SEMINÁRIO RECURSOS ENERGÉTICOS DO … Tratamento de água para injeção ou reinjeção é caro e ocupa espaço em plataforma Projeto RWI: Desenvolvimento de protótipo para injeção

Petróleo e Gás:Recuperação Secundária em Campos de Produção

Expositor: Alberto Sampaio de Almeida – Gerente Geral de Reservas eReservatório de Engenharia de Produção, Diretoria de E & P, Petrobras

Parceria na Divulgação dos Resultados:

Economia e Energiahttp://ecen.com

SEMINÁRIORECURSOS ENERGÉTICOS DO BRASIL:PETRÓLEO, GÁS, URÂNIO E CARVÃORio de Janeiro 30 de setembro de 2004 - Clube de Engenharia

Recuperação Secundária em Campos de Produção de Petróleo

Seminário Recursos Energéticos do Brasil: Petróleo, Gás, Urânio e Carvão - Clube de Engenharia

30/09/2004

Alberto Sampaio de [email protected]

Sumário

IntroduçãoConceitos/Definições/Terminologia

• Panorama da Recuperação de Petróleo no Brasil

• Iniciativas para a aumento da Recuperação de Petróleo no Brasil

• Considerações Finais

Recuperação Secundária em Campos de Petróleo

Condições do Reservatório Temperatura (Gradiente Geotérmico)

Pressão (Temperatura, gás dissolvido, hidráulica)

Reservatório

Migração e Acumulação por Gravidade

Arenitos

Carbonatos

Tipos de Rocha Reservatório

Conceitos/Definições/Terminologia

Porosidade = =Volume Poroso (VP)

Volume Poroso + Volume de Rocha

Petró

leo

φ(VB)

Capacidade de Acumular Fluídos


Permeabilidade = K = ƒ(vazão/diferença de pressão)


Capacidade de Escoar Fluídos

Reservas = VRec – NP

Oleo Residual

Reservas

Produção Acumulada

(NP)

Volume Originalde Oleo(VOOIP)

Volume Recuperável Final (VRec)

FR =Produção acumulada de óleo (NP)Volume original de óleo (VOOIP)

Processo de DeslocamentoMultifásico de Fluídos

Fluídos deslocando óleo

Produção de PetróleoFator de Recuperação (FR)


Utiliza a energia natural do reservatório

Recuperação Primária de Petróleo

• Aqüífero Natural Ativo• Expansão de Capa de Gás • Gás em Solução


Mecanismos de produção (exemplos):

Aqüífero Natural Ativo

Água Água

Óleo

PoçosProdutores



Expansão de Capa de Gás

PoçosProdutores

Óleo

Capa de Gás

PoçoProdutor

PoçoProdutor



O petróleo é produzido mediante a suplementação da energia natural do reservatório.

Recuperação Secundária de Petróleo

• Injeção de Água• Injeção de Gás


Métodos utilizados:

Poço Produtor Poço Injetor

Frente de

Injeção

Óleo


Recuperação Secundária por Injeção de Água

PoçoProdutor

PoçoInjetor

Óleo

Recuperação Secundária por Injeção de Gás


O petróleo é produzido de forma assistida por outras fontes de energia e/ou efeitos físicos, químicos e biológicos.

Recuperação Terciária de Petróleo

• Térmicos (injeção de vapor, combustão in situ)• Mísciveis (injeção deCO2, GLP, N2)• Biológicos (injeção de microorganismos)• Químicos (Polímeros, tensoativos, Álcalis)


Métodos utilizados:

Poço InjetorGerador de Vapor

Poço ProdutorEstação coletora de

óleo, água e gás

Vapor + Água

ÁguaQuente

Bancode

Óleo

Zona comas

saturaçõesorigiinais de Óleo

Recuperação Terciária por Injeção de Vapor


Gás Carbônico Poço Injetor

Poço Produtor

Bombainjetorade água

Estação coletora de óleo, água e gás

água águaCO2 CO2

ZonaMis-cível

Bancode

Óleo

Recup.de

Óleo


Recuperação Terciária por Injeção de Gás Miscível

Poço Injetor

BombaInjetora

Bactériase

NutrientesPoço Produtor

Poço Injetor

Bactériase

Nutrientes

Bactériase

Nutrientes

FluídoMotor

Banco de

nutri-entes

Banco de

Bactérias

Agentesde

recup.produzido

spelas

bactérias

Banco de

óleorecup.

Banco de

águabranda


Recuperação Terciária por Injeção de Microorganismos

Recuperação Primária 5% - 15%

Recuperação Secundária 15% - 45%

45% - 65%

Processos de Recuperação FR Típicos

Recuperação Terciária


Primária e Secundária recuperação convencional• injeção de água• injeção de gás

Terciária recuperação não convencional

• Químicos (tensoativos, alcalis, polímeros) • Misciveis (CO2, Solventes em geral)• Térmicos (Vapor, Combustão in situ, Eletromagnetismo)• Microbiológicos• Vibratórios

Terminologia

Designações primária, secundária e terciária seqüência temporal

iniciar a produção de um campo utilizando algum tipo de processo de recuperação adicional

Atual

Desenvolvimento/Operação

Tempo (Anos)

Fases na Vida de um Campo

Exploração DelimitaçãoAvaliação

Desenvolvimento complementar

AbandonoDescobertaDeclaração de

Comercialidade


Pico/Platô de Produção

DeclínioNatural

Métodos de Recuperação

Iníc

io d

a Pr

oduç

ãoVazã

o

0 3 5 9 15 3220

1993: Início do projeto PRAVAP1993: Início do projeto PRAVAP1994: Aumento das cotas de inje1994: Aumento das cotas de injeçção (Otimizaão (Otimizaçção da injeão da injeçção de ão de áágua)gua)2000: Estimulação de poços produtores2000: Estimulação de poços produtores

Otimização da Injeção de água Otimização da Injeção de água Implantação de Projetos de Ampliação da injeção de águImplantação de Projetos de Ampliação da injeção de água(Bordas)a(Bordas)Perfuração de PoçosPerfuração de Poços

Vazã

o de

Óle

o (m

3 /d)

Vazã

o de

Inj.

de Á

gua

(m3 /d

)Oleo

Injeção de àgua

1960 1970 1980 1990 2000tempo (anos)

0

1000

2000

3000

0

10000

20000

30000

A Experiência de Carmópolis

Recuperação de Petróleo no Brasil

Sumário

• IntroduçãoConceitos/Definições/Terminologia

Panorama da Recuperação de Petróleo no Brasil

• Iniciativas para a aumento da Recuperação de Petróleo no Brasil


• Produção de Óleo: 1.550.337 bpd• Rec. Primária: 27,0 %• Injeção de Água: 70,0 %• Injeção de Vapor: 2,0 %• Outros: 1,0 %

• Número de Projetos: 341• Injeção de Água: 247• Injeção de Vapor: 66• Injeção de Gás: 17• Injeção de CO2: 4• Polímeros: 4• Aquec. Eletromagnético: 3

276 Concessões de Produção- 234 em produção- 42 em desenvolvimento

Unidades de Negócio da Petrobras


Produção de Óleo: 60.432 bpd• Rec. Primária: 100%


Panorama de Recuperação de Petróleo no Brasil

Produção de Óleo: 92.868 bpd• Rec. Primária: 26%• Injeção de Água: 56%• Injeção de Vapor: 17%• Outros: 1%Número de Projetos: 120• Injeção de Água: 68• Injeção de Vapor: 43• Injeção de Gás: 6• Aquec. Eletromagnético: 3



Produção de Óleo: 52.992 bpd• Rec. Primária: 31%• Injeção de Água: 51%• Injeção de Vapor: 10%• Outros 8%

Número de Projetos: 37• Injeção de Água: 18• Injeção de Vapor: 11• Injeção de Gás: 4• Injeção de Polímero: 4



Produção de Óleo: 52.459 bpd• Rec. Primária: 14%• Injeção de Água: 86%

Número de Projetos: 149• Injeção de Água: 138• Injeção de Vapor: 1• Injeção de Gás: 6• Injeção de CO2: 4



Produção de Óleo: 36.311 bpd• Rec. Primária: 84%• Injeção de Água: 1%• Injeção de Vapor: 15%

Número de Projetos: 20• Injeção de Água: 9• Injeção de Vapor: 11




Número de Projetos: 10• Injeção de Água: 9• Injeção de Gás: 1

32 Concessões de Produção- 32 em produção



Número de Projetos: 5• Injeção de Água: 5


Bacia de Campos

Bacia de Santos


Sumário

• IntroduçãoConceitos/Definições/Terminologia


Iniciativas para a aumento da Recuperação de Petróleo no Brasil



De Gestão

TecnológicasProgramas

Tecnológicos Corporativos

Iniciativas para aumentar a Recuperação de Petróleo

Iniciativas na Petrobras

RECAGE

Programas

Objetivos

Estruturar corporativamente o acompanhamento sistemático de iniciativas das Unidades de Negócio do E&P que tenham foco no aumento dos níveis de produção dos campos com alto grau de explotação, através de geração e gestão de projetos de desenvolvimento da produção e na otimização dos custos de extração.

RECAGE

Revitalização de Campos com Alto Grau de Explotação

Iniciativa Estratégica do E&P:Busca e Disseminação de Tecnologias e Melhores Práticas

1. Otimização dos Custos acompanhamento sistemático corporativo.

2. Gestão de Risco de Projetosaperfeiçoar sistemática de avaliação de risco para permitir inclusão e gestão de projetos de risco na carteira e tratamento diferenciado em função dos produtos.

3. Aumento da Produçãofomentar a geração de projetos de desenvolvimento em

concessões com alto grau de explotação visando reduzir o declínio e/ou antecipar a produção.

Temas do RECAGE

Criado em 1993. Desafio: prover tecnologias para aumentar FR dos campos brasileiros e produzir camposconsiderados subcomerciais por limitaçõestecnológicas

Criado em 2002. Desafio: prover tecnologiaspara produzir acumulaçõesde óleo pesado offshore

Criado em 1986. Desafio: Prover tecnologias para produzir óleo de camposde petróleo com profundidade de água de até 3000m

Iniciativas Tecnológicas

PROPES

Programas Tecnológicos Corporativos

Carteira de Projetos

PRAVAP 13 Representação do Reservatório

PRAVAP 14 Avaliação de Projetos de Desenvolvimento da Produção sob Incertezas

PRAVAP 15 Tratamento de Poços

PRAVAP 16 Gerenciamento de Águas

PRAVAP 17 Revitalização de Campos Maduros

PRAVAP 19 Sísmica Aplicada a Reservatórios

PRAVAP 20 Injeção de CO2 na Bacia do Recôncavo

Desafio 1:Representar adequadamente as geometrias complexas de poço e dereservatório nos simuladores de fluxo.

Resultados:Diretrizes para utilização de poços horizontais em simuladoresDiretrizes para cálculo de IP de poços

Linha de trabalho ativa:Ajuste automático de histórico

Ajuste automático de histórico para o campo de Benfica

CONDOR

Ajuste convencional

Dados Observados

Modelo inicial

Representação do Reservatório

Desafio 2:Caracterizar, no que diz respeito às propriedades de fluxo, os reservatórios falhados, e representá-los no simulador de fluxo.

Resultados:Principal resultado: modelagem detransmissibilidade de fraturas considerandoo estado de tensões e não apenas rejeito eteor de folhelhos. Aplicações a Roncador e Jubarte.

Modelagem de Falhas em Roncador

Representação do Reservatório

Resultados Preliminares:Poço HRMF (horizontal, revestido e multifraturado), perfurado no campo de Carmópolis , com 5 fraturas ao longo do trecho horizontal, apresenta produtividade 4 vezes maior que poços horizontais comuns.

Poço HRMF no Campo de Carmópolis

Desafio: Poços horizontais de conceito inovador e baixo custo para o aumento do fator de recuperação em campos maduros.

Poços Especiais

DesafiosAntecipar produção, reduzir custos e aumentar o fator de recuperação a partir de tratamentos em escala de poços

Fraturamento de Poço Terrestre

Tratamento de Poços

Objetivos:Reduzir os custos de operações em poços satélite (milhões de dólares por intervenção).

Resultados em poços-satélite:Acidificações remotas em 6 poços injetores na Bacia de campos (1 em Linguado, os demais em Marlim).

Desafio:Divergência em poços horizontais.

Esquema de Poço Satélite

Tratamento de Poços com ANM

Incrustações salinas aparecem quandoa água do mar injetada, rica em sulfato,mistura-se com a água da formação,rica em bário e estrôncio. O sal pode até parar a produção de poços.

Scale em tela de gravel pack

Resultados:Tratamentos remotos de remoção química de incrustação para os poços verticais e inclinados em Marlim e Voador. Custo médio das operações US$ 70.000,00/poço. Custo de intervenção com sonda US$ 3 milhões.

Desafio:Divergência no tratamento de poços horizontais.

Incrustações Salinas

O Tratamento de água para injeção ou reinjeção é caro e ocupa espaço em plataforma

Projeto RWI:Desenvolvimento de protótipo para injeção submarina de água com tratamento primário. O equipmento será locado sobre o solo marinho. Aágua será filtrada até 50 micra, não será desoxigenada, e receberá cloro através de um umbilical.

Projeto Conceitual do RWI

Desafio:Construção do protótipo para qualquer profundidade de água.

RWI (Raw Water Injection)

Courtesy ChevronTexaco

Desafios:• Associar injeção cíclica com solventes apropriados• Melhorar o fator de recuperação em projetos de injeção contínua

Recuperação de Óleos Pesados

Resultados Anteriores:• 12 projetos de campo deinjeção cíclica e contínua de vapor

• O vapor é o mais importante método de recuperação terciáriade petróleo no Brasil e no exterior

Onshore

Resultados:

• Piloto de injeção microbiológica depetróleo no campo de Carmópolis

• Bactéria injetada com água, seguida por um nutriente, gerandobiopolímeos, que desviam o fluxo deágua para áreas ainda não-varridas,deslocando mais óleo MEOR no campo de

Carmópolis, Sergipe

Recuperação Micorbiológica - MEOR

Sumário

• Conceitos/Definições/Terminologia


• Ações Tecnológicos e de Gestão na Petrobras relativas à Recuperção de Petróleo

Considerações Finais


A maximização da Recuperação de Petróleo compreende uma série de atividades multidisciplinares, abrangendo vários ramos das ciências e da engenharia, cujo desafio é aumentar o fator de recuperação, a produção e a vida útil de campos produtores de petróleo.

Os Métodos de Recuperação Secundária e Terciária de Petróleopodem ajudar decisivamente a atingir os objetivos nacionais de obterautosuficiência no suprimento de petróleo, explorar racionalmente osrecursos minerais brasileiros, impulsionar o desenvolvimento científico-tecnológico nacional e diminuir as desigualdades regionais.

A Petrobras tem desenvolvido esforços consideráveis no sentido de aumentar a recuperação de seus campos seja através de seus programas de gestão seja através dos programas tecnológicos

Considerações Finais

Obrigado pela atenção

Documents

SEMINÁRIO RECURSOS ENERGÉTICOS DO … Tratamento de água para injeção ou reinjeção é caro e ocupa espaço em plataforma Projeto RWI: Desenvolvimento de protótipo para injeção