Introduçao a Perfuraçao

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Perfuração 
Professor: Josan Carvalho de Figueiredo Filho 
Pós Graduado em Gerenciamento de Projetos (FGV)
Engenheiro Mecânico (UFS)
Tecnólogo Petróleo Gás (UNIT)
Sumário
• Introdução à Perfuração
• Sondas de Perfuração
• Etapas da Perfuração onshore e offshore
• Coluna de Trabalho
• Brocas
• Fluidos de Perfuração & Hidrostática
• Sistemas de Segurança de Poço
• Revestimento e Cimentação
• Perfuração Direcional
• Operações Especiais
Etapas para obtenção do Petróleo e Gás
TRABALHO GEOFÍSICO (CAMPO)
GEOPROCESSAMENTO (INTERPRETAÇÃO)
PROSPECTO GEOLÓGICO
PROJETO
P E R F U R A Ç Ã O
AVALIAÇÃO
COMPLETAÇÃO
PRODUÇÃO
PROCESSAMENTO (REFINARIA)
DISTRIBUIÇÃO
CONSUMIDOR
PERFURAÇÃO DE POÇOS DE PETRÓLEO
Objetivos gerais
Comunicar as formações rochosas à superfície, 
de forma segura e econômica, visando a 
produção e injeção de fluidos, além da 
prospecção e desenvolvimento de novas 
fronteiras de hidrocarbonetos.
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164 Milhões 
de anos atrás
152 Milhões 
de anos atrás
130 Milhões 
de anos atrás
122 Milhões 
de anos atrás
108 Milhões 
de anos atrás
79 Milhões 
de anos atrás
49 Milhões 
de anos atrás
Forma atual 
do Planeta Terra
SINBPA/Petrobras
Scotese
Formação Geológica do Pré-Sal
Tipos de Rocha - Sedimentares
Rochas Sedimentares – Resultam da 
deposição de detritos de outras rochas 
(magmáticas, metamórficas e até 
mesmo outra sedimentar) ou do 
acúmulo de detritos orgânicos ou, ainda, 
da precipitação de substâncias 
químicas. São chamadas também de 
estratificadas, em virtude de se 
apresentarem em camadas ou estratos. 
Ex.: Arenito, conglomerado, calcário, 
folhelhos, etc.
São chamados sedimentos as partículas
sólidas que são carreadas pelos agentes
geológicos. Os agentes geológicos são
os modificadores da superfícies da
Terra: água corrente, as geleiras, os
ventos e os fluxos gravitacionais.
Rochas Sedimentares
Bacias Sedimentares Brasileiras
Classificação das Rochas detríticas
Seção Transversal de Formação de Arenito
(Poros em azul)
Rocha 
(Arenito)
Poros, 
podendo 
conter:
- Água 
conata;
- Água livre;
- Óleo;
- Gás.
Porosidade
x 
Permeabilidade
Testemunhos 
retirados de poço 
com óleo vivo
Noções de Geologia – Sistema Petrolífero
• Rocha geradora – uma rocha rica em matéria orgânica.
• Rota de migração – Os caminhos através das rochas que o 
óleo percorre desde a rocha geradora até a trapa.
• Rocha reservatório – uma rocha na qual o petróleo pode se 
acumular.
- Porosidade - espaço entre os grãos nos quais o óleo pode 
acumular.
- Permeabilidade – ligações entre os poros que possibilita ao 
petróleo se mover entre eles.
• Rocha selante – Uma rocha que barra o movimento do 
petróleo.
• Trapa – Uma configuração estrutural e/ou estratigráfica que 
focaliza o petróleo em uma acumulação.
Noções de Geologia – Sistema Petrolífero
• Geração – Soterramento da rocha geradora até 
temperaturas e pressões suficientes para converter a matéria 
orgânica nela presente em hidrocarbonetos
• Migração – O movimento dos hidrocarbonetos desde a 
rocha geradora até a trapa.
• Acumulação – Quando o volume de hidrocarbonetos que 
chega na trapa é maior do que as perdas.
• Preservação – manutenção das características do petróleo 
durante o longo tempo de permanência na trapa. 
• Sincronismo – Os eventos do sistema petrolífero precisam 
ocorrer numa ordem definida para resultarem em 
acumulações.
Noções de Geologia – Sistema Petrolífero
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Geofísica: um “Raio X” do 
subsolo
Os métodos geofísicos proporcionam 
uma imagem geológica abaixo da 
superfície, reduzindo 
significativamente as incertezas da 
exploração de petróleo.
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Métodos Geofísicos comumente 
empregados na exploração de petróleo
Métodos Potenciais
- Gravimetria e Magnetometria
Métodos Sísmicos
- Sísmica de superfície 2D e 3D
- Sísmica de poço, VSP
Perfilagem de poços
- Perfilagem elétrica
- Perfil sônico
Sísmica Terrestre
Sísmica Marítima
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Arranjo de geofones em terra
Sísmica Marinha
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Sísmica de Poço vs. Sísmica de Superfície
BOREHOLE SEISMIC SURFACE SEISMIC
GEOPHONES
SOURCE
REFLECTION
GEOPHONES
MAXIS
SOURCE
REFLECTOR
T
im
e
D
ep
th
 a
nd
T
im
e
REFRACTION
Processamento de Dados Sísmicos
• O processamento de dados sísmicos tem o propósito de 
suprir o intérprete com uma imagem ou um volume 3D o 
mais próximo possível da geologia de sub-superfície.
Imagem pobre Imagem sofrível Imagem boa
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S
A Interpretação dos Dados Sísmicos
A Interpretação dos Dados Sísmicos
Muitas rochas e contextos geológicos dificultam o avanço da broca
seja pela dureza, plasticidade, presença de fraturas e cavernas
e até pela pouca coesão da rocha.
As rochas calcáreas e dolomíticas, pela sua facilidade de
dissolução, apresentam-se fraturadas e cheias de cavernas.
Tais litologias provocam a perda de circulação de fluido de
perfuração, desmoronamento de blocos e prisão de coluna de
perfuração.
Geologia x Perfuração
Influência da Geologia na Perfuração – perda de circulação no poço
Areia inconsolidada é um fator de risco.
O peso da lama deve ser adequado e o
poço deve ser mantido limpo. Deixar a
coluna no fundo sem circulação é
outro risco.
Perfurar folhelhos requer
atenção ao tipo de broca.
Algumas formações tem argila
ou folhelho com grande
plasticidade o que pode
ocasionar enceramento
da broca e entupimento
de jatos. Manter o poço
limpo é fundamental.
Algumas argilas são
hidratáveis e seu acúmulo
no anular pode ocasionar
prisão de coluna.
O fluido de perfuração deve
ser adequado para não
reagir com esse tipo de
formação.
PERFILAGEM DE POÇOS
DEFINIÇÃO
Registro contínuo
das propriedades
físicas e químicas das
rochas ao longo do
poço, mediante o uso
de equipamentos
especiais.
OBJETIVOS
-Qualitativos
Definição Estratigráfica
Identificação de Litologia
Correlação Geológica
Identificação de Fluido
Identificação de Fraturas
Qualidade do Reservatório
OBJETIVOS
-Quantitativos
Resistividade
Porosidade
Radioatividade
Permeabilidade
Saturação de HC
Principais Perfis
Resistividade (Rt)
Densidade (Phi)
Neutrão (Phi)
Sônico (Phi)
Raios Gama (Gr)
Imagens (FMI,UBI)
Sonda de
Perfilagem
Cabo de
Perfilagem
Unidade de
Perfilagem
PERFILAGEM A CABO
• Perfilagem Durante a Perfuração (LWD)
Perfilagem de poços com LWD – Logging 
While Drilling
Poço “Seco” ; (
Uma boa perfuração consiste em…
▫ Não permitir a produção prematura e indesejada de 
fluidos para a superfície (Kick);
▫ Causar o menor impacto possível nas rochas, de modo 
que não haja dano ou interação com a formação;
▫ Isolar as zonas produtoras de gás e óleo corretamente, 
por meio do Revestimento e da Cimentação;
▫ Executar o desenho do poço da forma mais suave e 
regular possível;
▫ Perfurar no menor tempo possível, para minimizar os 
gastos, atentando para os cuidados operacionais e 
visando preservar o ambiente.
RASOS Até 1500 metros
MÉDIOS Entre 1500 e 2500 metros
PROFUNDOS Acima de 2500 metros
CLASSIFICAÇÃO DOS POÇOS
( PROFUNDIDADE FINAL )
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Perfuração Marinha
O Brasil é líder mundial em tecnologia de prospecção e produção em
lâminas d’água profundas e ultra-profundas, sendo reconhecido pela
comunidade científica mundial e pela Indústria E&P, com vários
prêmios conquistados.
VERTICAL
Quando a Sonda e o Alvo estão na mesma vertical.
DIRECIONAL
Nos demais casos.
(Caso particular: Horizontal)CLASSIFICAÇÃO DOS POÇOS
(Inclinação)
POÇO 
DIRECIONAL
Coordenadas geográficas da Locação ≠ 
Coordenadas do Objetivo do poço
CLASSIFICAÇÃO DOS POÇOS 
( FINALIDADE )
1 - PIONEIRO
2 - ESTRATIGÁFICO / ESTRUTURAL
3 - EXTENSÃO
4 - PIONEIRO ADJACENTE
5 - JAZIDA MAIS RASA
6 - JAZIDA MAIS PROFUNDA
7 - DESENVOLVIMENTO 
8 - INJEÇÃO
9 - ESPECIAIS
Exploratórios
Explotatórios
CLASSIFICAÇÃO DOS POÇOS
( FINALIDADE )
POÇOS EXPLORATÓRIOS
São aqueles que visam a descoberta de novos 
campos ou novas jazidas de petróleo, a avaliação 
de suas reservas ou simplesmente a coleta de 
dados para estudos geológicos.
1- PIONEIRO: São perfurados com o objetivo de descobrir petróleo 
baseado em indicadores obtidos por métodos geológicos e/ou geofísicos.
CLASSIFICAÇÃO DOS POÇOS 
( FINALIDADE )
2- ESTRATIGRÁFICO
São perfurados visando obter dados sobre a disposição seqüencial das 
rochas de subsuperfície. Eventualmente o poço poderá transformar-se em 
produtor de óleo se descobrir novo campo.
3- DE EXTENSÃO
São perfurados fora dos limites provados de uma jazida visando ampliá-la 
ou delimitá-la. Poderá resultar como descobridor de uma nova jazida, 
independente daquela para qual foi locado.
4- PIONEIRO ADJACENTE
São perfurados após delimitação preliminar do campo visando descobrir 
novas jazidas adjacentes. Se tiver sucesso será descobridor de nova jazida; 
se ficar provado que se trata da mesma jazida anterior será reclassificado 
como poço de extensão.
CLASSIFICAÇÃO DOS POÇOS 
( FINALIDADE )
5- JAZIDA MAIS RASA
São perfurados dentro dos limites do campo, visando descobrir jazidas 
mais rasa daquela já conhecida.
6- JAZIDA MAIS PROFUNDA
São perfurados dentro dos limites do campo, visando descobrir jazidas 
mais profunda daquela já conhecida.
POÇOS EXPLOTATÓRIOS
7 - DESENVOLVIMENTO São perfurados dentro dos 
limites do campo para drenar racionalmente o petróleo.
8 – INJEÇÃO: São perfurados para injeção de fluidos na 
rocha reservatório para ajudar a recuperação de petróleo.
Ex: Injetor de água e de gás.
CLASSIFICAÇÃO DOS POÇOS 
( FINALIDADE )
9 - POÇOS ESPECIAIS
São aqueles perfurados sem o objetivo de procurar ou 
produzir petróleo e que não estejam enquadrados em 
qualquer das categorias anteriores.
Ex: Poço para produção ou descarte de água, Injeção de 
Vapor etc.
CLASSIFICAÇÃO DOS POÇOS 
( FINALIDADE )
Finalidade dos poços
Outras finalidades
Finalidade dos poços - exemplos
• 1-POI-2-SE
• 6-IP-18D-SE
• 7-PIR-250D-AL
• 8-CP-1734-SE
• 9-RO-51D-RJS
• 8-RO-52HP-RJS
• 1-RJS-646
• 3-MG-90-SE
• 3-MG-92DP-SE
• 7-FU-159D-AL
 Bíblia: “Faze para ti uma arca da madeira de gofer; farás 
compartimentos na arca e a betumarás por dentro e por fora com 
betume.” Gênesis, 6;14; mpermeabilizante na Torre de babel e Arca 
de Noé; 
 Babilônia – Tijolos assentados com asfalto; betume nas 
Muralhas;
 Egípcios: Pirâmides, embalsamento dos mortos; Pavimentação 
de estradas, lubrificantes e laxativos;
 Chineses: 256 A.C. Poços de Sal, água e Gás; Poço de mil 
metros (?);
 Gregos e Romanos: Fins bélicos (faláricas, muros etc);
 Incas: Decoração e impermeabilização de potes cerâmicos; 
Pavimentação, Refino.
“Pré-História” do Petróleo
História da Perfuração 
– Método Percussivo
China Antiga
HOJE:
Bate-Estaca
História da Perfuração 
– Método Rotativo
História moderna da Perfuração
• Em 1858, James Miller Williams fez a 
primeira descoberta comercial de óleo no 
subsolo, perfurando um poço de 18 metros 
em Ontário (CAN) - ele vendeu o produto 
como óleo para lâmpada;
• No ano seguinte (1859) o Coronel Edwin L. 
Drake descobriu óleo com um poço de 21 
metros na Pennsylvania (EUA), sendo o 
marco inicial da indústria moderna do 
petróleo;
• O poço do Cel. Drake produziu 2 m3/dia e 
foi perfurado pelo método percussivo;
• Em 1860 o francês Lechot usa pela primeira 
vez o Método Rotativo;
• Em 1900-01 ocorreu a primeira perfuração 
com método rotativo e Lama, resultando em 
um poço com 317 metros de profundidade.
Coronel Drake
“Coronel” 
Drake
Perfuração – O Início
PENNSYLVANYA -
1865
SUMMERLAND, 
CALIFORNIA 
Perfuração – O Início
HUNTINGTON 
BEACH, 
CALIFORNIA
LAGO 
MARACAIBO, 
VENEZUELA
O Primeiro grande BlowOut da história
• Texas, 1901 – O 
poço produziu 50 
mil barris por dia de 
óleo de forma 
descontrolada 
durante 9 dias.
Conceitos vistos
• Noções de Geologia;
• Rocha Reservatório;
• Tipos e Classificação dos poços quanto a:
▫ Profundidade
▫ Inclinação
▫ Finalidades
Dúvidas ???