Apostila de Completação

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30/08/2002
Completação
João Carlos R. Plácido
jcrp@cenpes.petrobras.com.br
Definição
l Ao término da perfuração, é necessário colocar 
o poço em condições de produzir de forma 
segura e econômica.
l Completaçãoé o conjunto de operações 
destinadas a equipar o poço para produzir água 
e hidrocarbonetos, ou para injetar fluidos.
Tipos de Completação
l Quanto ao posicionamento da cabeça do poço.
– Seca: terra, mar (plataforma fixa ou jack up).
– Molhada (ANM).
l Quanto ao revestimento de produção.
– Poço aberto: (formações consolidadas)
l Vantagens: maior área aberto ao fluxo, redução de custo.
l Desvantagem: falta de seletividade.
– Linerrasgado: (formações inconsolidadas)
l Vantagens e desvantagens similares ao poço aberto.
l Grande aplicação em poços horizontais.
– Revestimentocanhoneado.
l Vantagens: seletividade e maior facilidade das operações 
de estimulação.
Tipos de Completação
( c )( a ) ( b )
(a) Poço Aberto (b) LinerRasgado (c) Revestimento ou 
LinerCanhoneado
Tipos de Completação
l Quanto ao número de zonas explotadas.
– Simples: uma única coluna de produção é utilizada para 
produzir somente uma zona de interesse.
– Múltiplas: permite produzir ao mesmo tempo duas ou mais 
zonas diferentes, através de uma ou mais colunas de 
produção descidas no poço. A grande vantagem é a 
possibilidade de drenar ao mesmo tempo diversas zonas 
produtoras, através de um mesmo poço. As desvantagens 
ficam por conta da maior possibilidade de problemas 
operacionais, e da maior dificuldade na aplicação dos métodos 
artificiais de elevação.
Tipos de Completação
( a ) ( c )( b )
(a) Simples (b) Seletiva (c) Dupla
Etapas de uma completação
l Condicionamento do poço.
– Condicionamento do revestimento de produção (com broca e 
raspador) e substituição do fluido no interior do poço por um 
fluido de completação.
– A broca corta os tampões e o restante de cimento.
– O raspador limpa o que sobrou.
– Testa-se o interior com pressão.
– O fluido de completação é uma solução salina compatível com 
o reservatório e com os fluidos nele contidos.
– Deve manter o poço amortecido sem causar dano à formação.
Etapas de uma completação
l Avaliação da qualidade da cimentação.
– As funções da cimentação é isolar o anular, impedindo 
migração de fluidos por trás do revestimento, bem como 
propiciar suporte mecânico ao revestimento.
– Perfis sônico CBL / VDL.
l Composto por um emissor e dois receptores.O emissor é acioado
por energia elétrica, emitindo pulsos sonoros de curta duração 
que se propagam através do revestimento, cimento e formação, 
antes de atingir os dois receptores (3 e 5 pés do emissor). 
l O perfil CBL detecta a qualidade da aderência entre o cimento e o 
revestimento cimentação (receptor a 3 pés). Uma boa aderência 
é detectada pela presença de valores baixos deste perfil.
l A atenuação produzida pela aderência do cimento ao 
revestimento depende da resistência à compressão do cimento, 
do diâmetro e espessura do revestimento, e da percentagem da 
circunferência cimentada.
Etapas de uma completação
Esquema de 
um poço com 
falha na
cimentação
Etapas de uma completação
– Perfis sônico CBL / VDL (continuação).
l O perfil VDL detecta a qualidade da aderência entre o cimento e a 
formação. Uma boa aderência é indicada pela ausência de sinal 
de revestimento e presença de sinal de formação.
l Na próxima figura observa-se que as zonas antes de 2695 m e 
depois de 2702 m encontram-se bem cimentadas, tanto no 
revestimento (CBL) quanto na formação (VDL).
l O revestimento livre produz altos valores no perfil CBL e um 
característico padrão de faixas paralelas, retas, claras e escuras 
no perfil VDL, como mostrado no trecho entre 2695 e 2702 m.
l O perfil de raios gama (GR) do CBL/VDL é correlacionado com o 
GR obtido a poço aberto, pois este perfil não sofre alteração 
devido à presença do revestimento e do cimento.
l O perfil CCL localiza as luvas e controla as profundidades.
l As curvas de tempo de trânsito (TT) permitem verificar a 
qualidade do CBL/VDL.
Etapas de uma completação
ÁGUA
GÁS
ÓLEO
CIMENTAÇÃO
PRIMÁRIA
FLUIDO DE
COMPLETA-
ÇÃO
CBL/VDL/GR/CCL
R2 (5 pés)
CCL
EMISSOR
R1 (3 pés)
GR
Ferramenta 
de perfilagem 
CBL / VDL
Etapas de uma completação
Perfil 
CBL/VDL/GR/CCL
Etapas de uma completação
– Perfil ultrasônicoCement Evaluation Log (CEL).
l Melhor resolução circular que o CBL. Dispõe de 8 transdutores 
posicionados de forma helicoidal, de forma que cada avalie 45°. 
l Na Figura da página seguinte, as zonas escuras indicam melhor 
cimentação que as zonas em branco. Duas curvas auxiliares 
representam a resistência compressiva máxima (CSMX) e 
mínima (CSMN) do cimento atrás do revestimento. 
Etapas de uma completação
Ferramenta e perfil 
ultra-sônico típico
Etapas de uma completação
– Perfil ultrasônicoCement Evaluation Log(continuação).
l A Figura da página seguinte mostra de forma esquemática o 
caminho percorrido pelo pulso acústico de alta freqüência ao 
incidir no revestimento. Uma parcela da energia é refletida e o 
restante entra em ressonância nas paredes do revestimento, 
gerando reflexões múltiplas. A equação do coeficiente de 
reflexão é função da impedância dos meios de incidência, que 
neste caso são o fluido, o revestimento e o material presente no
anular.Como as impedâncias do fluido e do revestimento são 
conhecidas, a única incógnita é a impedância do material 
presente no anular.
l A presença de cimento em volta do revestimento é detectada 
através de uma amplitude pequena da onda acústica e um rápido
decaimentoexponencial da ressonância. A ausência de cimento 
corresponde a uma amplitude grande e uma longa queda 
exponencial do sinal. É necessário um trecho de revestimento 
livre para calibrar a ferramenta.
Etapas de uma completação
Propagação do pulso ultra-sônico
Etapas de uma completação
– Ferramenta de perfilagemultra-sônica USIT (UltrasonicImager
Tool).
l Apresenta um único transdutor que gira a 7,5rps, cobrindo todo o 
perímetro do revestimento. Princípio de funcionamento similar ao
perfil CEL. Alta impedância indica boa cimentação. Na Figura da 
página seguinte, a cor marrom mais escuro significa alta 
impedância, e o vermelho presença de gás.
l As vantagens com relação ao CEL são:
– Transdutor único, rotativo com distância ao revestimento controlada.
– Tecnologia digital para o registro e envio de todas as formas de
onda.
– Método de processamento de sinal menos sensível aos efeitos do 
poço.
– Medição direta da impedância acústica.
– Capacidade de operar em ambientes com fluidos mais pesados.
– Imagens coloridas do mapa da cimentação.
Etapas de uma completação
– Ferramenta de perfilagemultra-sônica USIT (continuação).
l A Figura mostra um perfil USIT combinado. A primeira e a última 
pista se referem ao perfil CBL/VDL/GR/CCL. 
l A qualidade da cimentação do USIT é associada à impedância 
acústica do material
Etapas de uma completação
Perfil USIT-CBL -VDL -CCL -GR
Etapas de uma completação
l Canhoneio
– Tem a finalidade de comunicar o interior do poço com a 
formação produtora.
– Utiliza-se cargas explosivas.
– A explosão gera jatos de alta energia que 
– atravessam o revestimento, o cimento e penetram até cerca de 
um metro na formação, criando os canais de fluxo entre a 
formação e o poço.
– As cargas moldadas são descidas dentro de canhões, que são 
cilindros de aço com furos nos quais se alojam as cargas.
– Posiciona-se o canhão em frente ao intervalo desejado, e um 
mecanismo de disparo é ativado da superfície.
– Pode-se descer os canhões dentro do revestimento, através 
de cabo, enroscados na própria coluna ou a cabo por dentroda coluna de produção.
Etapas de uma completação
l Canhoneio (continuação).
– Os canhões convencionais e os TCP têm diâmetro maior do 
que os que são descidos através da coluna de produção, e por 
isso, permitem o uso de cargas maiores, com maior poder de 
penetração.
– Parâmetros relacionados com a geometria docanhoneioque 
têm influência no IP:
l Densidade dos jatos (perfurações por unidade de comprimento).
l Penetração dos jatos.
l Defasagem entre os jatos (0°, 90°, 120° e 180°).
l Folga entre o canhão e o revestimento.
l Diâmetro do orifício perfurado.
Canhoneio
Canhoneio
Canhoneio 
Convencional
Canhoneio 
TCP
Canhoneio
pela coluna
deprodução
Etapas de uma completação
l Instalação da coluna de produção.
– Finalidades básicas de uma coluna de produção:
l Conduzir os fluidos produzidos até a superfície, 
protegendo o revestimento contra fluidos 
agressivos e pressões elevadas.
l Permitir instalação de equipamentos para elevação 
artificial.
l Possibilitar a circulação de fluidos para o 
amortecimento do poço em intervenções futuras.
Etapas de uma completação
Coluna de produção 
convencional
equipadacom gas-lift
Etapas de uma completação
l Instalação da coluna de produção (continuação).
– Uma coluna de produção pode ter uma cauda 
permanente (abaixo do TSR), que permite retirar a 
parte superior e manter isolados oscanhoneados.
– O projeto de uma coluna é função de:
l localização do poço (terra ou mar).
l Sistema de elevação (surgente ou artificial).
l Características do fluido a ser produzido (corrosividade e 
abrasividade).
l Necessidade de contenção da produção de areia.
l Número de zonas produtoras (simples, múltipla).
Etapas de uma completação
l Colocação do poço em produção.
– A surgênciapode ser induzida por redução da pressão 
hidrostática: injeção de gás através de válvulas de 
gas-liftou por flexitubo, retirada do fluido através de 
pistoneio(pistão descido a cabo)
Coluna de Produção
Principais componentes
l Tubos de produção.
– São os componentes básicos da coluna e representam 
o maior custo dentre os equipamentos de sub-
superfície.
– Função do diâmetro interno do revestimento de 
produção, da vazão, do tipo de fluido e dos esforços 
mecânicos esperados.
Coluna de Produção
Principais componentes
Tubos de produção mais usuais
Coluna de Produção
Principais componentes
l Shear-out (sub de pressurização).
– Permite o tamponamento temporário da coluna de 
produção.
Coluna de Produção
Principais componentes
Shear-out tripla
Coluna de Produção
Principais componentes
Shear-out
dupla em corte 
Sedes e esferas da Shear-out
Coluna de Produção
Principais componentes
l Hydro-trip.
– Também serve para tamponamento temporário da 
coluna de produção. A diferença é que a sede não cai 
no poço, porém, apresenta a desvantagem de não 
permitir passagem plena através do interior da coluna.
Coluna de Produção
Principais componentes
Hydro-trip dupla
Coluna de Produção
Principais componentes
l Nipples de assentamento.
– Servem para alojar tampões mecânicos, válvulas de 
retenção ou registradores de pressão. Existem os tipos 
não seletivos (R) e seletivos (F).
Coluna de Produção
Principais componentes
Nipplespara 
assentamento 
de tampões 
mecânicos
Coluna de Produção
Principais componentes
l Camisa deslizante.
– Possui uma camisa interna que pode ser aberta ou 
fechada através de operações com cabo.
Coluna de Produção
Principais componentes
Camisa deslizante
Coluna de Produção
Principais componentes
l Check valve (válvula de retenção).
– Serve para impedir o fluxo no sentido descendente. É 
operada através de pressão. A válvula se abre quando 
pressurizada de baixo para cima, e veda quando 
pressurizada de cima para baixo.
Coluna de Produção
Principais componentes
Check valve
Coluna de Produção
Principais componentes
l Packer (obturador) de produção.
– Promove a vedação do espaço anular entre a coluna de 
produção e o revestimento. 
– Pode ser recuperável ou permanente.
– Recuperável: Assentamento mecânico (rotação da coluna, 
seguida de aplicação de peso ou tração) ou hidráulico 
(pressurização da coluna para assentar, e tração para 
desassentar).
– Permanente: Geralmente descido a cabo, conectado a uma 
ferramenta de assentamento. O acionamento é elétrico 
detonando um explosivo que move a camisa superior para 
baixo comprimindo o conjunto contra a camisa retentora. 
Este movimento expande o elemento de vedação e as 
cunhas contra o revestimento.
Coluna de Produção
Principais componentes
Packer de produção recuperável
Coluna de Produção
Principais componentes
Packer permanente
Coluna de Produção
Principais componentes
l Unidade selante.
– Descido na extremidade da coluna que pode ser apoiado ou 
travado no packer permanente, promovendo vedação na 
área polida do packer. Divide-se em 3 tipos:
l Âncora: travada na rosca do packer, é conectada com 
liberação de peso e desconectadacom rotação à direita.
l Trava: travada na rosca do packer, é conectada com liberação 
de peso e desconectadacom tração.
l Batente: não trava, pois não possui rosca. Traciona-se para 
retirar.
Coluna de Produção
Principais componentes
Unidades Selantes
Coluna de Produção
Principais componentes
l Junta telescópica (Tubing Seal Receptacle - TSR).
– Usado para absorver a expansão ou contração da coluna de 
produção, causadas pelas variações de temperatura. 
– Permite também a retirada da coluna de produção sem 
retirar o packer e a cauda.
– Composta por camisa externa (parte superior da coluna) e 
mandril (parte inferior da coluna).
– O travamento entre os 2 conjuntos, para descida ou retirada, 
é feito através da sapata guia que se encaixa no mandril, e 
por parafusos de cisalhamento (para tração ou 
compressão).
– O perfil F possibilita o isolamento da coluna através do 
tampão mecânico e possibilita limpeza de detritos por 
circulação.
Coluna de Produção
Principais componentes
Junta telescópica (TSR)
Coluna de Produção
Principais componentes
l Mandril de gas-lift.
– Servem para alojar as válvulas de gas-lift, que permitirão a 
circulação de gás do espaço anular para o interior da coluna 
de produção.
– Estas válvulas são assentadas e desassentadas através de 
operação a cabo.
Coluna de Produção
Principais componentes
Mandril de gas-lift
Coluna de Produção
Principais componentes
l Válvula de segurança de sub-superfície (DHSV).
– Normalmente posicionada 30 m abaixo do fundo do mar, 
tem a função de fechar o poço numa emergência.
– Contém uma mola que tende a fechá-la. É mantida aberta 
através de uma linha de controle permanentemente 
pressurizada.Havendodespressurizaçãodesta linha, a 
DHSV se fecha.
– Existem 2 tipos: 
l Enroscadas na coluna (tubing mounted) que são conectadas 
diretamente na coluna de produção.
l Insertáveis (wirelineretrievable) que são instaladas a cabo.
Coluna de Produção
Principais componentes
DHSV tubing mounted
Coluna de Produção
Principais componentes
DHSV insertável
Equipamentos 
de Cabeça de Poço
São responsáveis pela ancoragem da coluna de produção, 
pela vedação entre a coluna e o revestimento e pelo 
controle de fluxo de fluidos na cabeça do poço.
l Cabeça de produção.
– Carretel com dois flanges e duas saídas laterais (kill e choke 
lines).
– Suspensor da coluna de produção.
Equipamentos 
de Cabeça de Poço
Cabeça de poço com adaptador
Equipamentos 
de Cabeça de Poço
l Árvore de natal convencional (ANC).
– Conjunto de válvulas tipo gaveta (acionamento hidráulico, 
pneumático e manual) para permitir o fluxocontrolado do 
óleo.
– Duas válvulas mestras com a função de fechamento do 
poço.
– Uma válvula lateral com a função de controlar o fluxo do 
poço, direcionando para a linha de surgência.
– Uma válvula lateral com abertura regulável para controlar a 
vazão de produção.
– Uma válvula de pistoneio para permitir a descida de 
ferramentas dentro do poço.
Equipamentos 
de Cabeça de Poço
Árvore de natal convencional (ANC)
Equipamentos 
de Cabeça de Poço
l Árvore de natal molhada (ANM).
– Equipamento instalado no fundo do mar, constituído por 
válvulas tipo gaveta, linhas de fluxo, sistema de controle 
interligado a um painel localizado na plataforma de 
produção.
– Diver Operated (DO): operada por mergulhador.
– Diver Assisted (DA): assistida por mergulhador.
– Diverless (DL): operado sem mergulhador.
– Diverless lay-away: operada sem mergulhador.
– Diverless guidelineless: operada sem mergulhador e sem 
cabos guias.
Equipamentos 
de Cabeça de Poço
P e r f u r a ç ã o C o m p le t a ç ã o Á r v o r e L â m in a
d ’ á g u a
P la t a fo r m a A u t o - e le v á v e is ( P A ) A N C < 1 0 0 m
M u d lin e
S o n d a d e P r o d u ç ã o M a r ít i ca (S P M ) /
S o n d a M o d u la d a ( S M )
A N C < 1 2 0 m
(M L ) P A D O 1 < 1 2 0 m
S e m i- s u b m e r s ív e l ( S S ) /
N a v io - s o n d a ( N S )
D O 2 < 1 2 0 m
S P M / S M A N C < 1 5 0 m
S S / N S a n c o r a d o s D O 3 < 1 2 0 m
G u id e l in e S S / N S a n c o r a d o s D A < 3 0 0 m
(G L ) S S / N S a n c o r a d o s D L < 4 0 0 m
S S / N S a n c o r a d o s D L L < 6 0 0 m
G u id e l in e l e s s S S a n c o r a d a G L L < 1 0 0 0 m
(G L L ) S S / N S p o s ic io n a m e n t o d in â m ic o ( D P ) G L L > 6 0 0 m
Árvore de natal x Lâmina d’água
Equipamentos 
de Cabeça de Poço
ANM tipo DO
Equipamentos 
de Cabeça de Poço
ANM tipo DA
Equipamentos 
de Cabeça de Poço
ANM tipo GLL
Abandono de Poço
l Ao ser retirado de operação, o poço deve 
ser tamponado e abandonado:
– Abandono temporário.
– Abandono definitivo.
lTampões de cimento.
lTampões mecânicos (Bridge Plug- BP).
Equipamentos 
de Cabeça de Poço