Halliburton Sperry-Sun

I ENCONTRO DE ENGENHARIA DE EXPLORAÇÃO E PRODUÇÃO DE

PETRÓLEO

UENF/CCT - LENEP

Perfuração Direcional - MWD - LWD

História da Sperry-Sun

1929 - Inicio da Sperry-Sun

1939 - Inicio da Baroid Logging Systems

1978 - Inicio da NL MWD em pesquisas.

1979 - Sperry-Sun inicia atividades de Directional

Drilling através da Cochran-Dean.

1980 - Sperry-Sun adquire a Russell Attitude Systems.

1981 - A NL Industries compra a Sperry-Sun.

1988 - Fusão estabelece a Sperry-Sun Drilling Services.

1994 - Fusão com a Dresser Industries, Inc.

1998 - Fusão Dresser / Halliburton.

Linha de Produtos e ServiçosSperry-Sun

Perfuração Direcional

MWD – LWD

Mud-Logging

Multilateral

Perfuração Direcional

1 - PERFURAÇÃO DIRECIONALMOTORES DE FUNDO

PERFURAÇÃO DIRECIONAL MOTORES DE FUNDO

• PERMITEM A ROTAÇÃO DA BROCA SEM GIRAR A COLUNA DE PERFURAÇÃO

• SÃO ACIONADOS PELA PASSAGEM DE FLUÍDO DE PERFURAÇÃO PELO SEU INTERIOR

• A ROTAÇÃO E O TORQUE SÃO FUNÇÃO DA VAZÃO DE FLUÍDO

• SÃO FERRAMENTAS FUNDAMENTAIS PARA DESVIO DE POÇOS

PERFURAÇÃO DIRECIONALMÉTODOS DE DESVIO

• WHIPSTOCK

• MOTOR CONVENCIONAL C/ BENT SUB

• MOTOR STEERABLE

• ROTARY STEERABLE TOOLS

PERFURAÇÃO DIRECIONALMÉTODOS DE CONTROLE

TOTCOFERRAMENTA QUE MEDE SOMENTE A INCLINAÇÃO DO POÇO

FERRAMENTAS MAGNÉTICAS E GIROSCÓPICASMEDEM A INCLINAÇÃO E A DIREÇÃO DO POÇO

MWDFERRAMENTA QUE MEDE A INCLINAÇÃO E A DIREÇÃO DO POÇO DURANTE A PERFURAÇÃO

PERFURAÇÃO DIRECIONAL POÇOS DIRECIONAIS

• O ponto do reservatório aonde se deseja atingir não está na vertical da cabeça do poço.

PERFURAÇÃO DIRECIONAL POÇOS DIRECIONAIS

PERFURAÇÃO DIRECIONAL POÇOS HORIZONTAIS

PERFURAÇÃO DIRECIONAL POÇOS HORIZONTAIS

1 - PERFURAÇÃO DIRECIONAL PROJETOS (“DESIGNER WELLS”)

PERFURAÇÃO DIRECIONAL POÇOS MULTILATERAIS

PERFURAÇÃO DIRECIONAL CONTROLE DE POÇOS BLOW OUT - SOLUÇÕES

• BLOW OUT DE ÓLEO OU ÁGUA :– TENTAR CIRCULAR FLUÍDO MAIS PESADO NO POÇO

• BLOW OUT DE GÁS :– MÉTODO MAIS EFICIENTE É A PERFURAÇÃO DE POÇO

DE ALÍVIO

PERFURAÇÃO DIRECIONAL

POSICIONAMENTO DO POÇO TEMPLATES

PERFURAÇÃO DIRECIONAL POSICIONAMENTO DO POÇO CLUSTER

MWDMeasurement While Drilling

Sperry-Sun MWD - Aplicações

• Perfuração Direcional.• Avaliações de Formações (substitui perfilagem cabo).

• Geosteering.• Perfilagem de poços horizontais.• Perfilagem de poços com grande afastamento.

Sperry-Sun MWD – História de Liderança

• Pioneira no método Short Collar• Primeira ferramenta de survey a cabo, 1968• Primeiro sensor comercial EWR®, 1983• Primeira ferramenta comercial de Neutron Porosity, 1986• Primeira ferramenta comercial Density Porosity, 1988• Primeira ferramenta comercial Resistividade com Multiplas

Profundidades de Investigação, 1992• Primeira ferramenta comercial 4-3/4” MWD Resistivity, 1994• Primeira ferramenta comercial Pressure While Drilling, 1995• Primeira ferramenta comercial Dipole Sonic, 1999

Sistemas de Measurement-While-Drilling

MWD

DWD (+)

(Dir, GR, PWD® service)3” to 9-1/2”

EM-MWD

(Dir, GR, PWD® service)3-1/2”, 4-3/4”, 6-1/2”

FEWD (-)

(Dir, GR, Res, Neu, Den,DDS™ sensor, ABI™ sensor6-3/4”, 8”, 9-1/2”

SOLAR 175™ tool

(Dir, GR, PWD® service)3-3/8 to 9-1/2”

Slim Phase 4® tool(Dir, GR, Res, Neu,Den, DDS™ sensor)4-3/4”

Slim Phase 4® tool(Dir, GR, Res, Neu,Den, DDS™ sensor)4-3/4”

MWD – Measurement While DrillingSurface

Computer

Poppet

MWD

Motor

NGP

PM

Impeller

Rig Floor Readout

MWD - Telemetry Systems

- Pulso Negativo – FEWD (LWD)

- Pulso Positivo – DWD (MWD)

- Eletromagnetico

Positive Pulse System

PulserGenerator

38"

Rotational Connector

TelemetryModule

32"

Interconnect

Centralizers

3" 3" 3"

End Cap

GammaModule

DirectionalModule

68" 62"

Negative Pulse System

Inclination & Highside Toolface

Inclination:Toolface:

Magnetic North

Earth’s Gravitational

Field

Vertical

Position Monitor Principle of Operation

Probe Axis

Accelerometer/Gravity

Magnetometer/Earth’s Field

ToolfaceAlignment

Inclination – Gx, Gy, GzAzimuth – Bx, By, BzToolface – Gx, Gy or Bx, By

Directional MeasurementsSurveying & Steering

• Measure tool’s orientation with respect to: Earth’s gravitational field

(triaxial accelerometers)

Earth’s magnetic field

(triaxial magnetometers)

• Compute: Inclination

Azimuth

Toolface (highside, magnetic)

Quad Combo Capability

• Gamma Ray - DGR

• Resistivity - EWR4

• Density - SLD

• Neutron - CNP

• Dipole Sonic – BAT

• Directional

FEWD Tool Combinations

53 Ft

EWR-PHASE 4™ sensor

12 Ft

Pulser X/O PM CIM

CN®

servicesensor

SLD®

servicesensor

EWR®

sensorDGR®

sensor

DGR® (Dual Gamma Ray) Sensor

Formation

Drill Collar

Gamma RayDetectors

K

Th

U

A B

FormationFormation

EWR-PHASE 4™ Sensor

1 MHzTransmitter

2 MHzTransmitters

NearReceiverFar

Receiver

MeasurePoint

12”12”6”6”6”

Sperry-Sun Porosity Tools

• Density Porosity– SLD (Stabilized Litho-Density)– 2nd Generation Density for Sperry– 3d Generation under development

• Neutron Porosity – CNP (6 3/4”, 8”) 1st Generation, introduced 1987

• 1st Generation, Geiger Mueller (GM) tubes

• Detect gamma rays from capture of thermal neutrons

– CTN (4 3/4”) introduced in 1997• 2nd generation, He3 proportional counters

• Direct detection of thermal neutrons

CNØ® Sensor Schematic

Near 1

Far Detector

Source

Drill Collar Near Detector Far Detector

Near Detector

Near 0 Far 1 Far 0

SLD™ (Stabilized Lithology Density) Tool

Cesium 137Source

Low DensityWindows

Stabilizer

TungstenShield

NearDetector

TungstenBore Liner

FarDetector

BAT Tool Description

Transmitters

Receivers

Wearband

Wearband

Isolation Rings

Bulk Isolators

• Tool sizes: 4 3/4”, 6 3/4”, 8”, & 9 1/2”

• 2 opposed transmitters (front and back)

• Dual frequency, dipole mode

• 14 receivers (7 front and 7 back)

• Static, Dynamic Inclination - 18” from bit• Acoustic Stress-Wave “Short-Hop”

At-Bit Sensors ABI (At-Bit Inclination)

PressureSleeve

Transmitter

BatteryPack

Lower MarineBearingUpper Half

• Motor RPM• Motor & Stand-Alone

Sub Configurations

• 6 1/2”, 6 3/4”, 8”, 9 5/8” sizes

On the Fly Inclination

80

85

90

95

5300 5500 5700 5900 6100 6300 6500

Pumps Off ABI Live ABI PM

P u mp s O ff R x In c

P M I

At-Bit SensorsABI (At-Bit Inclination)

Internal Gauge

Annular Gauge

Port

Port

PWD™ Sensor

SectionB-B

AnnularPort

Electronics Section

Transducer Section

Annular Pressure Gauge

B-BBroad Functional Specifications

• Standalone modular sub

• High accuracy ( 0.05%, 12psi) quartz pressure gauges

• Dual Transducer (Internal and Annulus measurements)

• Real-time, recorded, and pumps-off data. On pumps up, tool transmits avg, max, min pressure for Pumps off interval

• Operating to 175°C, 22,500psi

PWD Applications - Hole Cleaning

Bit Depth metres2600 2650 2700 2750 2800

Cuttings Load Kg/10secs0 7.5 15 22.5 30

Time

String Rotary rev per min0 75 150 225 300

Flow In litre per min0 750 1500 2250 3000

Equivalent Mud Weight

1.6 1.62 1.64 1.66 1.68 1.7

sg

12:30

13:00

13:30

14:00

14:30

15:00

15:30

16:00

16:30

17:00

17:30

18:00

18:30

19:00

19:30

20:00

20:30

21:00

21:30

22:00

22:30

SteeringECD 1.63sg

Rotary DrillECD 1.65sgChange Suction

Dampeners onPumps 1&2

Start of LongSteering Interval

ECD Drops asCuttings Fall out

of Suspension

ECD Increase as Cuttings are

Re-suspendedBegin Rotary Drilling

ECD Jumps due toPipe Rotation

Cuttings LoadAppears at Surface

ECD Decreases as Cuttings are Removed

from the Annulus

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