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SEÇÃO B B - 1 ¡ ¡ ¡ ¡ ? ? ? ¡ ? ? ? ¡ ? ? ? ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ¡ ? ? ? ¡ ? ? CLASSIFICAÇÃO IADC DE TUBOS DIMENSÕES, TORQUE DE APERTO E RESISTÊNCIAS DOS TUBOS PESADOS PESOS DOS COMANDOS TORQUE RECOMENDADO PARA TORQUE RECOMENDADO PARA BROCAS TORQUE RECOMENDADO NAS CONEXÕES DE TUBOS DE PERFURAÇÃO TORQUE RECOMENDADO NOS COMANDOS DE PERFURAÇÃO TUBO DE PERFURAÇÃO TUBO DE PERFURAÇÃO NOVO – DIMENSÕES E CARACTERÍSTICAS MECÂNICAS TUBO DE PERFURAÇÃO USADO (PREMIUM) – DIMENSÕES E CARACTERÍSTICAS MECÂNICAS TUBO DE PERFURAÇÃO CLASSE 2 (USADO) – DIMENSÕES E CARACTERÍSTICAS MECÂNICAS HASTE DE PERFURAÇÃO (KELLY) KELLY TRIANGULAR KELLY QUADRADO KELLY SEXTAVADO CÁLCULO DO BSR FLAMBAGEM ESFORÇOS DINÂMICOS (VIBRAÇÃO) FADIGA DETERMINAÇÃO DE PONTO LIVRE TORQUE & DRAG BROCAS RECOMENDAÇÕES BÁSICAS CLASSIFICAÇÃO I.A.D.C. TRICÔNICAS CUSTO POR METRO PERFURADO CLASSIFICAÇÃO I.A.D.C. CORTADORES FIXOS PARÂMETROS USUAIS PARA BROCAS TRICÔNICAS PARÂMETROS USUAIS PARA BROCAS PDCs APLICAÇÃO DE BROCAS DE CORTADORES FIXOS (PDC) EM FORMAÇÕES GEOLÓGICAS ANÁLISE DE DESGASTE DE BROCAS TRICÔNICAS ESQUEMA DE MONTAGEM DOS JATOS JATOS TIPO DIFUSORES ESQUEMA DO JATO CENTRAL PRINCIPAIS TIPOS DE JATOS CORTE DE ACESSÓRIOS DE REVESTIMENTOS PARÂMETROS MECÂNICOS E HIDRÁULICOS BROCAS TRICÔNICAS BROCAS PDC ENCERAMENTO DE BROCAS SINTOMAS PROCEDIMENTOS DE LIMPEZA AJUSTANDO NOVOS PARÂMETROS ALARGAMENTO DE TRECHOS TESTEMUNHADOS ESCARIADOR DE POÇO PROBLEMAS QUE AFETAM O RENDIMENTO DE BROCAS TESTE DE ABSORÇÃO OBJETIVO EXECUÇÃO DE TESTE DE ABSORÇÃO TIPOS DE TESTE TESTE DE ABSORÇÃO CLÁSSICO OU LEAK OFF TEST (LOT) TESTE DE PRESSÃO LIMITADO (OU DE PRESSÃO PRÉ-DETERMINADA) TESTE DE ABSORÇÃO ESTENDIDO TESTE DE MICROFRATURAMENTO HIDRÁULICA LIMPEZA DE POÇO POÇOS VERTICAIS POÇOS INCLINADOS/HORIZONTAIS VAZÕES REQUERIDAS PARA LIMPEZA DO POÇO TRANSPORTE NO RISER CARTAS DE PREVISÃO DE VAZÕES REQUERIDAS PARA LIMPEZA DE POÇOS ? ¡ BOMBA DE LAMA ? FÓRMULAS PARA CÁLCULO DO RENDIMENTO VOLUMÉTRICO ¡ TONELADA MILHA ? CABO DE PERFURAÇÃO ? TABELA CLASSE 6X19 STEEL CORE – NORMA API SPEC 9ª ? CARGA DE RUPTURA EFETIVA ? SISTEMA BLOCO-CATARINA ? ANÁLISE ESTÁTICA ? ANÁLISE DINÂMICA ? FATOR DE SEGURANÇA DO CABO DE PERFURAÇÃO ? EFICIÊNCIA DO SISTEMA BLOCO-CATARINA ? AVALIAÇÃO DO TRABALHO DO CABO (TONELADA-MILHA) ? PROGRAMA DE CORRIDA DO CABO COLABORARAM N ESTA S EÇÃO SEÇÃO BB - 2 João Carlos Ribeiro Plácido Daltro José Leite de Carvalho Roberto Ramirez de Almeida 1 2 3 4 Estado do Tubo Classe Premium (duas faixas brancas) Classe 2 (faixa amarela) Classe 3 (faixa laranja) I - Condições Externas A. Desgaste da parede Parede remanescente maior ou igual a 80% Parede remanescente maior ou igual a 70% Qualquer dano ou imperfeição que excedam a classe 2 B. Dents and Mashes Redução do diâmetro menor ou igual a 3% do D Ext Redução do diâmetro menor ou igual a 4% do D Ext C. Área de acunhamento Dano Mecânico 1. Amassamento, Estreitamento Redução do diâmetro menor ou igual a 3% do D Ext Redução do diâmetro menor ou igual a 4% do D Ext 2. Cuts, Gouges Profundidade menor que 10% da parede adjacente média Profundidade menor que 20% da parede adjacente média D. Tensões Induzidas Variação do Diâmetro 1. Redução Redução do diâmetro menor ou igual a 3% do D Ext Redução do diâmetro menor ou igual a 4% do D Ext 2. Aumento Aumento do diâmetro menor ou igual a 3% do D Ext Aumento do diâmetro menor ou igual a 4% do D Ext E. Corrosão, Cuts & Gouges 1. Corrosão Parede remanescente maior ou igual a 80% Parede remanescente maior ou igual a 70% 2. Cuts & Gouges Longitudinal Parede remanescente maior ou igual a 80% Parede remanescente maior ou igual a 70% Transversal Parede remanescente maior ou igual a 80% Parede remanescente maior ou igual a 80% F. Fissuras Nenhuma Nenhuma Nenhuma ll - Condições Internas A. Corrosão por pit Parede remanescente maior ou igual a 80% Parede remanescente maior ou igual a 70% medida da base do pit mais profundo B. Erosão e desgaste Parede remanescente maior ou igual a 80% Parede remanescente maior ou igual a 70% C. Fissura Nenhuma Nenhuma Nenhuma CLASSIFICAÇÃO IADC DE TUBOS CLASSIFICAÇÃO IADC DE TUBOS B - 3 1 2 3 4 Estado do Tubo Classe Premium (duas faixas brancas) Classe 2 (faixa amarela) Classe 3 (faixa laranja) Condições Externas (apenas do tubo) A. Desgaste da parede Parede remanescente maior ou igual a 80% Parede remanescente maior ou igual a 70% Qualquer dano ou imperfeição que excedam a classe 2 B. Dents and Mashes Redução do diâmetro menor ou igual a 2% do D Ext Redução do diâmetro menor ou igual a 3% do D Ext Redução do diâmetro menor ou igual a 4% do D Ext C. Área de acunhamento Áreas de Aplicações das Chaves 1. Amassamento, Estreitamento Redução do diâmetro menor ou igual a 2% do D Ext Redução do diâmetro menor ou igual a 3% do D Ext Redução do diâmetro menor ou igual a 4% do D Ext 2. Cuts, Gouges Profundidade menor que 10% da parede adjacente média Profundidade menor que 10% da parede adjacente média Profundidade menor que 20% da parede adjacente média D. Tensões Induzidas Variação do Diâmetro 1. Stretched Redução do diâmetro menor ou igual a 2% do D Ext Redução do diâmetro menor ou igual a 3% do D Ext Redução do diâmetro menor ou igual a 4% do D Ext 2. String Shot Aumento do diâmetro menor ou igual a 2% do D Ext Aumento do diâmetro menor ou igual a 3% do D Ext Aumento do diâmetro menor ou igual a 4% do D Ext E. Corrosão, Cuts & Gouges 1. Corrosão Parede remanescente maior ou igual a 87,5% Parede remanescente maior ou igual a 80% Parede remanescente maior ou igual a 70% 2. Cuts & Gouges Longitudinal Parede remanescente maior ou igual a 87,5% Parede remanescente maior ou igual a 80% Parede remanescente maior ou igual a 70% Transversal Parede remanescente maior ou igual a 87,5% Parede remanescente maior ou igual a 80% Parede remanescente maior ou igual a 80% F. Fissuras Nenhuma Nenhuma Nenhuma Condições Internas (tubo e upset) A. Corrosão por pit Parede remanescente maior ou igual a 87.5% medida da base do pit mais profundo Parede remanescente maior ou igual a 80% medida da base do pit mais profundo Parede remanescente maior ou igual a 70% medida da base do pit mais profundo B. Erosão e desgaste Parede remanescente maior ou igual a 87.5 % Parede remanescente maior ou igual a 80% Parede remanescente maior ou igual a 70% C. Gabarito (EU/IU) Dimensões API 1/16” inferiores ao ID especificado Dimensões API 1/16” inferiores ao ID especificado Dimensões API 1/16” inferiores ao ID especificado D. Fissura Nenhuma Nenhuma Nenhuma DIMENSÕES, TORQUE DE APERTO E RESISTÊNCIAS DOS TUBOS PESADOSB - 4 Tamanho (pol) TUBO DE PERFURAÇÃO E CONEXÃO (tool joint) Ressalto (upset) Grau Tipo de Conexão Peso Nominal (lb/pé) Peso Ajustado (lb/pé) D.E. (pol) D.I. (pol) 2 3/8 EU E NC26 6,65 7,02 3 3/8 1 3/4 2 7/8 IU E NC26 10,40 10,35 3 3/8 1 3/4 2 7/8 EU S NC31 10,40 11,29 4 1/8 2 3 1/2 IU E NC31 13,30 13,40 4 1/8 2 1/8 3 1/2 EU E NC38 13,30 13,96 4 3/4 2 11/16 3 1/2 EU E NC38 13,30 14,24 4 3/4 2 11/16 3 1/2 EU E NC38 15,50 16,59 5 2 9/16 3 1/2 EU G NC38 15,50 17,07 5 2 1/8 4 IU E NC40 14,00 15,06 5 1/4 2 13/16 4 EU E NC46 14,00 15,91 6 3 1/4 4 1/2 EU E NC50 16,60 18,50 6 5/8 3 3/4 4 1/2 EU G NC50 16,60 18,87 6 5/8 3 3/4 4 1/2 EU E NC50 20,00 22,14 6 5/8 3 5/8 4 1/2 IEU E FH 20,00 21,64 6 3 5 IEU E NC50 19,5 21,37 6 5/8 3 3/4 5 IEU E NC50 19,5 22,12 6 5/8 3 3/4 5 IEU X NC50 19,5 21,90 6 5/8 3 1/4 5 IEU X NC50 19,5 22,61 6 5/8 3 1/2 5 IEU G NC50 19,5 22,156 5/8 3 1/4 5 IEU G NC50 19,5 23,07 6 5/8 3 1/4 5 IEU S NC50 19,5 22,59 6 5/8 2 3/4 5 IEU S NC50 19,5 22,89 6 5/8 2 3/4 5 IEU Z NC50 19,5 23,43 6 5/8 2 3/4 5 IEU V NC50 19,5 23,43 6 5/8 2 3/4 5 1/2 IEU E FH 21,90 23,82 7 4 5 1/2 IEU E FH 21,90 24,83 7 4 5 1/2 IEU X FH 21,90 24,45 7 3 3/44 5 1/2 IEU X FH 21,90 25,45 7 3 3/4 5 1/2 IEU G FH 21,90 25,30 7 1/4 3 1/2 5 1/2 IEU G FH 21,90 26,62 7 1/4 5 5 1/2 IEU S FH 21,90 26,43 7 1/2 3 5 1/2 IEU S FH 21,90 28,24 7 1/2 3 5 1/2 IEU Z FH 21,90 27,57 7 1/2 3 5 1/2 IEU Z FH 21,90 28,24 7 1/2 3 5 1/2 IEU V FH 21,90 27,57 7 1/2 3 5 1/2 IEU V FH 21,90 28,24 7 1/2 3 5 1/2 IEU E FH 24,70 26,35 7 4 5 1/2 IEU E FH 24,70 27,37 7 4 5 1/2 IEU X FH 24,70 27,79 7 1/4 3 1/2 5 1/2 IEU X FH 24,70 29,07 7 1/4 3 1/2 5 1/2 IEU G FH 24,70 27,79 7 1/4 3 1/2 5 1/2 IEU G FH 24,70 29,07 7 1/4 3 1/2 5 1/2 IEU S FH 24,70 28,92 7 1/2 3 5 1/2 IEU S FH 24,70 30,69 7 1/2 3 5 1/2 IEU Z FH 24,70 30,03 7 1/2 3 5 1/2 IEU Z FH 24,70 30,69 7 1/2 3 5 1/2 IEU V FH 24,70 30,03 7 1/2 3 5 1/2 IEU V FH 24,70 30,69 7 1/2 3 5 7/8 IEU E XT57 23,4 26,48 7 4 1/4 5 7/8 IU S WT54 27,00 28,60 7 4 3/8 6 5/8 IEU E FH 25,20 27,60 8 5 6 5/8 IEU S FH 25,20 30,12 8 1/2 4 1/4 DIMENSÕES, TORQUE DE APERTO E RESISTÊNCIAS DOS TUBOS PESADOS B - 5 DIMENSÕES E RESISTÊNCIAS DOS TUBOS PESADOS (heavy weight) Tamanho Nominal (pol) Dimensões Nominais do Tubo Reforço Central (pol) Reforço do Elevador (pol) Propriedades Mecânicas da Seção do Tubo Diâmetro Interno (pol) Espessura da Parede (pol) Área (pol) Tração (lb) Torção (lb x pé) 3 1/2 2 1/16 0,719 6,280 4 3 5/8 345 400 19 575 4 2 9/16 0,719 7,410 4 1/2 4 1/8 407 550 27 635 4 1/2 2 3/4 0,815 9,965 5 4 5/8 548 075 40 715 5 3 1,000 12,565 5 1/2 5 1/8 691 185 56 495 TORQUE DE APERTO E RESISTÊNCIA DAS CONEXÕES DOS TUBOS PESADOS (heavy weight) Tamanho Nominal (pol) Conexões Tipo e Dimensões (pol) Diâmetro Externo (pol) Diâmetro Interno (pol) Propriedades Mecânicas Tração (lb) Torção (lb ´ pé) Peso Aproximado Inclusive Tubo e Junta (lb/pé) Torque de Aperto (lb ´ pé) 3 1/2 N.C.38(3 1/2 I.F.) 4 3/4 2 3/16 748 750 17 575 25,3 9 900 4 N.C.40(4 F.H.) 5 1/4 2 11/16 711 475 23 525 29,7 13 250 4 1/2 N.C.46(4 I.F.) 6 1/4 2 7/8 1 024 500 38 800 41,0 21 800 5 N.C.50(4 1/2 I.F.) 6 1/2 3 1/8 1 266 000 51375 49,3 29 400 DIMENSÕES, TORQUE DE APERTO E RESISTÊNCIAS DOS TUBOS PESADOS DIMENSÕES, TORQUE DE APERTO E RESISTÊNCIAS DOS TUBOS PESADOSB - 6 PESO DOS COMANDOS (lb/pé) Diâmetro Interno (pol) D.E (pol) 1 1/2 1 3/4 2 2 1/4 2 1/2 2 13/16 3 3 1/4 3 1/2 3 3/4 4 3 3/8 24,4 22,2 3 1/2 26,7 24,5 3 3/4 31,5 29,3 3 7/8 34,0 31,9 29,4 26,5 4 36,7 34,5 32,0 29,2 4 1/8 39,4 37,2 34,7 31,9 4 1/4 42,2 40,0 37,5 34,7 4 1/2 48,0 45,8 43,3 40,5 4 3/4 54,2 52,0 49,5 46,7 43,5 5 60,1 58,5 55,9 53,1 49,9 5 1/4 67,5 65,3 62,8 59,9 56,8 53,3 5 1/2 74,7 72,5 69,9 67,2 63,9 60,5 56,7 5 3/4 82,1 79,9 77,5 74,6 71,5 67,9 64,1 6 89.9 87,8 85,3 82,5 79,3 75,8 71,9 67,8 63,3 6 1/4 98,1 95,9 93,5 90,6 87,5 83,9 80,1 75,9 71,5 6 1/2 106,6 104,5 101,9 99,1 95,9 92,5 88,6 84,5 79,9 6 3/4 115,5 113,3 110,8 107,9 104,8 101,3 97,5 93,3 88,8 7 124,6 122,5 119,9 117,1 113,9 110,5 106,6 102,5 97,9 93,1 87,9 7 1/4 134,1 131,9 129,5 126,6 123,5 119,9 116,1 111,9 107,5 102,6 97,5 7 1/2 143,9 141,7 139,3 136,5 133,3 129,8 125,9 121,8 117,3 112,5 107,3 7 3/4 154,1 151,9 149,5 146,6 143,5 139,9 136,1 131,9 127,5 122,6 117,5 8 164,6 162,5 159,9 157,1 153,9 150,5 146,6 142,5 137,9 133,1 127,9 8 1/4 175,4 173,3 170,8 167,9 164,8 161,3 157,5 153,3 148,8 143,9 138,9 8 1/2 186,6 184,4 181,9 179,1 175,9 168,6 172,5 164,5 159,9 155,1 149,9 8 3/4 198,1 195,9 193,9 190,6 187,4 183,9 180,1 175,9 171,4 166,6 161,5 9 207,8 205,3 202,4 199, 3 195,8 191,9 187,8 183,3 178,5 173,3 9 1/2 232,4 229,9 227,1 223,9 220,4 216,6 212,4 207,9 203,1 197,9 10 255,9 253,1 249,9 246,4 242,6 238,4 233,9 229,1 223,9 PESO DOS COMANDOS PESO DOS COMANDOS B - 7 TORQUE RECOMENDADO PARA BROCAS Diâmetro da Broca (pol) Conexão (API) Torque Recomendado (lb x pé) 3 3/4 - 4 1/2 2 3/8 REG 3 000 - 3 500 4 5/8 - 5 2 7/8 REG 6 000 - 7 000 5 1/8 - 7 3/8 3 1/2 REG 7 000 - 9 000 7 5/8 - 9 4 1/2 REG 12 000 - 16 000 9 1/2 - 14 3/4 6 5/8 REG 28 000 - 32 000 14 3/4 - 26 7 5/8 REG 34 000 - 40 000 TORQUE RECOMENDADO NAS CONEXÕES DE TUBOS DE PERFURAÇÃO D.E. (pol) Tipo de Conexão Diâmetro Torque Recomendado (lb x pé)Caixa D.E.(pol) Pino D.I. (pol) 2 3/8 API - IF 3 3/8 1 3/4 3 500 2 7/8 API - IF 4 1/8 2 1/8 5 900 HUGHES-XH 4 1/4 1 7/8 6 700 3 1/2 API - IF 4 3/4 2 11/16 8 700 4 API - FH 5 1/4 2 13/16 11 800 API - IF 6 3 1/4 16 900 API - FH 6 3 17 400 4 1/2 API - XH 6 1/4 3 19 800 API - IF 6 3/8 3 3/4 18 900 5 API - XH 6 3/8 3 3/4 18 900 API - FH 7 3 1/2 31 500 5 1/2 API - FH 7 4 28 000 TORQUE RECOMENDADO TORQUE RECOMENDADOB - 8 TORQUE RECOMENDADO NOS COMANDOS DE PERFURAÇÃO Tamanho e Tipo de Conexão D.E. (pol) Torque de Aperto Recomendado (libra x pé) 1 1/4 1 1/2 1 3/4 2 2 1/4 2 13/16 3 3 1/4 API NC 23 3 1/8 3 300 + 2 3/8 IF 3 1/2 4 600 + 3 3/4 3 700 API NC 26 3 1/2 4 600 + API NC 31 4 1/8 6 800 4 1/2 6 800 2 7/8 IF 4 1/8 6 800 API NC 35 4 3/4 10 800 3 1/2 IF 4 3/4 9 900 + 9 900 + 3 1/2 XH 4 3/4 10 000 API NC 38 4 3/4 9 900 + 9 900 + 5 8 300 4 1/2 XH 6 22 200 6 1/4 22 200 20 200 6 1/2 22 200 6 3/4 22 200 4 1/2 IF 6 1/4 22 800 + 6 1/2 29 500 + 6 3/4 36 000 + 35 500 + 6 5/8 REG 7 3/4 50 000 8 50 000 6 5/8 FH 9 1/2 80 000 7 5/8 REG 9 1/2 85 000 + 85 000 + 10 91 000 Not as TORQUE RECOMENDADO B - 9 1. As bases dos cálculos para o torque de aperto recomendado assumem o emprego de um composto lu- brificante para a rosca contendo 40% a 60% de peso de zinco metálico – em pó fino – ou 60% de peso de chumbo – em pó fino – aplicado totalmente em todas as roscas e batentes, o emprego da fórmula modifi- cada para macaco de roscas conforme mostrado no IADC Tool Pusher’s Manual (Manual do operador de sonda) e a especificação API RP 7 G (sétima edição – abril 1976) e um esforço unitário de 62 500 libras por polegadas quadrada na conexão pino ou caixa, o que for mais fraco. 2. Baixa normal de torque – do mínimo valor tabulado até 10% a mais. Os maiores diâmetros indicados para cada conexão são os maiores recomendados para aquelas conexões. Se as conexões são emprega- das em comandos maiores que o valor máximo indicado, aumentar os valores do torque indicado em 10% para um valor mínimo. Em adição ao aumento do valor mínimo do torque, também é recomendado que seja usinado um pescoço de pescaria para o diâmetro máximo indicado. 3. Os números de torque seguidos por uma cruz (+) indicam que o membro mais fraco para os correspon- dentes diâmetro e furo externos é a CAIXA (conexão fêmea). Para todos os outros valores de torque o membro mais fraco é o PINO (conexão macho). TUBO DE PERFURAÇÃO TUBO DE PERFURAÇÃOB - 10 S A CI N Â C E M S A CI T SÍ R E T C A R A C E S E Õ S N E MI D – O V O N O Ã Ç A R U F R E P E D O B U T 1-2 B al eb a T E, D , ( lop ) . N. P ( ép/bI ) edera P ( lop ) .I. D ( l o p ) bI ,tf lanoisr o T aic nêtsise R ( otne maocse ) sbI ,oãçarT à aic nêtsise R ( ot ne maocse ) isp ,ospalo C is p ,a nretnI oãsser P 57- E 59- X 501- G 531- S 57- E 59- X 501- G 531- S 57- E 59- X 501- G 531- S 57- E 59- X 501- G 531- S 8/3 2 58,4 56,6 0091,0 0082,0 599,1 518,1 0674 0526 0306 0297 0766 0578 0758 05211 02879 012831 009321 070571 049631 005391 070671 097842 04011 00651 08931 06791 06451 04812 04091 08082 00501 07451 00331 00691 00741 06612 00981 05872 8/7 2 58,6 04,01 0712,0 0263,0 144,2 151,2 0808 05511 04201 04641 2311 008161 05541 00802 009531 043412 041271 005172 062091 080003 026442 028583 07401 01561 04921 01902 02041 01132 03071 02792 0199 03561 05521 03902 07831 04132 03871 05792 2/1 3 05,9 03,31 05,51 0452,0 0863,0 0944,0 299,2 467,2 206,2 05141 05581 09012 0297100532 01762 01891 07952 02592 06452 09333 05973 062491 075172 087223 070642 099343 058804 079172 002083 098154 086943 038884 000185 00001 01141 07761 08021 08871 05212 06031 06791 08432 05751 00452 09103 0359 00831 04861 07021 08471 03312 04331 02391 07532 05171 04842 01303 4 58,11 00,41 07,51 0262,0 0033,0 0083,0 674,3 043,3 042,3 07491 09232 01852 07642 00592 09623 06272 00623 03163 05053 02914 06464 067032 063582 021423 092292 054163 055014 060323 005993 077354 063514 056315 014385 0838 05311 00921 0899 08341 04361 01701 00951 06081 02621 04102 01232 0068 03801 07421 09801 02731 09751 04021 06151 06471 07451 09491 04422 2/1 4 57,31 06,61 00,02 28,22 0172,0 0733,0 0034,0 0005,0 859,3 628,3 046,3 005,3 01952 01803 00963 01904 02823 02093 04764 02815 07263 03134 06615 08275 03664 05455 02466 04637 030072 065033 063214 042174 040243 017814 023225 009695 050873 087264 003775 047956 060684 000595 042247 032849 0717 09301 06921 02841 0148 07721 02461 07781 0698 03831 05181 04702 08201 07761 04332 07662 0097 0389 04521 08541 01001 05421 09851 07481 07011 06731 06571 02402 03241 09671 08522 05262 5 52,61 05,91 06,52 0692,0 0263,0 0005,0 804,4 672,4 000,4 04053 07114 06225 09344 04125 09166 06094 03675 06137 08036 00147 06049 070823 006593 041035 065514 090105 025176 003954 038355 002247 035095 070217 062459 0496 0699 00531 0118 03021 00171 0268 00031 00981 0389 07651 00342 0777 0059 03131 0489 04021 03661 08801 00331 08381 09931 01171 03632 2/1 5 02,91 09,12 07,42 0403,0 0163,0 0514,0 298,4 877,4 076,4 07044 01705 07565 03855 03246 06617 00716 09907 00297 03397 08219 038101 081273 021734 022794 034174 086355 018926 050125 069116 011696 039966 018687 000598 0406 0148 064401 0496 02001 03921 0137 05701 01041 0908 08621 02071 0627 0268 0099 0919 01901 04521 06101 06021 07831 06031 01551 03871 8/5 6 02,52 07,72 5923,0 0263,0 669,5 109,5 08507 00367 00498 04669 01889 50+ E1 040721 033731 064984 002435 099916 056676 052586 088747 040188 065169 0974 0235 0055 0406 0456 0928 0519 07711 TUBO DE PERFURAÇÃO B - 11 2-2 B A L E B A T ( O D A S U O Ã Ç A R U F R E P E D O B U T M UI M E R P S A CI N Â C E M S A CI T SÍ R E T C A R A C E S E Õ S N E MI D ) . E. D ( l op ) . N. P ( ép/bI ) edera P ( lo p ) .l. D ( lop ) ) ot ne maocse( bl.tf ,lanoisr o T aic nêtsise R ) ot ne ma ocse( sbI ,oãçarT à aicnêtsise R isp ,ospal o C .is p ,a nret nI oãsser P 57- E 59- X 501- G 531 - S 57- E 59- X 501- G 531 - S 57- E 59- X 501- G 531- S 57- E 59- X 501- G 531- S 8/3 2 58,4 56,6 0091,0 0082,0 599,1 518,1 0373 0184 0274 0906 0225 0476 0176 0668 09867 026701 00479 013631 056701 066051 014831 01739 0258 08331 06101 05961 01901 03781 09821 08042 0069 05141 06121 02971 04431 01891 08271 07452 8/7 2 58,6 04,01 0712,0 0263,0 144,2 151,2 0336 0688 0208 02211 0788 00421 00411 05951 059601 045661 074531 059012 037941 051332 005291 067992 0467 02241 0209 02081 0369 01991 09111 00652 0609 01151 07411 04191 08621 05112 00361 00272 2/1 3 05,9 3,31 05,51 0452,0 0863,0 0944,0 299,2 467,2 206,2 09011 06341 05161 05041 09181 05402 03551 01102 01622 07991 05852 06092 089251 051212 026052 077391 027862 054713 071412 010792 078053 063572 078183 021154 0707 02021 07441 0828 02251 03381 0188 02861 06202 09001 03612 05062 0178 02621 09351 03011 08951 00591 09121 06671 05512 08651 01722 01772 4 58,11 00,41 07,51 0262,0 0033,0 0083,0 674,3 043,3 042,3 01351 00281 07002 09391 05032 02452 03412 07452 09082 06572 05723 02163 020281 081422 058352 055032 069382 045123 028452 058313 093553 036723 035304 039654 0075 0109 01901 0156 00801 03831 0386 02611 09151 0547 04831 09581 0687 0099 00411 0699 04521 04441 00011 06831 06951 05141 02871 02502 2/1 4 57,31 06,61 00,02 28,22 0172,0 0733,0 0034,0 0005,0 859,3 628,3 046,3 005,3 00402 04142 08682 09513 04852 08503 03363 01004 06582 00833 06104 02244 03763 05434 03615 06865 062312 071062 029223 075763 031072 045923 030904 085564 065892 032463 080254 095415 068383 003864 052185 026166 0964 0357 08901 06621 0915 0788 00931 03061 0535 0749 05351 02171 0195 06901 01881 08722 0327 0998 07411 03331 0519 08311 02541 09861 02101 08521 05061 07681 01031 08161 04602 00042 5 52,61 05,91 06,52 0692,0 0263,0 0005,0 804,4 672,4 000,4 01672 09223 04504 07943 00904 06315 05683 00254 06765 09694 01185 08927 061952 045113 096414 062823 016493 072525 028263 051634 075085 084664 067065 044647 0944 0407 06411 0494 0428 01541 0705 0778 04061 0665 03001 01502 0017 0968 00021 0009 01011 00251 0599 06121 00861 09721 04651 00612 2/1 5 02,91 09,12 07,42 0403,0 0163,0 0514,0 298,4 877,4 076,4 06743 06893 02344 04044 09405 04165 07684 01855 05026 08526 05717 08797 062492 087443 092193 037273 027634 036594 079114 096284 008745 076925 006026 013407 0473 0375 0467 0314 0456 0109 0434 0786 0369 0174 0057 08111 0366 0887 0609 0048 0899 07411 0929 03011 08321 04911 08141 00361 8/5 6 02,52 07,72 5923,0 0263,0 669,5 109,5 07755 09106 04607 04267 07087 07248 083001 043801 074783 024224 097094 060535 054245 093195 044796 053067 0392 0523 0533 0343 0895 0757 0738 06701 TUBO DE PERFURAÇÃO TUBO DE PERFURAÇÃOB - 12 3-2 B A L E B A T S A CI N Â C E M S A CI T SÍ R E T C A R A C E S E Õ S N E MI D ) O D A S U( 2 E S S AL C O Ã Ç A R U F R E P E D O B U T – . E. D ( l o p ) . N. P ( ép/bI ) ederap ( l o p ) .l. D ( l o p ) )otne ma ocse( bl.tf ,la n oisr o T aic nêtsise R )otne ma ocse( s bI , oâçarT à aicnêtsise R is p , os pal o C .isp ,anret nI oãsser P 57- E 59- X 501- G 531- S 57- E 59- X 501- G 531- S 57- E 59- X 501- G 531- S 57- E 59- X 501- G 531- S 8/3 2 58,4 56,6 0091,0 0082,0 599,1 518,1 0223 0314 0804 0325 0154 0875 0085 0347 09666 07829 07448 046711 06339 020031 040021 071761 0586 04121 0008 08351 0948 09961 0669 05812 0048 08321 04601 08651 06711 03371 02151 08222 8/7 2 58,6 04,01 0712,0 0263,0 144,2 151,2 0845 0957 0596 0269 0867 03601 0789 06631 00829 065341 055711 048181 029921 089002 040761 004852 0606 04921 0696 09361 0437 01181 0218 09232 0397 02231 04001 05761 00111 01581 07241 0832 2/1 3 05,9 03,31 05,51 0452,0 0863,0 0944,0 299,2 467,2 206,2 0169 07321 03831 08121 06651 02571 06431 01371 06391 00371 06222 09842 097231 004381 079512 002861 003232 065372 019581 067652 053203 030932 021033 047883 0455 06801 07131 0036 05731 09661 0066 04051 04481 0417 00481 01732 0267 04011 07431 0569 08931 06071 07601 06451 06881 02731 07891 05242 4 58,11 00,41 07,51 0262,0 0033,0 0083,0 674,3 043,3 042,3 08231 04751 02371 02861 04991 03912 9581 03022 04242 01932 03382 07113 031851 063491 047912 003002 091642 043872 093122 011272 036703 046482 058943 035593 0134 0037 0359 0074 0758 07411 0884 0319 07321 0445 02501 04841 0886 0668 0899 0178 07901 04621 0369 03121 07931 08321 09551 06971 2/1 4 57,31 06,61 00,02 28,22 0172,0 0733,0 0034,0 0005,0 859,3 628,3 046,3 005,3 02771 01902 05742 06172 04422 08462 05313 00443 00842 07292 05643 03083 09813 03673 04544 09884 093581 077522 005972005713 038432 089582 040453 061204 055952 080613 003193 005444 007333 093604 001305 005175 0043 0595 0369 06411 0583 0386 00611 01541 0204 0917 02521 04061 0924 0297 03051 01502 0236 0687 03001 07611 0108 0699 01721 08741 0588 01011 05041 03361 08311 05141 06081 00012 5 52,61 05,91 06,52 0692,0 0263,0 0005,0 804,4 672,4 000,4 07932 08972 05943 07303 04453 07244 06533 07193 03984 05134 06305 01926 023522 034072 037853 004582 055243 093454 044513 016873 022205 075504 087684 027546 0823 0155 04301 0073 0626 04621 0583 0556 09631 0704 0807 09561 0226 0067 00501 0787 0369 00331 0078 04601 00741 09111 08631 00981 2/1 5 02,91 09,12 07,42 0403,0 0163,0 0514,0 298,4 877,4 076,4 01203 08543 08383 06283 00834 02684 09224 01484 04735 07345 05226 09096 059552 035992 035933 012423 014973 080034 043853 053914 053574 027064 061935 061116 0482 0334 0506 0313 0374 0696 0223 0094 0337 0723 0745 0218 0085 0986 0297 0537 0378 04001 0318 0569 09011 05401 01421 06241 8/5 6 02,52 07,72 5923,0 669,5 00584 01325 03416 06266 00976 03237 00378 05149 042733 054763 071724 044564 031274 044415 030706 024166 0322 0432 0532 0532 0325 0366 0237 0149 HASTE DE PERFURAÇÃO (KELLY)KELLY TRIANGULAR Nominal API (pol) Máx. A (pol) Máx. B (pol) D.E. (pol) 3 1/2 1 3/4 1 3/4 3 31/32 4 1/4 2 1/4 2 1/8 4 13/16 5 1/4 3 1/4 2 5/8 5 31/32 6 4 3 6 13/16 KELLY QUADRADO Nominal API (pol) Máx. A (pol) Máx. B (pol) Máx. C (pol) 2 1/2 1 1/4 2 1/2 3 9/32 3 1 3/4 3 3 15/16 3 1/2 2 1/4 3 1/2 4 17/32 4 1/4 2 3/4 4 1/4 5 9/16 5 1/4 3 1/2 5 1/4 6 29/32 6 3 1/2 6 7 7/8 KELLY SEXTAVADO Nominal API (pol) Outros (pol) Máx. A (pol) Máx. B (pol) Máx. C (pol) 3 1 1/2 3 3 3/8 3 1/2 1 3/4 3 1/2 3 31/32 3 1/2 2 1/4 3 3/4 4 1/4 4 1/4 2 1/4 4 1/4 4 13/16 4 1/2 2 1/4 4 27/32 5 1/2 5 1/4 3 1/4 5 1/4 5 31/32 5 9/16 4 5 31/32 6 3/4 6 4 6 6 13/16 6 5/8 4 1/4 6 27/32 7 3/4 HASTE DE PERFURAÇÃO (KELLY) B - 13 12 0º D B A B C A B A C BSR Z z D b D R d R B P = = - - 4 4 4 4 dedendum H f rn= -2 b C tpr L dedendum pc = - - + ( , ) ( ) 0625 12 2 CÁLCULO DO BSRB - 14 O BSR (Bending Strength Ratio) é a razão da rigidez relativa entre a caixa e o pino de uma conexão de coman- dos (DC). Esta razão descreve a capacidade relativa de uma conexão pino-caixa resistir a falhas devido a fadi- ga. Um valor tradicionalmente aceito para BSR é igual a 2,5:1, que descreve uma conexão equilibrada. No entanto, poucas conexões de DC’s resultam em um BSR de 2,5:1. Logo, uma regra prática é manter o BSR entre 2,5:1 e 3:1. O BSR é dado pela seguinte equação: Onde: ZB = módulo da seção da caixa ZP = módulo da seção do pino D = diâmetro externo do pino e caixa (col. 2, tabela 6.1, API Spec 7) d = diâmetro interno da conexão (col. 3, tabela 6.1, API Spec 7) b = diâmetro interno na raiz da rosca da caixa na ponta do pino R = diâmetro interno na raiz da rosca do pino medido na distância de 0,75 pol a partir do ombro do pino Abaixo seguem os procedimentos de cálculo do dedendum, b e R: Onde: H = (col. 3, tabela 8.2, API Spec 7) frn = (col. 5, tabela 8.2, API Spec 7) Onde: C = (col. 5, tabela 8.1, API Spec 7) Tpr = (col. 4, tabela 8.1, API Spec 7) Lpc = (col. 9, tabela 8.1, API Spec 7) F Elw sen rs = 2 ( )α F Elws = 255 3 2, Seção curva: F Elw sen rhel = 2 2 ( )α F EIwsen rhel = 2 2 2 1( – ) ( )α F Elwhel = 255 3 2, Seção curva: F EI rR rR wsen EIhel = + + 12 1 1 8 2 ( )α FLAMBAGEM B - 15 O limite de flambagem senoidal deve ser respeitado, porém pode ser ultrapassado em condições limites. A flam- bagem helicoidal, no entanto, não deve acontecer, pois pode implicar em lockup, e nenhum peso da coluna de perfuração é transmitido para a broca. A força crítica para iniciar a flambagem senoidal é dada por: Dawson & Paslay: Observação Para poço vertical adotar α igual 3°. Wu & Juvkan-Wold: Poço inclinado: equação igual a anterior de Dawson & Paslay Poço vertical: F EI rR rR wsen EIs = + + 4 1 1 4 2 ( )α A força crítica para iniciar a flambagem helicoidal é dada por: Chen & Cheatham: Observação Para poço vertical adotar α igual 3°. Wu & Juvkan-Wold: Poço inclinado: Poço vertical: A nomenclatura para as equações de flambagem acima é a seguinte: FS = força crítica para flambagem senoidal (lbf) FH = força crítica para flambagem helicoidal (lbf) E = módulo de Young (psi) I = momento de inércia (pol ) w = peso considerando empuxo (lb/pol) r = folga radial (ODpoço – ODcoluna)/2 (pol) a = inclinação do poço (graus) R = raio de curvatura (pol) 4 ESFORÇOS DINÂMICOS (VIBRAÇÃO)B - 16 60 80 100 120 140 4 000 6 000 8 000 10 000 12 000 LEGEND Equivalent Maximum Relative Resultant Stress Frequency Plot Rotational Speed (rpm) S tr e s s ( p s i) Existem 3 modos principais de vibração: axial (bouncing), torsional (slip-stick) e lateral (whril). Devem-se conhecer as frequências críticas, sempre que possível, e tentar não girar a coluna com estas rotações (frequências críticas) para evitar ressonância. O cálculo das frequências críticas é normalmente feito com modelos computacionais baseados em elementos finitos. O módulo Critical Speed Analysis (CSA) da Wellplan, desenvolvido da Landmark, é um dos programas mais usados. A avaliação da tensão equivalente de Von Mises devido ao efeito dinâmico (figura abaixo) permite observar as frequências críticas, as quais devem ser evitadas. Nesta figura observa-se que as rotações de 65 e 105 rpm devem ser evitadas. Saída do programa CSA do WellPlan (Landmark) Como a vibração é um mecanismo muito complexo, com difícil previsão numérica, é também importante monitorar a vibração em tempo real. Portanto, a detecção de vibração na coluna de perfuração deve também ser feita através da monitoração em tempo real, através de medições com sensores na superfície, que medem parâmetros convencionais de perfuração com alta freqüência (10 Hz), ou sensores no BHA, sendo estes últimos os mais importantes para detectar vibrações laterais, as quais afetam diretamente equipamentos como MWD e LWD. n rpm D ROP = . ∆ A tensão axial é dada por: σx T A Ec OD = – 0 2 Sendo que a tensão axial cíclica é dada por: σx c Ec OD , = 0 2 A tensão axial média é dada por: σx m T A, = S FC x c= ( ),σ FCG u u x m = σ σσ– , FADIGA B - 17 S-N Curve (Grade S-135) S-N Curve (Grade E) 80 60 40 20 0 3 4 5 6 7 8 Bending Cycle N (10 cyclles) B e n d in g S tr e s s S ( 1 0 0 0 ) (p s i) 150 100 50 3 4 5 6 7 8 Bending Cycle N (10 cyclles) B e n d in g S tr e s s S ( 1 0 0 0 ) (p s i) Deve-se acompanhar a fadiga dos elementos de uma coluna perfuração quando submetidos a esforços cíclicos. A tensão cíclica corrigida pela tensão média não deve ultrapassar o limite de resistência à fadiga. Caso isto aconteça, parte da vida do tubo é consumida, sendo função do valor da tensão cíclica corrigida pela tensão média, da velocidade de rotação e da taxa de penetração. Para realizar o cálculo de fadiga da coluna de perfuração deve-se possuir as curvas S-N do material dos tubos de perfuração que estão sendo usados (figuras abaixo). O método de acumulação de fadiga normalmente usado é o de Miner. Este método não considera a seqüência de carregamento. A fadiga acumulada, FA, é dada por: FA = n1/N1+n2/N2+n3/N3+... Onde: n = número de revoluções a uma determinada tensão cíclica N = número de ciclos para falhar a uma certa tensão cíclica (curvas S-N) O cálculo do número de revoluções, durante a perfuração de um intervalo DD, com uma determinada rotação da coluna (rpm), e uma taxa de penetração (ROP) constante,é dado por: A tensão axial cíclica corrigida é (S) devido a uma tensão média é dada por: O fator de correção de Goodman (FCG) é dado por: Onde: σµ= limite de ruptura do tubo de perfuração FC Y Ys P P = -σ,x m R a a = σ σ , max , min A OD ID = - = - = p ( ) ( , , ) , 2 2 2 2 24 5 3826 4 4 41 4 pol I OD ID = - = -π π( ) ( , , ) , 4 4 4 4 4 64 4 5 3 826 64 9 61 pol KL T EI L= = ² = 70000 30 10 180 28048 6 9 61( , ) , c c KL KL m o = = ² x = ( ) tanh( ) , tanh( , ) , 10° 30 2 8048 180 2 8048 1 π 64 10 2 1² m – Onde: co = cur va tu ra má xi ma do tubo de per fu ra ção c = curv at ur a do p oço ( dog leg) Ten são Cí cli ca: σx c oEc OD , –, ( , / , ) = = x x x = 2 30 10 1 64 10 4 5 39 37 2 28118 6 2 psi Tens ão M éd ia: σx m T A, , = = = 70000 4 41 15884 psi FADIGAB - 18 O fator de correção de Soderberg (FCS) é dado por: Onde: Yp = limite de escoamento do tubo de perfuração A tensão axial cíclica corrigida é usada nas curvas S-N, que foi obtida com tensão axial média igual a zero, ou seja, R igual a –1. R é dado por: Exemplo Calcular a fadiga acumulada de um tubo de perfuração 4 ½” OD x 3,826” ID, 16,6 lb/pé, grau E-75, novo, range 2, Conexão NC50, após perfurar um intervalo de 27 m com uma curvatura de 10 graus/30 m, com uma rotação da coluna de 80 rpm e uma taxa de penetração de 10 m/hora. Assumir que a tração no tubo ao longo do intervalo é de 70 000 lbf (já considerando o fator de empuxo). Área do tubo: p Momento da Inércia: Curvatura da coluna: Onde: L = metade do comprimento de um tubo de perfuração em pol (no caso do tubo range 2, ou seja 30 pés, o valor de L é 180 pol). x FC Y Ys p p x m = - = - = σ, , 75 000 75 000 15 884 1 27 S FC x c= = =( ) , ( ),σ1 27 28118 35 710 psi n rpm D ROP = = = . / σ80 27 10 60 12 960 ciclos FA n N = = = = 12 960 10 026 26 4 7, , % FADIGA B - 19 Usando o fator de correção de Soderberg: Tensão cíclica corrigida pela tensão média: x Entrando no gráfico S-N para tubo de perfuração E-75 com S = 35 710 psi se obtém N = 10 ciclos. Logo, a fadiga acumulada neste tubo é: 4,7 ?L FL AE = ?L F L AE 1 1= ? L F L AE2 2= L AE L L F F = ( – ) ( – ) D D2 1 2 1 L AE L L F F = ( – ) ( – ) D D2 1 2 1 L m= x = 4 41 30 10 1 50000 2 646 6, DETERMINAÇÃO DE PONTO LIVREB - 20 Seja uma coluna presa a uma profundidade L desconhecida. Ao se aplicar uma tração na coluna, obtém-se pela Lei de Hook: < 1º Passo: Aplicar uma Tração T1 e medir ?L1 < 2º Passo: Aplicar uma Tração T2 e medir ?L 2 Logo, o comprimento livre é: Onde: F = força de tração aplicada no topo da coluna de perfuração (lbf) L = comprimento livre da coluna de perfuração (m) ?L = deslocamento da coluna de perfuração após a aplicação da força F (m) A = área transversal dos tubos de perfuração (pol2) E = módulo de elasticidade do tubo de perfuração (psi) Uma coluna de perfuração 4 ½ x OD, 16,6 lb/pé, grau E, ficou presa dentro de um poço. Pretende-se calcular o comprimento livre acima do ponto da prisão para fazer a pescaria. Sabendo que a coluna alongou de 1 m quando variou-se a tração de 100 000 lbf a 150 000 lbf. Peso linear da coluna é: 14,98 lb/pé Área da seção transversal da coluna de perfuração é: 4,41 pol Sabendo-se que: Exemplo Dados 2 Logo: x x T T Ti i= +–1 ? Onde: ∆T W= –cos ? fN O torque é dado por: M fNR= A força normal é dada por: N T sen T Wsen= + +( ) ( )∆ ∆θ 2 2 Onde: T = carg a a xia l M = torq ue W = peso do tubo com flutuação θ = in cli na ção ∆θ = var ia ç ão na i nc lin aç ão = azim ut e ∆ = var ia ç ão no a zim ut e f = coe f ic ie nt e de a trit o R = raio e fet iv o da t ub ul aç ão O raio efetivo da tubulação é dado por: R OD OD ODTJ = + 2 3 2 ( – ) Bal anç o de f orç as e m u m e lem ent o d a c oluna d e p erfuração TORQUE & DRAG B - 21 N F = f x N W M = F x R T Esforço gerado pelo contato entre a coluna de perfuração e as paredes do poço, devido ao atrito. A finali- dade neste modelo (baseado na figura abaixo) é calcular a força normal para então, ao combinar com um coeficiente de fricção, calcular o torque & drag. A carga axial em um elemento é dada por: + θθФ Ф Ф BROCASB - 22 RECOMENDAÇÕES BÁSICAS ■ ■ Durante os preparativos para descida registrar o diâmetro e o número de série da broca. Instale corretamente os jatos e sempre use uma chave de broca apropriada para conexão da mesma à coluna de perfuração (bit breaker). Observar o torque recomendado (API – RP7G página B17). Evitar choques e impactos na estrutura cortante da broca durante o manuseio e manobra, principalmente, se a estrutura for de PDC. Inspecionar os jatos da broca antes da descida: diâmetro, tipo recomendado, instalação correta e eventual presença de objetos que possam plugá-los. Ao descer broca de perfil diferente da anterior (PDC, coroa de testemunhagem, tricônica etc.) iniciar a perfuração com parâmetros de peso e rotação reduzidos (40-60 rpm e máximo 6 klbs), perfurando no mínimo 30 cm, até que o fundo do poço esteja adaptado a nova configuração. Caso haja suspeita da presença de fragmentos metálicos no poço (mordentes, insertos etc.), levantar a coluna e circular com vazão máxima, jateando o fundo do poço (para limpeza), reiniciando, então, a perfuração lentamente com a vazão de trabalho. Recomenda-se que o procedimento seja repetido a cada conexão ou parada, até que se possa providenciar a descida de sub-cesta. Quando utilizar broca de dente de aço evite usar peso sobre broca (wob) abaixo do recomendado pelo fabricante ou vazão acima do sugerido para evitar lavagens e desgaste prematuro dos dentes e corpo dos cones. Verifique com antecedência a necessidade de sub para conexão (crossover) da broca à coluna de perfuração em uso. É recomendável a utilização de sub-cesta (junk basket) na manobra anterior a descida de broca do tipo PDC. É recomendável a utilização de sub-cesta (junk basket) na coluna com broca do tipo PDC, quando houver suspeita de fragmentos metálicos no poço, efetuando ciclos de circulações com a broca próxima ao fundo do poço. Durante a manobra, observar que as brocas com cortadores fixos (tipo PDC) são mais suscetíveis a induzir pressões swab/surge que as tricônicas. Ao chegar próximo ao fundo repassar os últimos 20 m com a mesma vazão a ser utilizada durante a perfuração. Utilizar parâmetro de peso e rotação de acordo com o indicado pelo fabricante. Para brocas tricônicas, o usual, é trabalhar com rotação entre 40 e 250 para brocas tricônicas, até 350 rpm para brocas PDC e até 1 000 rpm para brocas impregnadas e o peso segundo a tabela do fabricante. Quando utilizar broca de dente de aço evite usar peso sobre broca (wob) abaixo do recomendado pelo fabricante ou vazão acima do sugerido para evitar lavagens e desgaste prematuro dos dentes e corpo dos cones. Verifique com antecedência a necessidade de sub para conexão (crossover) da broca à coluna de perfuração em uso. É recomendável a utilização de sub-cesta (junk basket) na manobra anterior a descida de broca do tipo PDC. É recomendável a utilização de sub-cesta (junk basket) na coluna com broca do tipo PDC, quando houver suspeita de fragmentos metálicos no poço, efetuando ciclos de circulações com a broca próxima ao fundo do poço. Durante a manobra, observar que as brocas com cortadores fixos (tipo PDC) são mais suscetíveis a induzir pressões swab /surge que as tricônicas. Ao chegar próximo ao fundo repassar os últimos 20 m com a mesma vazão a ser utilizada durante a perfuração. ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ f o rm a ç ã o li c á v e l Tipo (1 ) R o la m e n to C o n v e n c io n a l (2 ) R o l. C o n v . R e fr ig e ra ç ã o a A r (3 ) R o l. C o n v . c /P ro te ç ã o n o C a li b re (5 ) Ro l. S e l c /P ro te ç ã o n o C a li b re (4 ) R o le m e n to S e la d o (6 ) R o la m e n to J o u rn a l (7 ) R o l. J o u rn a l c /p ro te ç ã o n o c a li b re (8 ) V a g o (9 ) V a g o In fo r m a ç ã o A d ic io n a l E s p e c íf ic a A - P e rf u ra ç ã (c ir c u la ç ã o d re fr ig e ra ç ã o m a n c a is ) B - S e lo e s p e a lt a s t e m p e ra C - J a to C e n D - C o n tr o le E - J a to E x te G - M a io r P ro c o rp o e /o u c a H - A p li c a ç õ e h o ri z o n ta is o s te e ra b le J - J a te a m e n d e d e fl e x ã o ) L - L u g p a d s (a lm o fa d a s p n o s l e g s ) M - A p li c a ç ã o m o to r S - D e n te d e W - R e fo rç o c o rt a n te ) T - b ro c a d e X - I n s e rt o C Y - I n s e rt o C Z - O u tr o s t ip in s e rt o M o d e lo ( 1 , … 7 , 8 E 9 ) 2 º 3 º 4 º 1 1 1 1 2 1 1 3 1 1 4 1 1 1 2 1 2 2 1 1 3 1 3 3 1 4 3 1 1 4 1 2 4 1 3 4 1 4 4 1 1 5 1 2 5 1 3 5 1 1 6 1 2 6 1 3 6 1 1 7 1 2 7 1 3 7 1 4 7 – V e ri fi c a r 1 1 9 1 2 3 4 1 2 3 4 8 1 7 8 3 7 8 3 2 8 3 5 1 2 3 4 6 1 7 6 2 7 6 3 7 6 4 7 6 1 5 6 2 5 6 3 5 1 2 3 4 6 1 7 6 2 7 6 3 7 6 4 7 7 3 5 1 2 3 4 4 1 7 4 2 7 4 3 7 4 4 7 4 1 5 4 2 5 4 3 5 4 4 5 1 2 3 4 5 1 7 5 2 7 5 3 7 5 4 7 5 1 5 5 2 5 5 3 5 5 4 5 1 2 3 4 3 1 7 3 2 7 3 3 7 3 4 7 3 1 1 3 2 1 3 3 1 3 4 1 3 1 5 3 2 5 3 3 5 3 4 5 3 1 4 3 2 4 3 4 4 3 1 3 3 1 2 3 2 2 3 1 6 3 2 6 3 4 6 1 2 3 4 2 1 7 2 2 7 2 3 7 2 4 7 2 1 1 2 2 1 2 3 1 2 1 5 2 3 5 2 1 4 2 3 4 3 4 4 2 1 3 2 2 3 2 2 3 2 2 2 2 3 2 2 1 6 2 3 6 le I I) * * d ia (I II ) ra (I V ) le I II ) / M o le I V ) / D u ra ) ra I) m e n te ra 6 1 3 6 1 2 6 2 2 6 3 2 7 1 2 7 3 2 T ip o ( 1 a 4 ) M o d e lo ( 1 a 9 ) 4 º C o m p le C la s s if ic a ç ã o I .A .D .C . T r ic ô n ic a s o d e B r o c a s T r ic ô n ic a s ( fe v . 9 2 ) re s : 3 N ú m e ro s + L e tr a C o m p le m e n ta r, s e N e c e s s á ri o * T ip o : 1 - f o rm a ç ã o m a is m o le … . 4 - f o rm a ç ã o m a is d u ra e s c ri ç ã o s u c in ta d a s f o rm a ç õ e s : e n to s i n c o n s o li d a d o s e s u p e rf ic ia is : a re n it o s , s il te s , a rg il a s e n to s p re c ip it a d o s e e v a p o ri to s d e b a ix a r e s is tê n c ia p o u c o c o m p a c ta d o s , fr á g e is e n ã o a b ra s iv o s : s a is , m a rg a , a n id ri ta s , a rg il a s , s il ti to s e c a u li m e n to s p re c ip it a d o s e e v a p o ri to s m o d e ra d a m e n te r e s is te n te s , p o u c o a b ra s iv o s , m e d ia n a m e n te e s p e s s o s e d ú c te is : s il te -a rg il o s o s , a n id ri ta s , fo lh e lh o s e n to s p re c ip it a d o s e e v a p o ri to s r e s is te n te s , c o m p a c ta d o s a b ra s iv o s e d ú c te is : fo lh e lh o s s il to s o s , d o lo m it a , c a lc á re o e a re n it o s c a lc íf e ro s . e n to s p re c ip it a d o s e e v a p o ri to s m u it o r e s is te n te s , c o m p a c ta d o s e a b ra s iv o s , n ã o d ú c te is : fo lh e lh o s , c a rb o n a to s e c a lc á re o s e n to s p re c ip it a d o s e x tr e m a m e n te r e s is te n te s , d u ro s , c o m p a c ta d o s e a b ra s iv o s : x is to s , d o lo m it a s , c a lc á re o n ã o a lt e ra d o e e lá s ti c o s , a re n it o s q u a rt z o s o s d e g ra n u lo m e tr ia f in a , d u ro e m u it o d u ro . InsertosDente / Aço BROCAS B - 23 Brocas Tricônicas Série T ip o d e a p o a a r e a r p a ra d o s c ia l p a ra tu ra s tr a l D ir e c io n a l n d id o te ç ã o n o li b re s e m u c o m to ( J a to s ro te to ra s c o m a ç o ( e s tr u tu ra 2 c o n e s in z e l ô n ic o o s d e 1 º 1 M o (I e 2 3 4 5 6 7 8 M é D u M o (I I e M é d ia (I II e M é d ia ( V D u (V E x tr e m a D u S é ri e ( 1 a 8 ) m e n to I. A .D .C . - C la s s if ic a ç ã D e fi n id o p o r 4 C a ra c te * * D I. S e d im II . S e d im II I. S e d im e c a b o n a to s p o ro s o s IV . S e d im V . S e d im V I. S e d im CUS TO POR ME TRO PERFURADO C M CB CS Tp Tm Tc Cmf Tp Tm Tc / ( ) ( ) = + x + + + x + + Prof Cmf = custo horário de equipamento de coluna, se for o caso. Ex.: Mo tor de Fundo, Turbina, Rotary Steerable, etc C/M = cust o d o m et ro p erf ur ad o CB = custo da broca CS = custo por hora da sonda Tp = temp o d e p erf ur aç ão (hora) Tm = temp o d e m an ob ra (hora) Tc = tempo de conexão (hora) – Normalmente já está inserido no tempo de broca de fundo, exceto quando se con si de ra a taxa efetiva Prof = in ter va lo per fu ra do (m) Observação C M CB CS Cmf Tp Tm / ( ) ( ) = + + x + Prof Observ aç ão Neste caso, é incluído em Tp CLASSIFICAÇÃO I.A.D.C. CORTADORES FIXOS Brocas de Diamante Dimensão Diamantes Naturais (Pedra por Quilate - PPQ) Grande <3 Média 3 a 7 Pequena >7 BROCASB - 24 Ângulo do cone Cone 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Perfil Conicidade Ext. e Int. Alta Ext. Alta Int. Média Ext. Alta Int. Baixa Ext. Média Int. Alta Ext. e Int. Média Ext. Média Int. Baixa Ext. Baixa Int. Alta Ext. Baixa Int. Média Ext. e Int. Baixa Alguns exemplos de perfis Nos itens referentes ao custo, usar a mesma unidade monetária , os tempos de conexões e fotos durante a perfuração. Conicidade de Brocas de Cortadores Fixos Normalmente a conicidade de brocas PDCs está entre 20 e 30 graus PARÂMETROS USUAIS PARA BROCAS TRICÔNICAS IADC Tipo de Selo Sem Selo (S) Elastômero (E) Metálico (M) Rotação (rpm) Peso Sobre Brocas (Klbs) Diâmetro (pol) 8 1/2 9 1/2 12 1/4 14 3/4 17 1/2 min máx min máx min máx min máx min máx min máx 111 S 60 150 – – – – – – – – 10 65 114 E 60 200 – – – – 20 50 27 65 10 75 115 E 60 200 – – – – 20 50 27 65 10 75 115 M 90 300 – – – – – – 22 55 10 75 116 E 60 200 – – 17 42 20 50 – – – – 117 E 60 250 17 42 – – 20 47 – – – – 117 M 80 300 17 42 20 47 20 50 – – – – 134 E 60 200 – – – – – – – – 10 85 135 E 60 200 20 45 – – 22 55 30 72 10 85 135 M 80 300 – – – – – – – – 10 85 137 M 80 300 20 47 – – 22 55 – – – – 321 S 50 80 25 60 25 60 30 75 – – – – 347 E 50 80 25 62 – – 30 72 – – – – 415 E 60 200 – – – – – – – – 30 75 415 M 80 300 – – – – – – – – 30 75 417 E 60 250 17 42 – – 20 47 – – – – 417 M 80 300 17 42 – – 20 50 – – – – 435 E 60 200 – – – – – – – – 32 80 435 M 80 300 – – – – – – 25 60 35 80 437 E 60 200 20 47 – – 22 55 – – – – 437 M 80 300 20 50 20 47 22 55 – – – – 445 E 60 200 – – – – – – – – 35 90 445 M 80 300 – – – – – – 27 65 35 90 447 E 60 250 22 52 – – 22 57 – – – – 447 M 80 300 22 52 22 55 22 57 – – – – 515 E 60 250 – – – – – – – – 35 90 515 M 80 300 – – – – – – 27 67 35 90 517 E 60 250 22 52 25 60 – – – – 517 M 80 300 22 52 22 52 25 60 – – – – 525 M 80 300 – – – – – – 27 70 35 90 527 E 60 250 22 55 – – 25 62 – – – – 527 M 80 300 25 57 25 60 27 65 – – – – 535 E 60 250 – – – – – – – – 37 90 537 E 60 250 25 57 – – 30 70 – – – – 537 M 80 300 25 57 25 62 30 70 – – – – 545 E 60 250 – – – – – – – – 42 90 547 E 60 100 25 60 – – 30 71 – – – – 547 M 80 300 25 60 – – 30 71 – – – – 617 E 60 100 25 62 – – 27 72 – – – – 617 M 80 300 25 62 – – 27 72 – – – – 625 E 60 200 – – – – – – – –40 100 625 M 80 300 – – – – – – 32 80 45 100 627 E 60 100 25 65 – – 32 76 – – – – 627 M 80 300 25 65 27 67 32 76 – – 45 110 635 M 80 300 – – – – – – – – 45 110 637 E 60 100 25 65 – – 27 77 – – – – 637 M 80 300 25 65 – – – – – – – – 647 E 60 100 25 65 – – 30 78 – – – – 647 M 80 300 25 65 – – – – – – – – 817 E 60 100 25 65 – – 30 79 – – – – 837 E 60 100 25 67 – – 30 80 – – – – BROCAS B - 25 PARÂMETROS USUAIS PARA BROCAS PDCs IADC Broca Rotação (rpm) Peso Sobre Brocas (Klbs) Diâmetro (pol) 8 1/2 9 1/2 12 1/4 14 3/4 17 1/2 min máx min máx min máx min máx min máx min máx M0413 HC404 50 350 5 23 – – 7 34 – – – – M0416 HC504 50 350 5 23 – – 7 37 – – – – M0419 HC604 50 350 5 20 – – 7 29 – – – – M0513 HC405 50 350 – – – – – – – – – – M0516 HC505 50 350 5 25 – – 7 39 – – – – M0519 HC605 50 350 5 25 5 23 7 36 10 50 10 58 M0613 HC406 50 350 5 32 5 35 10 54 – – – – M0616 HC506 50 350 5 31 5 37 10 54 10 58 10 72 M0619 HC606 50 350 5 31 – – 10 48 10 53 10 65 M0713 HC407 50 350 10 32 7 33 10 52 – – – – M0716 HC507 50 350 10 36 – – 10 54 10 66 10 79 M0719 HC607 50 350 10 34 10 36 10 50 10 58 10 79 M0813 HC408 50 350 10 40 10 43 10 72 10 62 – – M0816 HC508 50 350 10 39 – – 10 55 – – – – M0819 HC608 50 350 – – – – 10 66 10 66 10 74 M0913 HC409 50 350 10 49 10 50 10 67 – – – – M0916 HC509 50 350 10 45 – – 10 66 10 76 15 98 M0919 HC609 50 350 – – – – 10 66 10 77 15 92 M1013 HC410 50 350 10 49 – – – – – – – – M1016 HC510 50 350 – – – – – – 10 97 – – M1019 HC610 50 350 – – – – – – 10 94 15 94 Obs 1: a nomenclatura das brocas PDCs acima não contemplam as características de controle da exposição dos cortadores. Sendo assim, recomenda-se a utilização dos catálogos técnicos para obtenção de informações específicas. Obs 2: os valores de peso sobre broca máximo e mínimo são dependentes do número de cortadores da face. Sendo assim, recomenda-se consultar o catálogo técnico da broca PDC a ser corrida. BROCASB - 26 APLICAÇÃO DE BROCAS DE CORTADORES FIXOS (PDC) EM FORMAÇÕES GEOLÓGICAS COMPRESSIBILIDADE EQUIVALENTE Características das Formações Rocha Tempo de Transito Compressibilidade (psi) IADC No de Lâminas b dos Cortadores Muito Suave Não Abrasivas Argilas Reativas Areias Inconsolidadas Agila 120-140 < 1 500 111 121 4 15 mm AGT 100-120 MRG 100-120 ARE 90-110 Suaves Argilas Reativas Baixas compressibilidades SAL 60-70 3 500 A 8 000 116 117 131 4 a 5 15 mm AGT/MRG/ CLU 90-110 FLH 65-75 AND 55-65 ARE 80-110 Suaves Reativas de Baixa a Moderada AGT 80-110 8 000 A 12 000 116 117 211 435 4 a 5 15 a 16 mm SAL 55-65 CLU/FLH 60-70 ANIDRITA 50-60 ARE 75-90 Suave Média Folhelhos Pouco Reativos Intercalações com Abrasividade Moderada SAL 50-60 12 000 A 15 000 435 437 517 537 5 a 7 16 a 13 mm FLH 75-85 CLU/FLH 65-70 CLU 55-65 ANIDRITA 45-53 ARE 70-85 Médias Folhelhos não Reativos Intercalações Abrasivas FLH 70-80 15 000 A 50 000 537 617 627/637 737/817 7 a 10 Impregnada 13 a 8 mm CLU 50-60 ARN 60-70 CHERT 55-60 BROCAS B - 27 Broca com Insertos Broca Dente de Aço 1/3 2/3 b a 0 da Broca a - Estrutura Cortante Externa b - Estrutura Cortante Interna c d Broca Diamante, PDC e TSP c - Cortador Arredondado d - Cortador C/ Aresta 0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7 0 0 BROCASB - 28 Direção de Rotação Anel de Calibre Ponto de Contato 1 Ponto de Contato 3 Ponto de Contato 2 ANÁLISE DE DESGASTE DE BROCAS TRICÔNICAS Código IADC com 8 dígitos ● Localização – Brocas de Rolamentos ■ ● 1. (I) = Fileiras Internas Usado para registrar a condição dos elementos de corte que não tocam a parede do poço. Escala linear de 0 – 8 medindo a estrutura de corte combinada à redução devido à perda, desgaste e/ou elementos de corte quebrados. 2. (O) = Fileiras Externas Usado para registrar a condição dos elementos de corte que entram em contato com a parede do poço. Escala linear de 0 – 8 medindo a estrutura de corte combinada à redução devido à perda, desgaste e/ou elementos de corte quebrados. 3. (D) = Características de Desgaste Usa um código de duas letras para indicar a característica do maior desgaste da estrutura cortante. Definição de Ferramenta Smith – A característica de desgaste estrutura cortante é aquela observada que deveria o mais aproximado possível limitar o uso da broca para aquela aplicação. 4.(L) = Localização Usa uma letra ou código numérico para indicar a localização na face da broca onde a característica de desgaste da estrutura cortante ocorre. N = fileira do nariz Cone nº M = fileira do meio 1 G = fileira do gauge 2 T = todas as fileiras 3 Geralmente, o cone nº 1 contém o elemento de corte mais central. Os cones nº 2 e nº 3 seguem na rotação de sentido horário. Contudo, a determinação exata do cone nº 1 ou qualquer outro cone da broca somente pelo exame visual, nem sempre é possível. G = gauge – aqueles elementos de corte que tocam na parede do poço. N = nariz – os elementos de corte mais ao centro da broca. M = meio – os elementos de corte entre o nariz e o gauge. T = todas as fileiras Número de cones Guia de Ferramenta Smith – um máximo de duas características a serem quantificadas. ● ● ● ● ● ● ■ ■ ■ ■ ■ BROCAS B - 29 5.(B) = Rolamentos / Selos Rolamentos Não-Selados Escala linear de 0 – 8 estimando a vida de uso do rolamento. Rolamentos Selados E – Selos efetivos F – Selos falhos N – Não disponível para classificação (perda) Esta coluna é usada para indicar a condição do rolamento e a montagem do selo. Se nenhum componente na montagem tiver falha, então o código será F. Se qualquer porção do rolamento está exposta ou faltando, será considerada uma compo- sição não-efetiva (F). Use N se não for possível determinar a condição de ambos os componentes. O Guia Smith Tool classifica cada componente separadamente. Se classificar como um todo, liste o pior caso. • ♦ ♦ } } } } • ♦ ♦ ♦ Check list do Rolamento Selado • Tolerância API para Brocas Novas • 6.(G) = Gauge Usado para registrar a condição de undergauge dos elementos cortantes que tocam a parede do poço. Use somente um gauge de anel nominal para um gauge de broca desgastada. Brocas novas são construídas para especificações API. Gauges de Anel construídos pra brocas novas têm as tolerâncias listadas na tabela abaixo e não devem ser usados para verificação do gauge de brocas desgastadas. Tamanho da Broca Tolerância API 5 5/8 – 13 ¾ + 1/32 : -0 14 – 17 ½ + 1/16 : -0 17 5/8 & acima + 3/32 : -0 Utilizar sempre o valor fracionado em x/16”. Brocas com falhas de rolamento/selo: podem medir valor fora do calibre. A medição pode ser feita tanto no calibre ou na última fileira de cortadores os quais sempre devem estar mais próximos ao calibre. Aplicada somente a elementos de estrutura cortante. Certifique-se que calibrador de anel esta no diâmetro nominal. 7.(O) = Outras características de desgaste usadas para registrar quaisquer características de des- gaste. 8.(R) = Razão da retirada Usada para registrar a razão pela qual a broca foi puxada. } } } } } } } ESQUEMA DE MONTAGEM DOS JATOS BROCASB - 30 2 1 7. Porca Tipo R 6. Arruela de Nylon 5. AnelElástico 4. Jato 3. O-RING 2. Canal do Anel Elástico 1. Canal O-RING JAT OS T IPO D IF US OR ES Diâmetro do Difusor Diâmetro Equivalente Área Equivalente 8 10 0,077 9 11 0,093 10 12 0,110 11 13 0,130 12 14 0,15 13 16 0,196 14 17 0,222 15 18 0,249 16 19 0,277 ESQUEMA DO JATO CENTRAL BROCAS B - 31 Retentor sextavado O-RING do retentor (para ajudar na montagem) O-RING da luva (necessário à vedação) Difusor Jato Luva soldada Retentor sextavado para jatos centrais série 95 com difusor instalado BROCASB - 32 Chave O-RING de retenção da chave Orientação do jato mini-estendidos Orientação do difusor Orientação padrão do jato O difusor tem entrada arredondada A chave para jato central é projetada para o retorno durante a instalação do jato. São mostradas, também as orientações dos jatos padrão mini-estendidos e difusos. PRINC IP AI S T IP OS D E J AT OS Fabricante Modelo Tipo Diâmetro da Broca SMITH Tricônica 95 7 3/8"–12 1/4" Tricônica 100 13 1/2"–26" Tricônica 105 mini-ext. Todos Tricônica 70 5 7/8" – 6 3/4" PDC serie 55 Todos PDC serie 60 Todos PDC serie 65 Todos HUGHES Tricônica FF 5 5/8" – 6 3/4" Tricônica FK , K, W 8 3/8" –14" Tricônica FL, L 14 1/2" – 26" Tricônica LFB 7 7/8" – 8 1/2" PDC SP, MSP Todos REED Tricônica AAK / AACK (3 3/4" – 5 1/2") Tricônica AK / ACK 5 7/8" – 6 3/4" Tricônica CK / CCK 7 7/8" – 9" Tricônica DK / DCK 9 1/2" – 18 1/2" Tricônica EK / ECK (20" – 26") SECURITY Tricônica 56209 (5 1/2" – 6 3/4") Tricônica 81361 (7 5/8" – 9") Tricônica 83244 (9 1/2"– 12 1/4") Tricônica 90021 (13 1/2" – 28") Tricônica 500010 ( 12 1/4" – 26" ) PDC DBS C22845 Todos HYCALOG PDC AAK Todos PDC BBK Todos PDC DDK/serie 95 Todos CORTE DE ACESSÓRIOS DE REVESTIMENTOS PARÂMETROS MECÂNICOS E HIDRÁULICOS BROCAS TRICÔNICAS BROCAS B - 33 ¡ ¡ ¡ Os acessórios de revestimento devem sofrer preparação adequada para seu corte com as brocas de perfuração. Adesivo deve ser aplicado nas conexões dos acessórios de revestimento com os tubos do reves- timento, nas 4 a 6 conexões dos tubos acima dos acessórios e nas conexões dos tubos do reves- timento entre o colar e a sapata flutuante, para prevenir o desenvolvimento durante o corte dos elementos flutuantes dos acessórios e cimento. Deslocar no mínimo um volante equivalente a três metros de pasta de cimento atrás do tampão de topo. A manutenção de parâmetros de operação adequados é importante, não somente para proteger a broca, mas também para prevenir dano nos acessórios de cimentação e no revestimento. Uma alta vazão de bombeio deve ser utilizada para remover o material cortado e evitar o aquecimento dos cortadores nas brocas PDC. No caso se utilizar motor de fundo, a vazão deve ser limitada para reduzir a rotação da broca. ¡ Preferencialmente utilizar brocas de dentes de aço para cortar cimento e os acessórios de revestimento. O peso sobre a broca recomendado pelos fabricantes é de 2 000 lb por polegada de diâmetro da broca, com uma rotação de 40 a 60 rpm. Utilizar máxima vazão possível. Maior peso sobre a broca pode ser necessário no caso de se utilizar uma broca com dentes de inserto de tungstênio. Retirar a broca do fundo cerca de um metro, mantendo a circulação e a rotação na coluna, auxilia a limpeza, removendo borracha dos tampões e outros detritos debaixo dos cones. Caso não obtenha avanço no corte dos tampões, esmagar aplicando alto peso (40 klb) sem rotação e sem vazão, alternando períodos com vazão e rotação plenas, até obter o avanço. ¡ ¡ ¡ ¡ BROCAS PDC BROCASB - 34 Cuidados especiais devem ser tomados para selecionar os acessórios a serem cortados pelas brocas com cortadores fixos. Todos os elementos dos acessórios de cimentação devem ser fabricados em metais moles, borracha, nylon, plástico, cimento ou outro material homogêneo. Aço, metais fundidos, e tampões de borracha com alumínio insertado podem danificar a broca com cortadores fixos. O giro do tampão é um problema comum encontrado quando se perfura com esse tipo de broca. Não descer broca PDC para cortar colar de estágio nem os acessórios de liner. Há possibilidade de causar dano à broca PDC quando se desce com motor de fundo e Bent Housing, principalmente quando é necessário efetuar circulação prolongada dentro do revestimento, para troca de fluido de perfuração, por exemplo, ou quando o drift do revestimento é pequeno. Avaliar a situação (quanto mais agressiva a broca PDC, mais suscetível a danos, devido à exposição dos seus cortadores externos, que acabam quebrando ao entrar em choque com o revestimento), e se o risco for grande, descer uma broca tricônica no lugar de uma PDC. O uso de tampões não-rotativos ou inter-travados é recomendado. O peso sobre a broca recomendado pelos fabricantes é de 2 000 a 4 000 lb, independente do diâmetro da broca. Na prática, porém, consegue-se o corte dos acessórios mais rápido com pesos de 20 000 a 30 000 lb para compensar o arraste gerado pelos pedaços de borracha no anular entre poço e a coluna (broca, estabilizadores). A rotação de trabalho recomendada é de 70/80 rpm (40/50 rpm com motor de fundo). Caso haja torque alto e não se perceba o avanço: levantar a coluna pelo menos um tubo e descer girando. Parar de descer quando se observar torque. Trabalhar no ponto até eliminar o torque e voltar a descer até eliminar todo o torque. Este procedimento visa limpar os pedaços de borracha presos à broca ou a estabilizadores. Caso o tampão não tenha batido e gire sem avanço: levantar a coluna pelo menos um tubo, descer girando (70/80 rpm) e aplicar o máximo peso de trabalho recomendado para a broca, esmagando a borracha. O corte do cimento com broca PDC é muito rápido usando peso sobre a broca e vazão máximos. O tempo normal de corte de um colar flutuante é de 1 a 2 horas. O corte da sapata normalmente é rápido e sem necessidade de cuidados especiais. Se houver dificuldades, aumentar o peso sobre a broca. A palavra-chave para esta operação é paciência. Quanto mais cuidadoso o corte, maior a durabilidade da broca. Evitar, se possível, o uso de brocas PDC com motores de fundo com Bent Housing maior que 0,75 graus. O enceramento de brocas pode ocorrer independente do tipo de broca utilizado, embora as brocas de diamante natural e TSP, relativamente não são usadas em profundidades superficiais. O enceramento de brocas comumente ocorre quando perfuramos folhelho ou marga hidratável com lama de perfuração base água. O folhelho e marga absorvem água da lama e se tornam viscosos. Nunca ocorre enceramento quando usados fluidos sintéticos ou base óleo. Elevada redução do torque. Grande redução na taxa de penetração. A taxa de penetração pode retornar ao normal após procedimentos de limpeza da face da broca mas pode se seguir uma nova queda repentina. Aumento substancial da pressão de trabalho. Suspenda a broca e abaixe a mesma até aproximadamente 2 polegadas do fundo. Utilize a máxima taxa de circulação da bomba e se mantenha neste estágio por 5 a 15 minutos. Durante este intervalo, a velocidade de rotação deverá ser operada como se segue: Em sondas mecânicas, utilizar a rotação máxima permitida durante 1 minuto, logo após parar a rotação durante 1 minuto. Repetir para o intervalo de tempo. Em outras sondas, começar com a rotação previamente utilizada e aumentar a rotação para a máxima permitida durante 1 minuto, então reduzir para a rotação original por 3 minutos. Repetir para o intervalo de tempo. Variando a rotação maximizamos a força centrífuga para ajudar na retirada da formação “pegajosa” da face da broca. Importante ENCERAMENTO DE BROCAS Observação SINTOMAS ¡ ¡ PROCEDIMENTOS DE LIMPEZA ¡ ? ? ? ¡ ¡ AJUS TAN DONO VOS PA RÂ ME TROS DIMENSÕES MÁXIMAS DE CONES Tamanho Diâmetro Máximo Comprimento Máximo 3 1/2 – 3 7/8 2 3/8 1 5/8 4 3/4 2 7/8 2 1/8 5 7/8 – 6 1/4 4 1/4 3 1/8 6 1/2 – 6 3/4 4 1/2 3 1/2 7 3/8 – 8 5 1/4 4 8 1/8 – 8 1/2 5 7/8 4 1/8 8 5/8 – 9 6 1/8 4 5/8 9 1/8 – 9 1/2 6 1/2 4 3/8 9 5/8 – 9 7/8 6 3/4 4 3/4 10 – 10 5/8 7 1/4 5 1/2 11 – 11 7/8 7 7/8 5 7/8 12 – 12 1/4 8 6 1/8 13 1/4 – 15 9 5/8 7 5/8 16 10 1/4 8 1/8 17 1/2 11 1/2 8 5/8 18 1/2 12 9 20 12 1/2 9 5/8 22 13 3/4 10 1/2 24 15 1/4 11 1/4 26 16 12 3/4 28 17 13 ALARGAMENTO DE TRECHOS TESTEMUNHADOS BROCAS B - 35 Depois da face da broca ter sido limpa, novos parâmetros de perfuração são necessários para prevenir um novo enceramento. Maximizar a rotação antes de atingir o fundo. Maximizar a velocidade de circulação da bomba antes de atingir o fundo. ¡ ¡ ¡ Alargar um trecho do poço depois da testemunhagem é uma operação que requer cuidados especiais, já que as ferramentas deverão trabalhar em condições anormais. A composição das forças de reação resultante será desproporcional ao calculado no desenho do produto. Tais forças geram um maior trabalho na área externa da estrutura de corte bem como esforços axiais maiores do que previstos para uma perfuração normal. Para minimizar os riscos nesta operação deverá avaliar-se previamente as seguintes variáveis: Compactação e abrasividade da formação Comprimento, inclinação do poço & diâmetro do testemunho Tipo de broca (dentes, insertos, PDC) Parâmetros Operacionais (PSB, rpm) A seguir algumas dicas que devem ser levadas em consideração na escolha do tipo de broca: Para alargar trechos de arenito desagregado de grão fino à médio de baixa compressibilidade, sugere-se utilizar brocas triconicas de dentes, IADC 117 / 137, com pastilhas de carbureto de tungstênio no calibre. Para alargar um arenito de média compactação de grão médio a grosso, sugere-se uma broca tricônica de insertos de media dureza, IADC 437 / 517, com proteção no calibre e nas pernas com insertos de carbureto de tugnstênio. Não é recomendado alargar e/ou repassar longos trechos com brocas do tipo PDC, mas podem ser utilizadas nesta operação em formações de baixa – média compactação com baixa abrasividade. O desenho da broca PDC deverá ter uma alta densidade de cortadores na area do calibre e proteção extra de diamante nos pads para minimizar o desgaste prematuro nesta área da broca. A operação de alargamento deverá ser feita com mesa rotativa para controlar os parâmetros operacionais. Não é recomendado alargar poço com motor de fundo. O motor de fundo não permite controlar a rotação da broca e agrava ainda mais a distribução dos esforços nos rolamentos das brocas tricônicas quando for utilizado o Bent Housing. Os parâmetros operacionais recomendados para alargar com mesa rotativa são: Em poços verticais utilizar rotação de 60 – 80 rpm, peso sobre a broca (PSB) de 5 – 10 KLbs. A vazão depende do diâmetro do poço. Para poços direcionais é recomendado utilizar mínimo PSB (2 – 5 KLbs) para manter a trajetória do poço e não iniciar um novo buraco. ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ESCA RIA DOR DE POÇO APLIC AÇ ÕES ¡Mel hor q ual id ad e de p oço, p ois a jud a a m in im iz ar a r ug os id ad e, bat ent es e e sp ir il am ent os. ¡Me lho ra a taxa de pe ne tra ção. ¡Fa ci li ta o tra ba lho sli de do di re ci o nal. ¡Fa ci li ta a des ci da de re ves ti men tos e per fis. CAR ACT ER ÍST IC AS ¡Insertos de PDC (com chanfro de 10º). ¡Inser tos de car be to de tung stê nio (flat). ¡ ¡Tol er ânc ia esp ec if ic ad a –1/32”/ + 0. PAR ÂM ET ROS ¡rpm (Mesa + Motor) 50 – 200 + 180 – 350. ¡Máximo peso sobre a broca 55 000 lb. BROCASB - 36 Insertos de carbeto de tungstênio com TSP’s (flat). PRO BLE MAS QUE A FE TAM O REN DI MEN TO DE BRO CAS Problema Causa Provável Ação Recomendada Dificuldade de atingir o fundo após uma manobra Broca anterior com desgaste acentuado no calibre Repassar com broca tricônica Mudança de BHA e/ou substituição de estabilizadores ou camisa No repasse para atingir o fundo, suspender a coluna e repasse a seção novamente até cessar a dificuldade de descida Baixo diferencial de pressão (hsi) nos jatos da broca Área de fluxo grande Aumentar a vazão e corrigir na descida da próxima broca Vazão baixa Aumentar a vazão, trocar as camisas da bomba Coluna lavada Calcular a perda de carga na broca, manobrar para verificar os tubos e comandos Vibração da coluna Formação dura 1 – Alterar parâmetros mecânicos 2 – Utilizar absorvedor de choques Formação fraturada Reduzir a rotação e o peso Levantamento hidráulico Aumentar o peso e diminua a vazão Baixa taxa de penetração Peso inadequado sobre a broca 1 – Verificar a tabela página B-14, e ajustar o peso 2 – Efetuar Drill of Test Rotação inadequada 1 – Verificar a tabela página B-14. Efetuar Drill of Test 2 – Elevar ou reduzir a rotação conforme o necessário Diamantes desgastados Comparar a pressão no início da perfuração com a atual. Nova broca pode ser necessária Broca não indicada para formação Manobrar e substituir a broca Formação Plástica 1 – Verificar na calha a presença de argila 2 – Utilizar maior rotação e menor peso 3 – Verificar se a broca é a mais indicada para o tipo de formação (dente de aço) Mudança na formação 1 – Verificar na calha a presença de litologia diferente 2 – Efetuar Drill of Test Cortadores desgastados 1 – Verificar a litologia na calha 2 – Efetuar Drill of Test 3 – Manobrar e substituir a broca se necessário Limpeza deficiente 1 – Verificar a quantidade de cascalho nas peneiras 2 – Verificar vazão recomendada no projeto 3 – Verificar propriedades do fluido (comparando com as previstas no projeto) 4 – Fazer os ajustes necessários Torque excessivo Uso de broca PDC Usar brocas de rolamentos Baixo rpm Aumentar a rotação. Diminuir o peso Estabilizadores In Gauge Checar a composição da coluna. Os estabilizadores devem ser 1/32" a 1/16" menor que diâmetro do poço Comandos encerados Aumentar a vazão e trabalhar a coluna para tentar o desenceramento BROCAS B - 37 Problema Causa Provável Ação Recomendada Alta de pressão de bombeio Área de fluxo pequena Reduzir a vazão. Na próxima broca mudar a área de fluxo Vazão excessiva Reduzir a vazão Uso de fluido sintético ou fluidos com alta reologia Se a taxa é aceitável, alterar na próxima broca. Se a taxa é inaceitável, retirar a broca e utilizar uma com diamante de tamanho adequado Broca parcialmente plugada Enceramento Verificar a pressão com a broca fora do fundo Parar a perfuração, circular com vazão elevada por cerca 10 minutos mantendo a coluna girando, depois, checar a pressão novamente Formação de packer hidráulico Suspender a broca até a sapata, circular, recomeçar a perfurar com maior vazão e menor taxa de penetração rotação maior Desgaste em anel Fazer teste de pressão com a broca no fundo e fora, retirar a broca, se for o caso Pressão de bombeio flutuante Perfurando formação fraturada Se a taxa de penetração for aceitável, prosseguir a perfuração Tentar uma combinação de menor peso e maior rpm Presença de gás ou ar no fluido de perfuração Circular o ar ou o gás para fora, verificando a necessidade de parar a perfuração Broca não avança Fundo não atingido Checar as anotações Estabilizadores presos Verificar o torque e tente retirar a coluna Formação muito plástica Verificar a pressão e aumentar a vazão, aumentar ou diminuir o peso e/ou rpm Estabelecimento de padrão de fundo Pode durar até uma hora Formação muito plástica 1 - Verificar amostra de calha 2 - Se for o caso aumentar vazão e rotação e diminuir o peso Broca encerrada 1 - Verificar presença de formação plástica na calha 2 - Suspender a coluna aumentando a vazão e rotação 3 - Reiniciar a perfuração com alta rotação e baixo peso 4- Verificar propriedades de inibição do fluido de perfuração 5 - Retirar a broca e descer nova broca com jato central Ferro no poço 1 - Suspender a coluna o suficiente para zerar o PSB 2 - Aumentar e verificar a variação de torque 3 - Verificar presença de limalha de ferro nas peneiras, se positivo retirar a coluna Desgaste da estrutura cortante 1 - Efetuar Drill of Test , caso não ocorra avanço substituir a broca 2 – Manobrar e substituir a broca Torque elevado e constantes paradas da mesa rotativa <Peso sobre a broca alto para a formação <Baixo rpm para a formação <Broca com rolamento “desgastado” ou selo falho <Broca com redução de calibre <Poço fechando 1 - Reduzir o peso e/ou aumentar a rotação 2 - Aumentar a rotação e/ou diminuir o peso 3 - Verificar a ocorrência de diminuição na ROP sem mudança de Litologia. Caso positivo retirar a broca 4 - Suspender a coluna até zerar o peso sobre a broca e observar o torque. Caso não ocorra variação retirar a coluna BROCASB - 38 E&P-SERV/US-PO/SP RELATÓRIO DE DESGASTE BROCA PDC (método Petrobras) Sonda Poço Diâmetro Tipo Série Lâmina 1 Lâmina 2 Lâmina 3 Lâmina 4 Lâmina 5 Desg. Tipo Local Desg. Tipo Local Desg. Tipo Local Desg. Tipo Local Desg. Tipo Local Lâmina 1 Lâmina 2 Lâmina 3 Lâmina 4 Lâmina 5 Desg. Tipo Local Desg. Tipo Local Desg. Tipo Local Desg. Tipo Local Desg. Tipo Local Outros Desgastes RESUMO Local ∑ Desg. ÷ Quant. Média *Val. Cone Nariz Ombro Gage Área Desg. ÷ Quant. Média *Val. Comentários Interna = C+ G Interna = O + G Tipo de Desgaste Desg. ÷ Quant. Média % IQ ID IP IL Observação PP TT N/C BROCAS B - 39 Para cada lâmina, analisar o desgaste de cada cortador quanto ao grau do desgaste (1 a 8), Tipo (quebra, lascamento, etc) e local (cone, nariz, ombro ou calibre). Em seguida faz a média do grau de desgaste para a fileira interna e externa e dos tipos mais de desgaste mais frequentes. *Valor = arredondamento da média, onde frações iguais ou maiores que 0,25 tornam-se iguais a 1 (0,25=1) Ex.: Média = 3,24 = 3 Média = 3,25 = 4 ∑ ∑ OBJETIVO EXECUÇÃO DE TESTE DE ABSORÇÃO PE PL PA = + 01706, Prof Onde: PE = PL = PA = Prof = TIPOS DE TESTE ¡TESTE DE ABSORÇÃO CLÁSSICO ou LEAK-OFF-TEST (LOT) ¡TESTE DE INTEGRIDADE DA FORMAÇÃO ou FORMATION INTEGRITY TEST (FIT) ¡TESTE DE ABSORÇÃO ESTENDIDO ¡MICRO FRATURAMENTO TESTE DE ABSORÇÃOB - 40 Verificação das condições de isolamento da sapata e medida da resistência da formação abaixo da sapata. Durante a perfuração da fase o teste pode ser repetido caso haja desconfiança de uma formação mais fraca abaixo da sapata. A pressão de absorção deve ser tomada como a pressão máxima durante uma operação de controle de poço. Vide Padrão SINPEP PE-2EA-01587-B Com a pressão de absorção (PA), calcular a densidade de fluido equivalente na sapata (PE) através da fórmula abaixo: x densidade equivalente de absorção na sapata (lb/gal) densidade do fluidousado durante o teste (lb/gal) pressão de absorção (psi) profundidade vertical da sapata (m) TESTE DE ABSORÇÃO B - 41 P re ss ã o ( p si ) Ponto de absorção LOT – Leak off test (teste de absorção) Tempo (min) Volume (bbl) Parada de bombeio V a z ã o ( b p m ) PE Poço pressurizado Poço sem bombeio Pressurização e compressão do fluido de perfuração Teste de Absorção Clássico ou Leak Off Test (LOT) Teste de absorção clássico é aquele em que o bombeio é interrompido logo após a pressão de absorção. Entende-se por pressão de absorção o ponto em que a fratura começa a abrir, havendo uma fuga do comportamento linear da pressurização. A figura abaixo mostra o comportamento da pressão e do bombeio durante o teste. TESTE DE ABSORÇÃOB - 42 P re ss ã o ( p si ) Pressurização e compressão do fluido de perfuração Tempo (min) Volume (bbl) Parada de bombeio V a zã o ( b p m ) LT (FIT) – Teste limitado (ou teste de integridade da formação) Poço pressurizado Poço sem bombeio Teste de pressão limitado (ou de pressão pré-determinada) Este teste é semelhante ao clássico, porém é interrompida antes de se alcançar à pressão de absorção. Neste tipo de teste não se pode fazer análise quanto a pressão de absorção. A figura abaixo mostra o comportamento da pressão e do bombeio durante o teste. TESTE DE ABSORÇÃO B - 43 Parada de bombeio Poço pressurizado Poço sem bombeio Volume (bbl) Pressurização e compressão do fluido de perfuração LT (FIT) – Teste limitado (ou teste de integridade da formação) FBP – Pressão de quebra da formação Ponto de absorção P re ss ã o ( p si ) V a zã o ( b p m ) Tempo (min) Estabilização Perda de carga do bombeio LOT – Leak off test (teste de absorção) ISIP – Pressão instantânea de fechamento FCP – Pressão de fechamento da fratura PE Teste de Absorção Estendido É similar ao teste clássico, porém prossegue-se com o bombeio até que haja o primeiro decréscimo de pressão, que caracteriza a pressão de quebra da formação. Deste teste obtêm-se a pressão de absorção, a pressão de quebra (ou de fratura) e uma boa estimativa da tensão horizontal mínima. A figura abaixo mostra o comportamento da pressão durante o teste. TESTE DE ABSORÇÃOB - 44 Parada de bombeio Volume (bbl) FBP – Pressão de quebra da formação Ponto de absorção P re ss ã o ( p si ) V a zã o ( b p m ) Tempo (min) Estabilização Ponto de parada de bombeio LOT – Leak off test (teste de absorção) ISIP – Pressão instantânea de fechamento FCP – Pressão de fechamento da fratura PE FPP – Pressão de propagação da fratura Poço pressurizado Poço sem bombeio LT (FIT) – Teste limitado (ou teste de integridade da formação) Pressurização e compressão do fluido de perfuração Teste de Microfraturamento Observações ¡ Segue o mesmo procedimento do teste estendido, porém o fluido continua sendo bombeado após a quebra da formação, ou seja, propaga-se a fratura induzida. Nesta fase a pressão se estabiliza, e este patamar da pressão de bombeio é chamado de pressão de propagação de fratura. Após a estabilização da pressão, pára-se o bombeio e monitora-se a queda de pressão por quinze minutos a fim de se obter a pressão de fechamento, cujo valor é igual à tensão horizontal mínima. Deste teste obtêm-se as pressões de absorção, de quebra e de propagação da fratura além de uma ótima estimativa da tensão horizontal mínima. Deve-se executar este teste sempre que for abandonar o poço seco ou que não haja interesse no seu aproveitamento. Neste caso deve-se repetir o teste para conhecer a resistência à tração da rocha e a confirmação da pressão de fechamento que equivale à tensão horizontal mínima; A estimativa da tensão horizontal mínima é feita através da análise da curva de decaimento, da mesma forma que o estendido. A estimativa nesse teste deve ser correta, pois a ponta da fratura está na região em que as tensões não devem estar influenciadas pelo efeito da redistribuição de tensões devido à perfuração do poço. Para se obter um valor ainda mais confiável, deve-se repetir o teste; O cálculo da densidade de fluido equivalente na absorção é feito da mesma forma que no teste clássico; Só há perda de circulação durante o teste de absorção quando a densidade do fluido utilizado for maior que a pressão de propagação da fratura. A figura abaixo mostra o comportamento da pressão durante o teste. ¡ ¡ ¡ LIMPEZA DE POÇO ¡A me to do lo gia de cálculo está apresentada ao final do capitulo. ¡Ra zão de trans por te (RT) RT(%) = Vt / Va × 100 Vt = vel oc id ad e da p art íc ul a e m r el aç ão à p ar ed e do p oço Va = vel oc id ad e do f lui d o na s eç ão ( anul ar) POÇOS INCLINADOS / HORIZONAIS ¡ ¡ HIDRÁULICA B - 45 Va Vs Vt Vt = Va – Vs Onde: Vt Vs Vs sen Vs cos POÇOS VERTICAIS ¡ ¡ Os sólidos por serem mais densos que o fluido que os arrasta, tenderão a ser
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