

    2. Superfcie:

    Comprimento varia de 100 a 600 m;

    Funes: proteger lenis freticos, prevenir desmoronamentos de formaes no

    consolidados, servir como base de apoio para equipamentos de segurana de

    cabea de poo;

  • Suportar o peso do BOP;

    Dimetros tpicos: 22, 20, 18 5/8, 16, 13 3/8, 10 3/4 e 9 5/8.

    3. Intermedirio:

    Tem a funo de aumentar a resistncia das formaes de modo a garantir a

    continuidade da perfurao;

    Dimetros tpicos: 13 3/8 10 3/4.

    4. Produo:

    Tem a funo de permitir a produo do poo reportando as paredes e isolando os

    intervalos produtores;

    Dimetros tpicos: 9 5/8, 7, 5 1/2.

    As profundidades e os dimetros de cada fase da perfurao de um poo podem variar

    com as circunstncias, entre elas a profundidade final do poo, ou seja, poos muito rasos

    podem dispensas algumas dessas fases.

    BOP:

    Na perfurao de poo em terra, o BOP fica instalado logo acima da superfcie do solo, no

    espao propiciado pela subetrutura da sonda, entre o fundo do ante poo e a plataforma

    de trabalho na sonda.

    Na perfurao de poo no mar, o BOP pode estar acima da superfcie do mar no caso de

    opes com plataformas fixas e unidade auto elevveis ou no fundo do mar quando se

    opera com plataformas flutuantes.

    Este equipamento composto, entre outras peas, por um conjunto operacional de

    vlvulas de segurana, como preventor contra erupo, sendo acionado da superfcie ???

    A principal funo impedir que os fluidos de formao atinja a superfcie de maneira

    descontrolada.