PERFILAGEM DE POÇOS – IEG221 Operação na sonda Prof. Dr. Raphael Di Carlo Geofísico Estudo do Painel do Sondador Estudo do Painel do Sondador Os equipamentos ligados ao painel do sondador podem ser classificados em: 1.Indicadores: Apenas indicam o valor do parâmetro em consideração 2.Registradores: traçam curvas dos valores medidos Estudo do Painel do Sondador Manômetros Tacômetros Indicadores de peso Indicador do nível do tanque Torquímetros Indicador da taxa de penetração da broca Indicadores de Peso O instrumento mais importante de uma sonda. Indica o peso impetrado à broca pela coluna. Toda elevação de equipamentos na vertical fica sob o controle do sondador que contam com esse instrumento para o controle de peso. Indicadores de Peso Manômetro Indica a pressão de bombeio da lama de perfuração Tacômetro de Mesa Rotativa Mede as rotações realizadas pela mesa rotativa em RPM (rotações/minuto) Torquímetro de chave flutuante Indica o torque que é dado pela chave flutuante durante as manobras Indicador do nível de tanque de lama Indica o nível de tanque de lama para que se tenha precisão da circulação de lama. Torquímetro da mesa rotativa Indica o torque que é dado pela mesa rotativa ao kelly Indicador da taxa de penetração da broca Indica a taxa de penetração da broca na rocha e permite avaliar a necessidade de trocar a broca Importância O sondador é o principal responsável pelo controle dos parâmetros de perfuração. Ele é o responsável pela integridade física de todos os equipamentos. Qualquer anormalidade observada paralisa toda a operação de perfuração. Novas tecnologias • A cada dia novas tecnologias vêm substituindo equipamentos atuais para o aumento da eficácia da perfuração. • Muitos painéis estão se tornando digitais e muitos equipamentos estão se tornando mais leves • Aumento da classe feminina no manuseio Relação entre os sistemas da sonda Rotação Circulação Geração de Energia Movimentação Sustentação Particularidades dos sistemas Sonda de perfuração é composta por 8 sistemas: Sustentação Movimentação Rotação Circulação Geração de energia Monitoramento Tratamento de fluidos Segurança do poço Lama de perfuração Tem em sua composição: argila,água, cloretos, sulfato de bário, hematita e calcita Possui funções de: Controlar a pressão Reduzir o atrito das colunas com a parede do poço Resfriamento da broca Diminuir a viscosidade da perfuração Lama de perfuração À base de óleo (95% a 98% de diesel e de 2% a 5% de água) – utilizado em poços direcionais, de alta pressão e temperatura. Possui parafina, emulsionante, argila e salmoura À base de água – Apresenta soda cáustica em sua composição À base de ar – Serve para solucionar problemas de perfuração À base sintética – base de éter e parafina Lama de perfuração Top drive Equipamento que evita a utilização da mesa rotativa, kelly e bucha do kelly, o que reduz em 25% o tempo gasto na perfuração. Possui um motor conectado no topo da coluna e permite movimentação vertical da coluna. Trabalha com tubos de 30 metros e previamente conectados sem precisar paralisar os sistemas de circulação e rotação. Top drive Permite as manobras assim como é obrigatória em poços horizontais. O top drive custa o dobro da mesa rotativa. Top drive Top drive Top drive Percurso dos poços •Vertical = Poço perfurado verticalmente •Direcional = Poço perfurado na vertical mas desviado por um ângulo pequeno •Direcional e Horizontal = Poço que se iniciou verticalmente, desviou e se estabilizou horizontalmente Percurso dos poços Percurso dos poços Percurso dos poços Condicionamento do poço Depois de perfurar o poço é preciso aplicar operações para evitar o desmoronamento e inferir a real localização do reservatório. É então necessário o revestimento, cimentação, completação e perfilagem geofísica. Por que revestir o poço? • Evitar riscos de desmoronamento • Evitar a contaminação com a água dos lençois freáticos • Evitar a migração de fluido de perfuração contaminando outros ambientes • Permitir diferentes tipos de fluido • Alojar equipamentos de elevação artificial • Sustentação da cabeça do poço e da coluna de revestimento Por que revestir o poço? • O revestimento representa 20% a 50% de todo o custo da perfuração • Feitos de aço e conectados uns aos outros através de roscas ou soldas que podem variar de 9 a 10 metros • Exemplos são poços com tubos de 30 pol, 20pol, 13 3/8 pol com extremidade maior no piso do mar para permitir a instalação da árvore de natal Por que revestir o poço? • Todos os revestimentos são acompanhados da etapa de cimentação primária como garantia de isolamento das diferentes formações. Por que revestir o poço? Por que revestir o poço? Por que revestir o poço? Por que revestir o poço? • Tubos de 30 pol são conhecidos como condutores e são utilizados geralmente nos primeiros 50m. No mar os tubos utilizados são entre 20 pol e 9 5/8 pol variando entre 100 e 700m Por que cimentar? • Perfuração ocorre entre rochas com diferentes níveis de dureza • Serve principalmente para a sustentação do poço visto que ele tem centenas de metros • Evita a entrada de fluidos indesejáveis à superfície • A pasta de cimentação é injetada sob alta pressão com seu retorno no espaço anular entre o revestimento e a parede do poço Por que cimentar? • Injeta-se a pasta de cimento até determinada profundidade, tendo em seguida sua secagem e depois parte para uma nova fase. • A etapa de cimentação necessita essencialmente de: colar, sapata e tampões. Por que cimentar? Por que cimentar? Por que cimentar? • A sapata é instalada na ponta do tubo de cimentação e age evitando o contato entre a broca e o cimento • Os tampões, cilindros emborrachados, são instalados em volta da coluna com o mesmo diâmetro da coluna para evitar a invasão do próprio cimento. • Os colares são instalados com o objetivo de reterem o cimento deslocado pelos tampões. Composição do Cimento • O cimento é uma mistura de calcário e argila • O cimento de poço é conhecido como Portland e é formado principalmente, além de calcário e argila, por • Cal (CaO) – de 60% a 67% • Sílica (SiO2) de 17% a 25% • Alumina – de 3% a 8% • Óxido de Ferro (Fe2O3) – de 0,5% a 6% Composição do Cimento • O cimento obedece à classificação do American Petroleum Institute (API) em função da qualidade e da composição química que pode variar de A a J, adequandose às condições de uso, como profundidade e temperatura dos poços. Etapas de cimentação • Montagem das linhas de cimentação • Condicionamento do poço • Teste de pressão das linhas de cimentação • Lançamento do tampão de fundo • Mistura da 1ª pasta • Mistura da 2ª pasta • Lançamento do tampão de topo • Deslocamento com fluido de perfuração • Pressurização do revestimento para teste Avaliação do poço Feita a cimentação, a próxima etapa é avaliar o poço para se certificar que estará em perfeitas condições para entrar no processo de produção. Todas as etapas realizadas devem ser testadas e avaliadas rigorosamente. Fatores como pressão, adequação dos equipamentos, condições mecânicas do poço merecem atenção Avaliação do poço A efetiva existência da vedação hidráulica é considerada fundamental pois assegura um perfeito controle da origem dos fluidos produzidos. Avaliação do poço Feita a perfuração de uma fase do poço são descidas várias ferramentas com a finalidade de medir algumas propriedades das rochas in situ para se obter innformações que reflitam em resultados econômicos. Este processo é conhecido como perfilagem. Avaliação do poço - A perfilagem produz informações sobre: Litologia Espessura de camadas de rochas Porosidade das rochas Prováveis fluidos nas rochas e suas extensões Avaliação do poço - A perfilagem produz informações sobre: Litologia Espessura de camadas de rochas Porosidade das rochas Prováveis fluidos nas rochas e suas saturações Avaliação do poço A perfilagem serve para justificar os investimentos feitos, provando a existência de hidrocarbonetos. Nas sondas terrestres a unidade de perfilagem é montada em um caminhão enquanto que nas marinhas a unidade é instalada e abrigada nas sondas. Avaliação do poço Avaliação do poço Avaliação do poço Vários tipos de perfis são utilizados para as mais diferentes funções com o objetivo de analisar melhor a geologia da região Avaliação do poço Os perfis podem ser: - Sônico - Ultrassônico - Potencial Espontâneo - Raios gama - Neutrônico - Indução - Densidade - Microperfil e perfil cáliper Perfis sônicos/ultrassônicos Realizados através da medição do tempo de propagação ou de trânsito de uma onda deslocando-se através das camadas rochosas com o objetivo de apresentar dados sobre a porosidade das rochas e a elasticidade das mesmas Perfis sônicos/ultrassônicos Perfis sônicos/ultrassônicos Perfis de Potencial Espontâneo (SP) Verifica a porosidade e a permeabilidade das rochas levando em conta a salinidade que existe entre o fluido de perfuração e a água de formação. Permite determinar camadas porosas e levantar informações precisas de reservatórios vizinhos. Funciona medindo a voltagem entre 2 eletrodos Perfis de Raio gama Aplicados para detectar e avaliar o nível de radioatividade das formações em sua totalidade. Aplicável mais em poços offshore Perfis de Raio gama Verifica a porosidade e a permeabilidade das rochas levando em conta a salinidade que existe entre o fluido de perfuração e a água de formação. Permite determinar camadas porosas e levantar informações precisas de reservatórios vizinhos. Funciona medindo a voltagem entre 2 eletrodos Perfis de Raio gama Perfis neutrônicos Perfis de Indução Mede resistividade das camas rochosas. Utiliza bombinas receptoras e transmissoras Perfis de Indução Perfis de Densidade Registra continuamente o valor da densidade nas rochas e estima a porosidade das rochas. Perfis de Densidade Microperfil e perfil cáliper O microperfil mede o nível de resistividade das formações e da vizinhança das paredes do reservatório O perfil cáliper mede o diâmetro do poço ao longo da profundidade Microperfil e perfil cáliper Testemunhagem Testemunhagem é uma das atividades relacionadas a sonda cujo objetivo é obter amostras para adquirir informações sobre a geologia local. Através do testemunho é possível conseguir dados sobre a completação e a jazida. Testemunhagem A testemunhagem utiliza um equipamento chamado de barrilete testemunhador, um tubo que geralmente pode medir de 9 a 27m. Ele é colocado dentro da coluna de perfuração e à medida que a broca avança a rocha vai ser alojando no espaço interno. Testemunhagem Testemunhagem - Testemunhagem convencional - Testemunhagem a cabo - Testemunhagem lateral Testemunhagem Testemunhagem convencional: consiste na descida de uma broca vazada, e dois barriletes, um externo, que gira com a coluna, e outro interno, onde o testemunho se aloja. No final de cada corte é necessário que a coluna venha à superfície através de uma manobra, o que aumenta o tempo e o custo de operação; Testemunhagem Testemunhagem a cabo :o barrilete interno pode ser levantado até a superfície sem a necessidade de se retirar toda a coluna; Testemunhagem Testemunhagem lateral : é utilizado para se testemunhar alguma formação já perfurada. Consiste em cilindros ocos, presos por cabos de aço e a um canhão e são arremessados contra a parede da formação para retirar amostras da rocha. Ao se retirar o canhão até a superfície, são arrastados os cilindros contendo as amostras retiradas da formação Pescaria Pescaria é o nome do procedimento que visa retirar objetos e equipamentos que ficaram presos ou que caíram no poço e que paralisam as atividades de perfuração. Teste de formação - Fratura, durante a circulação reversa, da formação - Problemas de gases - Redução do nível anular Defesa do poço O POÇO SEGURO É AQUELE QUE FOI PERFURADO, CONDICIONADO E TESTADO! Teste de formação - Fratura, durante a circulação reversa, da formação - Problemas de gases - Redução do nível anular Dúvidas?
