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MECÂNICA DE FLUIDOS DE UM FASE E INTERPRETAÇÃO DE TESTE DE POÇO
5.1 INTRODUÇÃO GERAL 
As duas alternativas a seguir podem ocorrer em reservatórios: (a) Fluxo de um fluido sozinho na camada ou na presença de outro imóvel fluido (fluxo monofásico). (b) Fluxo simultâneo de dois ou três fluidos (fluxo multifásico, ver Capítulo 6). As leis da mecânica de fluídos de uma fase são relativamente simples e servem para compilar um conjunto de dados justo no reservatório e a conexão entre a zona de pagamento e o furo. Relacionam as taxas de fluxo e as pressões no espaço em função do tempo e também de uma série de propriedades dos fluidos e da rocha. Os testes de bombeio consistem essencialmente em medições de pressão no poço, no nível do reservatório, no início e durante a produção. Destina-se a identificar o seguinte: (a) A capacidade de produção do poço. (b) Pressão "Estática" do reservatório (o da área drenada pelo poço). (c) O produto "hk" (produzindo espessura multiplicada pela permeabilidade (d) da formação para além da zona próxima ao furo) perto do poço O grau de alteração nas propriedades da zona (dano devido a perfuração e conclusão, melhoria devido ao estimulante denominado efeito da pele).
(e) Raio de drenagem de poços R. (f) A existência de heterogeneidades nas rochas e na estrutura (como falhas). (g) Os tipos e alterações nos fluidos produzidos. (h) Se aplicável, óleo e gás no lugar e mecanismos de acionamento. No início da vida de um reservatório, durante os testes, a amostragem também é realizada para realizar estudos PVT e uma análise para determinar como os fluentes serão processados. Os testes também servem para definir ou melhorar a conclusão dos poços (equipamento para produção).
5.2 FLUXO DE ÓLEO EM TORNO DE POÇOS 
5.2.1 Equação de difusão 
Consideremos o caso mais simples, o de uma res isotrópica homogênea, em outras palavras, com uma dada porosidade e permeabilidade constante não relacionada à direção em questão. Nesta seção, devemos indicar que o volume do fluido é igual ao volume dos poros (apenas um fluido presente). A temperatura de um reservatório é praticamente constante devido ao grande volume de rocha com alta capacidade de calor. devemos assumir que a rocha é incompressível e que a compressão do líquido, que é baixa, pode ser considerada constante no intervalo de pressão correspondente à área drenada pelo poço. Isto também se aplica à viscosidade: c = co e µ=µo.
Lei de Darcy
Isto está escrito de forma diferencial
Onde,
V= a taxa de filtração, a proporção do fluxo de passagem de um elemento para a área A deste elemento.
Qf= fluxo da taxa nas condições de reservatório (Qf = Qo.Bo)
Lei de Conservação de Massa
Para uma pequena amostra dx dy dz, a variação de massa do fluido por unidade de tempo é igual à diferença nas taxas de fluxo de massa de entrada e saída durante o intervalo de tempo em questão, ou simplificando:
Onde, Vx, Vy e Vz são os componentes da taxa de filtração. 
Equação de Estado
 ou 
A equação da difusividade é obtida levando em consideração essas diferentes equações e hipóteses: 
Com 
K é chamada de difusividade hidráulica.
No fluxo radial circular (em um plano), que realmente ocorre em torno dos poços, obtemos:
5.2.2 Soluções padrão para a equação da difusividade
Colocar um bom fluxo ou mudar a sua taxa de fluxo cria uma perturbação no meio poroso que se propaga em uma área cada vez mais ampla. 
Até que o distúrbio chegue ao limite do reservatório ou do limite. Na zona de drenagem do poço, a pressão em qualquer ponto depende não apenas da posição deste ponto, mas também do tempo. O movimento do fluido é transiente.
 A influência da fronteira ainda não se faz presente e as coisas se comportam como se o reservatório fosse de extensão infinita. A solução para a equação da difusividade é obtida com as condições de contorno correspondentes a "reservatório de extensão infinita". Quando o distúrbio atinge o limite do reservatório (ou o limite da zona de drenagem do poço), sua influência é sentida em todos os pontos. Após um período de transição, é estabelecido um novo conjunto de condições de fluxo. As soluções para a equação de difusividade são dadas apenas para dois casos: reservatório de limite externo de pressão constante e reservatório cilíndrico delimitado. A influência do limite ocorre após um tempo 
Reservatório de fronteira externa de pressão constante
Esta situação raramente é encontrada. Após os períodos transiente e de transição, a pressão não depende mais do ponto em questão, mas permanece constante em todos os pontos. O fluxo é considerado estado estacionário. 
(a) Primeiro exemplo de um reservatório de limite externo de pressão constante: o aquífero é vasto e exibe características muito boas, de modo que todo volume de hidrocarbonetos que saem do reservatório é substituído por um volume igual de água. Isso raramente é encontrado.
Corte transversal
(b) Segundo exemplo: produção com inundação de água e manutenção de pressão (volumes injetados iguais aos volumes produzidos). Este caso é mais freqüentemente encontrado.
 Reservatório Limite
Após o período transiente, o reservatório produz por descompressão de toda a sua massa. A taxa de queda de pressão é a mesma em cada ponto, e a diferença de pressão entre dois pontos determinados permanece constante. Por essa razão, diz-se que o fluxo é semi-estável. 
Exemplos de reservatórios limitados: um exemplo são lentes de arenito em xisto. Outro exemplo é o de um reservatório drenado por muitos poços. Cada um dos poços da zona central drena uma zona que pode ser considerada como uma área limitada do reservatório. Os poços de borda drenam as áreas do reservatório parcialmente alimentadas por acionamento de água.
Vista aérea
5.2.3 Equações de redução de pressão (taxa de fluxo)
Supõe-se que um poço esteja no centro do reservatório cilíndrico.
5.2.3.1 Taxa de fluxo constante
Fluxo transiente. Pode-se mostrar que:
Com,
 
Uma aproximação logarítmica pode ser usada muito rapidamente para o poço ( = ) do qual o raio é pequeno:
Onde, é a pressão do poço ( = ) no tempo t.
Isso é válido desde que o reservatório se comporte como um serviço de "extensão infinita". 
Após um período de tempo aproximadamente , a perturbação atinge os limites do reservatório ou da zona de drenagem do poço (na distância R do poço). As duas soluções típicas neste caso são as seguintes. (a) Fluxo semi-estável (reservatório cilíndrico limitado). Pode-se mostrar que:
Onde P é a pressão média "estática" na área de drenagem. Isso é chamado de "estático" porque é obtido com o poço fechado. Esta diferença de pressão 
 é constante. É chamado de retirada ou "AP de produção".
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5.2.3.2 Taxa de fluxo variável 
Durante um teste de poço, várias taxas de fluxo sucessivas são frequentemente impostas ao poço para obter uma confirmação mais confiável dos resultados. Para poder interpretar esses testes, são necessárias equações envolvendo essas taxas de fluxo diferentes. Essas equações são obtidas usando o princípio da superposição: a queda de pressão no tempo t é a soma, neste momento, das quedas de pressão devido a todas as variações na taxa de fluxo (pulsos), cada uma medida a partir da sua origem.
5.2.4 Equações de aumento de pressão após fechamento do poço
Com o poço fechado, a pressão se aproxima de uma pressão de equilíbrio em cada ponto do reservatório. O teorema da superposição é usado. Após um período de fluxo , o fechamento corresponde a uma segunda taxa de fluxo zero.
5.2.5 Efeito ou dano da camada
O efeito da camada deriva principalmente da lama de perfuração que, com o duplo efeito do bolo e do filtrado, provoca a obstrução parcial da zona invadida e, portanto, uma diminuição da permeabilidade nesta zona. 
Pode-se demonstrar que as condições semi-estacionárias são estabelecidas com bastante rapidez na zona próxima ao furo (a taxa de fluxo constante) e, em seguida, cada vez mais longe. Quando estas condições são atingidas, a mudança napressão do poço reflete a influência da zona mais distante. 
Isto é usado em particular para investigar o grau de mudança na permeabilidade na vizinhança do poço devido à perfuração, conclusão ou estimulação.
Nestas condições, durante o fluxo, a variação da perda de pressão nesta zona é constante. Pode ser escrito:
Com,
S = coeficiente do efeito da camada
S > 0 = se a camada perto do poço estiver danificada (perda de pressão adicional)
S < 0 = se a camada perto do poço for melhorada (perda de pressão reduzida)
A equação de redução de pressão é, portanto, escrita:
A inclinação da parte reta da curva (, ) serve assim para calcular a permeabilidade da zona intocada além da proximidade imediata do poço. 
Quando um poço é fechado, isso é feito na superfície e o reservatório não para de fluir instantaneamente (após o avanço da recompressão dos fluidos no poço). A perda de pressão devido ao efeito de camada diminui gradualmente e a curva se une àquela obtida na ausência de um efeito de camada. Pode-se concluir que, com ou sem efeito de pele, o enredo da parte reta dá a permeabilidade da zona intocada. A equação torna-se:
Esta equação serve para calcular S selecionando um ponto na parte reta do aumento da pressão .
O coeficiente assim calculado é um efeito de pele total , que inclui aquele devido à perfuração e, se aplicável, que devido ao efeito de penetração parcial . Este último efeito existe quando a camada inteira não foi perfurada, o que se aplica em particular quando existe um fluido subjacente (gás ou água) na camada, e um cone é susceptível de ser formado. Estes dois efeitos devido a perfuração e penetração parcial são obtidos a partir de gráficos ou fórmulas.
 Efeito de Perfuração Efeito de Penetração Parcial 
Sabendo que , nós podemos determinar .
Se o coeficiente for positivo (perda de pressão adicional), pode-se tentar melhorar a produtividade do poço por estimulação, e esta é a finalidade do cálculo do coeficiente . Como regra geral, a camada é acidificada pela injeção de ácido clorídrico muito diluído ou uma mistura de ácidos clorídrico e hidrofluorico (ácido de lama) para restaurar suas características iniciais e, se possível, melhorar as mesmas. Essa melhoria na produção pode ser espetacular em algumas situações.
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5.4 Diferentes testes de poço 
5.4.1 Testes iniciais
Esses testes dizem respeito a poços de extensão (incluindo poços de descoberta) e poços de desenvolvimento. Destina-se a determinar todos os parágrafos indicados no início deste capítulo: produtividade, "hk", efeito da camada, pressão estática, amostragem do raio de drenagem (análise PVT), etc. 
O desempenho desses testes geralmente inclui o seguinte: 
(a) Um período de compensação após a conclusão (cerca de um dia se a permeabilidade for média ou alta, ou menor, apenas adequada para garantir que a formação não esteja conectada se a permeabilidade for baixa).
(b) Um período de fechamento: medição da pressão estática inicial (cerca de dois dias se a permeabilidade for média ou alta, algumas horas se a permeabilidade for baixa). 
(c) Um período de fluxo (dois a três dias por taxa de fluxo se a permeabilidade for média ou alta, algumas semanas se a permeabilidade for baixa). 
(d) Um período de fechamento (dois a três dias se a permeabilidade for média ou alta e um período aproximadamente igual ao período de fluxo se a permeabilidade for baixa). 
(e) e (f) Às vezes, um segundo período de fluxo e fechamento é aplicado.
Observações relativas aos pontos anteriores: 
(a) Eliminação: se ocorrer uma compensação, as quantidades produzidas devem ser estimadas. 
(b) Primeiro encerramento: o manómetro do poço é executado antes do fechamento para obter estabilização térmica. 
(c) Período de fluxo: um ou geralmente mais fluxo constante são aplicados ao poço até o fluxo semi-estável ou, por vezes, o fluxo estacionário é alcançado para determinar o índice de produtividade (óleo) ou o potencial de fluxo aberto absoluto (gás). 
Medições:
Taxas de fluxo: as medições são tomadas até a estabilização, e depois para verificar a estabilização. Uma vez que o efluente é de duas fases, é necessário um separador para medir as taxas de fluxo de óleo e gás de uma fase. Também é necessário que sejam constantes.
Pressões: geralmente, são sensores de pressão com um medidor de tensão ou um cristal de quartzo.
5.4.2 Testes específicos para os poços de gás
Estes testes são chamados de testes de contrapressão (almofada de água). Eles envolvem várias taxas agora (pelo menos três) para cada uma das quais as condições de fluxo no estado estacionário devem ser alcançadas para obter a curva de entrega. 
Testes isocronais 
Os testes de contrapressão podem ser muito longos. O método de teste isocronal é, portanto, frequentemente empregado. Este tipo de teste é indispensável para formações relativamente impermeáveis, porque decorreria muito tempo antes que as condições do estado estacionário fossem alcançadas em cada período de fluxo. Uma série de períodos de fluxo curto é separada por acumulações de pressão, com os períodos de fluxo e fechamento de igual comprimento. Somente o último período de fluxo é suficientemente longo para atingir condições de estado estacionário, portanto, um ganho global considerável no tempo.
5.4.3 Testes Periódicos
Esses testes são realizados como os testes iniciais, mas são simplificados. Eles podem ser perfurados a uma frequência de 3, 6 ou 12 meses, por exemplo, dependendo da taxa de alteração nos parâmetros do poço.
Destina-se a determinar o seguinte, no momento em questão:
Pressão estática
Potencial do poço
kh longe do poço, período de efeito de camada, um período de fechamento ou ambos.
5.4.4 Testes de Interferência
Esses testes geralmente envolvem a medição em um poço, chamado de receptor, dos efeitos de um distúrbio de pressão induzido no reservatório, variando a taxa de fluxo de um poço vizinho chamado transmissor (ou teste de poço). Por exemplo, podem ser usados novos poços que acabaram de ser transmitidos.
Destina-se a obter o seguinte: 
(a) Informação sobre a transmissibilidade do reservatório ("direcional" hk entre dois poços) 
(b) Mais dados sobre quaisquer interfaces água / hidrocarboneto e uma avaliação da atividade de um aquífero. 
(c) A análise de comunicação (ou não comunicações) entre reservatórios ou partes de um reservatório. Todos esses detalhes são de fundamental importância na compreensão do reservatório, e especialmente para a simulação de reservatórios em um modelo.
 
5.4.5 Poços de Inundação de água
Os testes em poços de injeção destinam-se ao seguinte:
Determinação do índice de injetividade: II = 
A identificação das zonas de absorção, com o uso da medição do fluxo do poço e da medição de temperatura
A determinação de hk e S.
Esses testes incluem o seguinte:
Uma limpeza (se necessário) e um fechamento: durante este período, a pressão e a temperatura do poço são gravadas. 
Injeção a taxa de fluxo constante, ou com várias taxas de fluxo sucessivas: a pressão do poço e a pressão da cabeça do tubo são registradas.
Uma queda (injeção interrompida): a pressão e a temperatura do poço e, se necessário, a pressão da cabeça do tubo são registradas. 
5.7 Princípio dos tipos de curva
5.7.1 Apresentação 
Nos últimos anos, muitos autores e pesquisadores desenvolveram e melhoraram os tipos de curva e seu uso agora é generalizado. Esta técnica de interpretação tornou-se rotina hoje. No entanto, a pesquisa continua a conseguir melhorias adicionais. Esses métodos são complementares aos métodos convencionais. 
As curvas de tipo são uma aplicação do seguinte procedimento padrão. As equações são escritas para todas as situações possíveis: reservatório homogêneo, reservatório heterogêneo (fraturado), com condições de contorno (no poço, poço externo), em função das variáveis reduzidas: tempo e pressão adimensional.
5.7.2 Uso
As curvas de acumulação de pressão são superpostas nas curvas de tipo (casogeral). Os valores da gravação são transferidos para papel de rastreamento log / log. É fácil ir dos valores traçados em ΔP e Δt para uma curva de tipo por tradução simples, porque os fatores de multiplicação usados para produzir as variáveis adimensionais correspondem à tradução dos eixos para a escala lagaritmica.
5.7.3 Programas de análise de testes semiautomáticos: modelos de poços 
Praticamente todas as empresas de petróleo criaram programas de interpretação mais ou menos automáticos, particularmente para acumulações, dando kh, S, Pmed, PI, (R), etc., com comparação dos diferentes métodos. Para testes periódicos, os períodos de produção são subdivididos em seções em que o fluxo é bastante estável e o teorema de superposição é aplicado. Isso produz uma análise sumária para cada poço. Esses programas estão entrando em uso geral hoje.
Em conclusão, a abordagem ideal para a interpretação do teste do poço geralmente envolve três etapas:
diagnóstico e cálculo aproximado usando curvas de tipo
aplicação de métodos convencionais
uso de um modelo de poço