aula 04 - Perfuração

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Perfuração 
Prof.ª Tatiana Felix 
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Perfuração de petróleo 
 Na perfuração, o objetivo principal é atingir os reservatórios 
de interesse, com o mínimo de comprometimento de suas 
propriedades permoporosas, construindo um conduto cilíndrico que 
interligue a cabeça de poço submarina, que posteriormente será 
interligado à plataforma produtora, à formação, possibilitando a 
execução da sequência operacional prevista até a conclusão do poço. 
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Perfuração de petróleo 
A perfuração de um poço de petróleo é realizada através de uma sonda. 
Poço de petróleo → estrutura que liga o reservatório à superfície 
 Método percussivo 
 Método rotativo 
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Perfuração de petróleo 
 Perfuração a percussão: método de perfuração a percussão 
utiliza uma broca especial com insertos esféricos de carbureto de 
tungstênio que trabalham o tempo todo em contato com a rocha. 
Essa broca recebe, além da carga axial estática, uma carga dinâmica 
gerada por um martelo, pneumático ou hidráulico. Neste método, a 
broca também é girada, porém a pequenas rotações (5 – 10 rpm). 
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Perfuração de petróleo 
 Perfuração rotativa: método de perfuração em que se baseia na 
aplicação de peso e rotação sobre uma broca cortante, que fragmenta 
a rocha quando comprimida e girada sobre ela. Os cascalhos gerados 
são levados até a superfície pelo fluido de perfuração e retorna pelo 
espaço anular entre a coluna de perfuração e o poço, constituindo um 
sistema contínuo de circulação. O peso sobre a broca é aplicado por 
meio de tubos pesados chamados comandos, colocados acima da broca. 
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Perfuração rotativa 
 As rochas são perfuradas pela ação da rotação e 
peso aplicados a uma broca existente na extremidade 
de uma coluna de perfuração. 
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Perfuração rotativa 
 Todos os equipamentos de uma sonda rotativa responsáveis por 
determinada função na perfuração de um poço são agrupados nos 
chamados “sistemas” de uma sonda. 
 Os principais sistemas são: 
 de sustentação de cargas; 
 de geração e transmissão de energia; 
 de movimentação de carga; 
 de rotação; 
 de circulação; 
 de segurança do poço; 
 de monitoração; 
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Sonda rotativa 
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Sustentação de cargas 
 Torre ou mastro 
 Subestruturas 
 Estaleiro 
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Geração e transmissão de energia 
 Motores a diesel 
 Gás → turbinas 
 Energia elétrica 
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Geração e transmissão de energia 
Sondas mecânicas: a energia gerada nos motores a diesel é 
levada a uma transmissão principal (compound) através de 
conversores de torque embreagens. Os principais equipamentos 
de perfuração são conectados aos compounds. 
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Geração e transmissão de energia 
Sondas diesel-elétricas: os motores diesel são ligados a 
geradores de energia elétrica (o sistema mais usado é o AC-DC) 
onde a geração é feita em corrente alternada e a utilização nos 
equipamentos é feito em corrente contínua. 
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Movimentação de cargas 
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Movimentação de cargas 
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Movimentação de cargas 
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Movimentação de cargas 
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Rotação 
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Rotação 
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Rotação 
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Rotação 
Motor de fundo 
Motor hidráulico tipo turbina 
ou de deslocamento positivo 
colocado acima da broca. 
Como a coluna de perfuração 
não gira, torque imposto a ela 
é nulo e seu desgaste fica 
bastante reduzido. 
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Circulação 
 Fase de injeção 
 Fase de retorno 
 Fase de tratamento 
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Segurança do poço 
Cabeça de poço: 
permite a ancoragem e 
vedação das colunas 
de revestimento na 
superfície. 
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Segurança do poço 
Preventores: permitem 
o fechamento do 
espaço anular. São 
acionados sempre que 
ocorre um kick (fluxo 
indesejável de fluido 
da formação para o 
poço). 
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Monitoração 
Indicadores: indicador de peso no gancho e sobre a broca; o 
manômetro que indica a pressão de bombeio; torquímetro para o 
torque na coluna de perfuração; tacômetros para medir a 
velocidade da mesa rotativa. 
Registradores: mostra a taxa de penetração da broca, que é 
importante para avaliar as mudanças das formações perfuradas, o 
desgaste da broca e a adequação dos parâmetros de perfuração. 
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Coluna de Perfuração 
 Comandos (+ pesado) 
 Tubos pesados (peso intermediário) 
 Tubos de perfuração (-pesados) 
Os principais componentes são: 
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Coluna de Perfuração 
 Comandos: fornece peso sobre a broca e rigidez a 
coluna, permitindo melhor controle da trajetória do poço. 
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Coluna de Perfuração 
 Tubos Pesados: promovem uma transição de rigidez 
entre os comandos e os tubos de perfuração, 
diminuindo a possibilidade de falha por fadiga. 
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Coluna de Perfuração 
 Tubos de Perfuração 
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Coluna de Perfuração 
 Acessórios da coluna de perfuração 
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Coluna de Perfuração 
 Acessórios da coluna de perfuração 
Estabilizadores: dão maior rigidez 
a coluna, e por terem diâmetro 
igual ao da broca, ajudam a manter 
o diâmetro do poço. 
Escareadores: mesmas funções 
dos estabilizadores, porém 
utilizados em rochas duras e 
abrasivas. Estabilizadores 
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Coluna de Perfuração 
 Acessórios da coluna de perfuração 
Alargadores: permitem aumentar o diâmetro de uma 
parte do trecho já perfurado. 
Amortecedores de vibrações: absorvem as vibrações 
verticais das colunas de perfuração induzidas pela broca, 
principalmente quando perfuram rochas duras. 
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Coluna de Perfuração 
 Ferramentas de manuseio da coluna 
Chaves flutuantes: 
fornece torque para 
apertar e desapertar 
das uniões cônicas da 
coluna. 
Cunhas: mantêm a 
coluna de perfuração 
totalmente suspensa 
na mesa rotativa. 
Colar de segurança: 
evita a queda da 
coluna no poço em 
caso de deslizamento 
pela cunha. 
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Broca 
 São equipamentos que têm a função de promover a 
ruptura e desagregação das rochas ou formações. 
 Podem ser classificadas em: 
 Brocas sem parte móveis; 
 Brocas com partes móveis. 
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Broca 
 Os principais tipos são: 
 integral de lâminas de aço; 
 de diamantes naturais; 
 de diamantes artificiais. 
 Brocas sem parte móvel 
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Broca 
 Brocas sem parte móvel 
Broca tipo integral de lâminas de aço 
 conhecidas como rabo de peixe 
(fish tail); 
 perfuração por cisalhamento; 
 orifício para jato de fluido de 
perfuração; 
 pequena vida útil, não é mais 
utilizada. 
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Broca 
 Brocas sem parte móvel 
Broca de diamantes naturais 
 perfuração por esmerilhamento; 
 utilizadas em formações 
extremamente duras e abrasivas; 
 o tamanho e a quantidade de 
diamantes determinam a sua 
aplicabilidade. 
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Broca 
 Brocas sem parte móvel 
Broca de diamantes artificiais (PDC) 
 perfuração por cisalhamento; 
 utilizadas em formações moles 
com altas taxas de perfuração e 
maior vida útil; 
 o tamanhoe a quantidade de 
diamantes determinam a sua 
aplicabilidade. 
PDC – Polycrystalline Diamond Compact 
TSP – Thermally Stable Polycrystalline 
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Broca 
 Brocas com parte móvel 
 As brocas com partes móveis podem ter de um a quatro cones, 
sendo as mais utilizadas as brocas tricônicas pela sua eficiência e 
menor custo inicial. 
 A ação da estrutura cortante das brocas tricônicas envolve a 
combinação de ações de raspagem, lascamento, esmagamento e 
erosão. 
 As brocas tricônicas são divididas em: 
 brocas dentes de aço; 
 brocas de insertos. 
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Broca 
 Brocas com parte móvel 
Broca tricônica com dentes de aço Broca tricônica com insertos 
de tungstênio 
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Broca 
 Brocas com parte móvel 
Rolamentos Mancal 
 Selados 
 Não-selados 
 Roletes 
 Journal 
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Fluidos de perfuração 
 Os fluidos de perfuração são misturas 
complexas de sólidos, líquidos, produtos químicos e, 
por vezes, até gases. 
 Podem assumir aspecto de suspensão, dispersão 
coloidal ou emulsão, dependendo do estado físico 
dos componentes. 
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Fluidos de perfuração 
A circulação do fluido 
 O fluido é bombeado pelo interior 
da coluna de perfuração, passa pela 
broca e retorna pelo anular. 
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Fluidos de perfuração 
Características do fluido de perfuração 
 Ser estável quimicamente; 
 Estabilizar as paredes do poço química e mecanicamente; 
 Facilitar separação de cascalhos na superfície; 
 Manter sólidos em suspensão quando em repouso; 
 Inerte às rochas produtoras; 
 Aceitar tratamentos físicos ou químicos; 
 Ser bombeável; 
 Ter baixa corrosão e abrasão à coluna e equipamentos; 
 Facilitar estudo geológico do material retirado; 
 Custo compatível com a operação. 
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Fluidos de perfuração 
Funções do fluido de perfuração 
 Limpar o fundo do poço dos cascalhos gerados pela broca e 
transportá-los até a superfície; 
 Exercer pressão hidrostática sobre as formações, de modo a 
evitar o influxo de fluidos indesejáveis (kick); 
 Lubrificar e resfriar a broca e a coluna de perfuração 
 Evitar danos a formação, estabilizando as paredes do poço, 
controlando a penetração do filtrado e equilibrando as pressões 
exercidas pelas formações. 
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Fluidos de perfuração 
Funções do fluido de perfuração 
Carrear para a superfície o 
cascalho gerado pela broca. 
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Fluidos de perfuração 
Aditivos para fluido de perfuração 
Propriedades reológicas 
Tixotropia 
Viscosidade alta em baixo cisalhamento 
Viscosidade baixa em alto cisalhamento 
Aditivos: 
Argilas e Polímeros 
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Fluidos de perfuração 
Geometria do poço 
Propriedades reológicas 
são um fator crítico. 
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Fluidos de perfuração 
Importância da reologia nos poços de alto ângulo 
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Fluidos de perfuração 
Funções do fluido de perfuração 
 Resfriar a broca 
 Lubrificar a broca e a coluna de perfuração 
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Fluidos de perfuração 
Funções do fluido de perfuração 
Manter a estabilidade das paredes do poço 
 Evitar a erosão mecânica. 
 Evitar a solubilização de formações 
salinas. 
 Evitar o ataque, pela água do fluido, às 
formações de folhelhos reativos. 
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Fluidos de perfuração 
Funções do fluido de perfuração 
Problemas gerados pelos folhelhos reativos 
 Inchamento da formação (diminuição 
do diâmetro do poço). 
 Dispersão do cascalho (entupimento 
do poço). 
 Desmoronamento das paredes do poço. 
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Fluidos de perfuração 
Funções do fluido de perfuração 
Agentes inibidores da reatividade dos folhelhos 
 Sais (KCl) 
 Polímeros naturais 
 Polímeros sintéticos 
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Fluidos de perfuração 
Funções do fluido de perfuração 
Controlar a penetração do filtrado 
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Fluidos de perfuração 
Funções do fluido de perfuração 
Controlar a penetração do filtrado 
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Fluidos de perfuração 
Funções do fluido de perfuração 
Formação de reboco 
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Fluidos de perfuração 
Funções do fluido de perfuração 
Atuação dos aditivos de controle de filtrado 
 Bloqueia as aberturas dos poros do reboco. 
 Envolve e impermeabiliza as partículas do reboco. 
 Aumenta a viscosidade da fase líquida. 
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Fluidos de perfuração 
Funções do fluido de perfuração 
Equilibrar as pressões exercidas pelas formações 
 A pressão do fluido de perfuração contra as 
paredes do poço, deve ser suficiente para 
contrabalançar a pressão exercida pelas 
formações rochosas e pelo petróleo ou gás 
existente, sem ser muito alta para não danificar 
o poço. 
 A pressão de um líquido depende do seu peso, 
que é função de sua densidade, que pode ser 
ajustada para atender as condições no poço. 
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Fluidos de perfuração 
Funções do fluido de perfuração 
Equilibrar as pressões exercidas pelas formações 
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Fluidos de perfuração 
Propriedades de controle dos fluidos de perfuração 
 Densidade – peso do fluido 
 Reológicos – viscosidade, perda de carga e velocidade de transporte de 
cascalhos 
 Forças géis – inicial e final são as resistências do fluido de perfuração 
para iniciar e reiniciar o fluxo 
 Filtração – filtrado e espessura do reboco 
 Teor de sólidos – interfere nas anteriores 
 pH – reduzir corrosão 
 Alcalinidade – considera OH-, CO3-2 e HCO3- no filtrado e no fluido 
 Teor de cloretos ou salinidade – na água de preparação do fluido, 
identificar influxos de água salgada e perfuração de rocha ou domo 
salino 
 Teor de bentonita ou sólidos ativos – capacidade de troca de cátion 
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Fluidos de perfuração 
Classificação dos fluidos de perfuração 
Base de água 
 A água é a fase contínua, podendo ser doce (NaCl < 1000ppm), dura 
(sais de Ca e Mg) ou salgada (NaCl > 1000ppm). 
 É onde se utiliza a maior quantidade de aditivos químicos, que 
alteram os mais diversos parâmetros de controle do fluido. 
 Fatores de seleção da água – disponibilidade, custo de transporte 
e tratamento, tipos de rochas a serem perfuradas e aditivos da 
composição. 
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Fluidos de perfuração 
Classificação dos fluidos de perfuração 
Aditivos usados em fluidos à base de água 
 alcalinizantes e controladores de pH – potassa e soda e cal; 
 dispersantes – lignosulfonato, fosfatos e tanino; 
 redutor de filtrado – amido; 
 floculantes – soda, cal e NaCl; 
 polímeros para viscosificar, desflocular e reduzir filtrado; 
 surfactantes para emulsificar e reduzir tensão superficial; 
 removedores de Ca e Mg – carbonato e bicarbonato de Na; 
 inibidor de formação ativa – cloretos de K, Na e Ca; 
 bactericidas – organoclorados, p-formaldeído, soda e cal. 
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Fluidos de perfuração 
Classificação dos fluidos de perfuração 
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Fluidos de perfuração 
Classificação dos fluidos de perfuração 
Base de óleo 
 Fase contínua ou dispersante constituída de óleo (mistura de 
HC líquidos). 
 Emulsão água /óleo convencional ( teor de água < 10%) ou 
emulsão inversa (teor de água de 10-45%). 
 Devido ao alto custo inicial e ao grau de poluição são 
utilizados menor freqüência que os a base de água. 
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Classificação dos fluidos de perfuração 
Principais características dos fluidos à base de óleo 
 grau de inibição elevada às rochas ativas; 
 baixíssima taxa de corrosão; 
 propriedades controláveis acima de 150°C, até 280°F; 
 grau de lubricidade elevado; 
 amplo intervalo de variação de densidade: de 0,89 a 2,4; 
 baixíssima solubilidade de sais inorgânicos. 
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Fluidos de perfuração 
Classificação dos fluidos de perfuração 
Poços com excelentes resultados dos fluidos à base de óleo 
 poços HPHT (alta pressão e alta temperatura); 
 formações de folhelhos argilosos e plásticos; 
 formações salinas; 
 formações de arenitos produtores danificáveis por fluidos à 
base de água; 
 poços direcionais ou delgados ou de longo afastamento; 
 formações com baixa pressão de poros ou de fratura. 
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Fluidos de perfuração 
Classificação dos fluidos de perfuração 
Desvantagens dos fluidos à base de óleo em relação ao de água 
 dificuldade na detecção de gás no poço, devido a sua solubilidade na 
fase contínua; 
 menores taxas de penetração; 
 maiores graus de poluição; 
 menor número de perfis que podem ser executados; 
 dificuldade no combate à perda de circulação; 
 maior custo inicial. 
Nos últimos anos, muitos 
progressos têm sido alcançados, 
em relação à pesquisa de novos 
sistemas à base de óleo, como 
óleos minerais e sintéticos, menos 
poluentes do que o óleo diesel 
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Fluidos de perfuração 
Classificação dos fluidos de perfuração 
Base de ar 
 Perfuração a ar ou gás é um termo genérico aplicado quando o ar ou o 
gás, como todo ou parte, é usado como fluido circulante na perfuração 
rotativa; 
 Algumas situações recomendam a utilização destes fluidos de baixa 
densidade, tais como em zonas com perdas de circulação severas; 
 Em formações produtoras com pressão muito baixa ou com grande 
susceptibilidade a danos; 
 Em formações muito duras como o basalto ou o diabásio; 
 Em regiões com escassez de água ou regiões glaciais com camadas 
espessas de gelo. 
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Fluidos de perfuração 
Classificação dos fluidos de perfuração 
Forma dos fluidos à base de ar 
 Ar comprimido ou nitrogênio puro - aplicada em formações duras, 
estáveis ou fissuradas, onde o objetivo é aumentar a taxa de 
penetração. 
 Névoa - uma mistura de água dispersa no ar. É usada em conjunto 
com a perfuração com ar, quando há muita água. 
 Espuma – dispersão de gás em líquido com agente espumante, para 
elevado carreamento de sólidos. 
 Fluidos aerados – injeção de N2 ou GN no fluxo contínuo do fluido, 
diminuindo a densidade do sistema. Usado onde ocorrem perda de 
circulação severas. 
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Fluidos de perfuração 
Classificação dos fluidos de perfuração 
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Fluidos de perfuração 
Problemas causados pela formulação incorreta de um fluido 
 Erosão, inchamento, desmoronamento das paredes do poço. 
 Encerramento da broca. 
 Aprisionamento da coluna de perfuração. 
 Invasão e dano à formação. 
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Fluidos de perfuração 
Demanda por novos dos fluidos de perfuração 
 Poços em águas ultra profundas 
 Poços de alto ângulo e grande afastamento 
 Regulamentação ambiental 
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Fluidos de perfuração 
Demanda por novos dos fluidos de perfuração 
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Fluidos de perfuração 
Demanda por novos dos fluidos de perfuração 
Exigências ambientais 
 Baixa toxicidade 
 Biodegradação 
 Baixa bioacumulação (acúmulo de elementos 
químicos nas células de um organismo vivo). 
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Fluidos de perfuração 
Demanda por novos dos fluidos de perfuração 
Para higiene e segurança do trabalho 
 Baixa pressão vapor 
 Não irritante para a pele e olhos 
 Não cancerígeno 
 Ponto de inflamação elevado 
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Operações de perfuração 
 Diferentes tipos de rochas – Troca de 
broca; 
 Operação interrompida a cada 10 m 
para acréscimo de uma nova seção; 
 Operação interrompida também para 
cimentação (revestimento do poço); 
 Interrupção - Descida dos cascalhos. 
 A perfuração de um poço é 
interrompida muitas vezes... 
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Operações de perfuração 
Alargamento ou repassamento: é reperfurar com broca maior que a 
usada na perfuração, quando o poço se estreita. 
Conexão, manobra e circulação: 
quando o kelly ou top drive atingem a 
mesa rotativa, é necessário elevar a 
coluna e acrescentar um novo tubo. A 
manobra completa é a retirada e 
descida de toda a tubulação (Ex: 
substituição da broca). 
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Operações de perfuração 
Revestimento do poço 
 É necessário o revestimento do poço, para proteger suas 
paredes. 
 Alto custo: no mar é 15-20% do custo da perfuração e na 
terra pode chegar a 50%. 
 O poço é perfurado em fases (de 3 a 4 podendo chegar a 8), 
cujo nº depende das características das rochas e da 
profundidade. Após a conclusão de cada fase, desce a coluna de 
revestimento. 
 A composição da coluna é função das solicitações da descida e 
da sua vida útil. 
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Revestimento do poço 
Funções da coluna de revestimento 
 Prevenir o desmoronamento das paredes do poço. 
 Evitar a contaminação da água potável dos lençóis freáticos mais 
próximos à superfície. 
 Permitir o retorno do fluido de perfuração à superfície. 
 Prover meios de controle de pressões dos fluidos, permitindo 
aplicação de pressão adicional desde a superfície. 
 Permitir a adoção de fluido de perfuração diferente, mais 
compatível com as formações a serem perfuradas adiante. 
 Impedir a migração de fluidos das formações. 
 Sustentar os equipamentos de segurança de cabeça de poço . 
 Sustentar outra coluna de revestimento. 
 Alojar os equipamentos de elevação artificial. 
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Revestimento do poço 
Características da coluna de revestimento 
 Ser estanque. 
 Ter resistência compatível com as solicitações. 
 Ter dimensões compatíveis com as atividades futuras. 
 Ser resistente à corrosão e à abrasão. 
 Apresentar facilidade de conexão. 
 Ter a menor espessura possível. 
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Revestimento do poço 
Classificação das colunas de revestimento 
 condutor: é o 1º revestimento (profundidade = 10-50 m), assentado 
por cravação, jateamento (no mar) e cimentação (poço perfurado), Ø 
(30“, 20“ e 13 3/8“). 
 de superfície: profundidade de 100-600 m, base de apoio para 
equipamentos de cabeça de poço, cimentado em toda extensão, Ø (20“, 
18 5/8“, 16“, 13 3/8“, 10 3/4“ e 9 5/8“). 
 intermediário: 1000-4000 m de profundidade, cimentado só na 
parte inferior, Ø (13 3/8“, 9 5/8“ e 7“). 
 de produção: seu emprego da ocorrência de zonas de interesse de 
produção, Ø (9 5/8“, 7“ e 5 1/2“). 
 liner: coluna curta, ancorada na coluna anterior, cobre apenas a 
parte inferior do poço, mais econômico e versátil, substitui o 
intermediário (liner de perfuração) e o de produção (liner de 
produção), Ø (13 3/8“, 9 5/8“, 7“ e 5 1/2“). 
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Revestimento do poço 
Classificação das colunas de revestimento 
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Cimentação do poço 
 É a cimentação principal da 
coluna de revestimento. Seu 
objetivo é colocar a pasta de 
cimento não contaminada (pasta sem 
contato com o fluido de 
perfuração), no espaço anular, entre 
o poço e a coluna de revestimento, 
de modo a se obter fixação e 
vedação eficiente e permanente 
deste anular. São executadas emtodas as fases do poço. 
Cimentação primária 
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Cimentação do poço 
Cimentação secundária: para correção da primária 
Tampão de cimento 
 Consiste no bombeamento de 
determinado volume de pasta para 
o poço, visando tamponar um 
trecho deste. É aplicado nos casos 
de perda de circulação, abandono 
(total ou parcial) do poço, como 
base para desvios, etc. 
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Cimentação do poço 
Cimentação secundária: para correção da primária 
Compressão de cimento ou squeeze 
 Consiste na injeção forçada de 
cimento sob pressão, visando corrigir 
localmente a cimentação primária, 
sanar vazamentos no revestimento, 
ou impedir a produção de zonas que 
passaram a produzir água. 
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Cimentação do poço 
Cimento - Portland 
 Os cimentos são essencialmente 
produzidos a partir de uma mistura 
de calcário e argila. 
 Os componentes químicos 
principais do cimento Portland são: 
 Cal (CaO): 60-67%; 
 Sílica (SiO2): 17-25%; 
 Alumina (Al2O3): 3-8%; 
 Óxido de ferro (Fe2O3): 0,5-6%. 
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Cimentação do poço 
Aditivos para o cimento 
 aceleradores de pega : CaCl2, NaCl; 
 retardadores de pega : lignosulfonatos e derivados de glicose; 
 estendedores (redutor de densidade) : compostos de baixa 
densidade como a perlita (silicato alumínico); 
 dispersantes : reduzem a viscosidade; 
 controlador de filtrado – reduz permeabilidade do reboco. 
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Cimentação do poço 
Acessórios de cimentação 
Sapata 
 Colocada na extremidade 
inferior da coluna. É a guia de 
introdução da pasta no poço. 
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Cimentação do poço 
Acessórios de cimentação 
Colar 
 Posicionado 2 a 3 tubos acima 
da sapata, o colar serve para 
reter os tampões de cimentação. 
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Cimentação do poço 
Acessórios de cimentação 
Tampão de fundo 
 É de borracha, com membrana de baixa 
resistência em sua parte central . Lançado 
à frente da pasta e, é por esta empurrado 
até que toque no colar, quando a membrana 
se rompe permitindo sua passagem. Raspa 
o filme de sólidos do fluido de perfuração 
aderido à parede do revestimento, 
evitando a contaminação da pasta. 
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Cimentação do poço 
Acessórios de cimentação 
Tampão de topo 
 É um tampão rígido de borracha, 
lançado após a pasta, separandoa do fluido 
de perfuração que a deslocará, para 
evitar sua contaminação. É retido pelo 
colar, causando um aumento de pressão 
que indica o término do deslocamento, 
permitindo a realização do teste de 
estanqueidade da coluna. 
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Cimentação do poço 
Acessórios de cimentação 
Colar de estágio 
 Posicionado em algum ponto intermediário da coluna, o colar 
de estágio permite que a cimentação seja feita em mais de uma 
etapa ou estágio, quando o trecho a cimentar é muito extenso ou 
quando existam zonas críticas muito acima da sapata. 
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Cimentação do poço 
Acessórios de cimentação 
Centralizadores 
 São peças compostas de um jogo de lâminas curvas de aço, que 
são afixados externamente à coluna de revestimento, visando 
centralizá-la, e causar um afastamento mínimo da parede do poço, 
para garantir a distribuição do cimento no anular e evitar a prisão 
da coluna por diferencial de pressão. 
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Cimentação do poço 
Acessórios de cimentação 
Arranhadores 
 Têm a função de remover mecanicamente o reboco formado 
na parede do poço. 
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Cimentação do poço 
Acessórios de cimentação 
Obturador externo de revestimento 
 Obturador inflável de borracha permanente, que promove a 
vedação do espaço anular em pontos críticos. Usado para 
proteger zonas fracas, sensíveis ou de interesse, da atuação 
da pressão hidrostática do cimento, sendo usualmente 
posicionado logo acima de tais zonas. 
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Cimentação do poço 
Acessórios de cimentação 
Colchões de lavagem e espaçadores 
 São bombeados à frente da pasta, visando evitar sua contaminação 
pelo fluido de perfuração, e vice-versa, e auxiliar na remoção do 
reboco das paredes do poço, possibilitando melhor aderência de 
cimento. 
 Os colchões de lavagem ou lavadores são pouco viscosos, 
compatíveis com a pasta e com o fluido, atuando por lavagem química e 
ação mecânica na diluição e remoção do reboco. 
 Os espaçadores são geralmente viscosos e de densidade 
ajustável, com ação mecânica de remoção do reboco, evita a 
canalização de gás pela aplicação de pressão hidrostática. 
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Cimentação do poço 
Processo de cimentação primária 
1 - Montagem das linhas de cimentação; 
2 - Circulação para condicionamento do poço e preparação do colchão de 
lavagem; 
3 – Bombeio do colchão de lavagem; 
4 – Teste de pressão das linhas de cimentação, onde são feitos testes 
até uma pressão superior à máxima prevista durante a operação; 
5 – Lançamento do tampão de fundo (opcional); 
6 – Mistura da pasta mais leve, devendo cobrir o intervalo programado; 
7 – Mistura da pasta mais densa e mais resistente à compressão; 
8 – Lançamento do tampão de topo; 
9 – Deslocamento com fluido de perfuração; 
10 – Pressurização do revestimento para teste de vedação do tampão de 
topo. 
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Cimentação do poço 
Processo de cimentação primária 
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Cimentação do poço 
Processo de cimentação primária 
Sistemas 
computacionais 
para otimização e 
acompanhamento 
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Perfuração direcional 
 A perfuração direcional é a técnica de desviar a trajetória de um 
poço vertical, para atingir objetivos que não se não se encontram 
diretamente abaixo da sua locação na superfície. 
Finalidades: 
 controlar poço em blowout através de poços de alívio; 
 atingir formações produtoras abaixo de rios, lagos, cidades, etc; 
 desviar de acidentes geológicos como domos salinos e falhas 
 perfurar vários poços de um mesmo ponto; 
 desviar poços que tiveram trecho final perdido por problemas 
operacionais. 
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Perfuração direcional 
Finalidades 
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Perfuração direcional 
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Perfuração direcional 
Atingida a profundidade de desvio 
(KOP), a coluna de perfuração é 
retirada e desce esta outra coluna. 
Bent sub é quem desvia o motor de 
fundo da vertical. 
K-monel é um alojador de 
instrumentos de orientação. 
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Perfuração direcional 
Motor de fundo 
 São acionados pela passagem de fluído de perfuração pelo seu 
interior; 
 Permitem a rotação da broca sem girar a coluna de perfuração; 
 A rotação e o torque são função da vazão de fluído; 
 São ferramentas fundamentais para desvio de poços. 
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Perfuração direcional 
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Perfuração direcional 
Instrumentos de orientação 
Single shot: desce por cabo e se aloja no K-monel e tira uma única 
foto da direção e da inclinação através de bússola e 
pêndulo,respectivamente. 
Multi shot: igual ao single sendo que tira muitas fotos. 
Giroscópio: quando há interferência magnética, a bússola e substituída 
por um giroscópio (rotor suspenso por um suporte). 
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Kick 
 É a invasão dos fluidos da formação para dentro do poço. 
Ocorre quando a pressão hidrostática do fluido de perfuração 
fica menor que a pressão do reservatório. 
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KickCausas 
 peso da lama insuficiente; 
 perfuração não prevista de zonas com pressão anormalmente 
alta; 
 abastecimento do poço incorreto durante as manobras; 
 pistoneio (pressões negativas criadas abaixo da broca, na 
retirada da coluna); 
 perda de circulação de fluido; 
 cimentação inadequada; 
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Kick 
Indícios de kick 
 aumento do volume de lama nos tanques; 
 aumento de vazão de retorno; 
 poço em fluxo com as bombas desligadas; 
 poço aceitando menos fluido que o volume de aço retirado; 
 poço devolvendo mais lama que o volume de aço retirado; 
 aumento da taxa de penetração (desbalanceamento pressão 
formação/pressão lama auxilia ação da broca); 
 aumento da velocidade das bombas; 
 corte da lama por óleo, gás ou água. 
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Kick 
Controle do kick 
 fechamento do poço (BOP) na primeira suspeita; 
 leitura das pressões quando o poço é fechado; 
 circulação do fluido invasor para fora do poço; 
 substituição do fluido de perfuração por outro mais pesado, para 
conter a pressão de formação e evitar novo kick. 
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Perfuração marítima 
Tipos de unidades 
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Perfuração marítima 
Plataforma fixas 
 Utilizadas em lâminas d’ água de até 
300 m. 
 Devido aos altos custos envolvidos 
no projeto, construção e instalação da 
plataforma, sua aplicação se restringe 
ao desenvolvimentos de campos já 
conhecidos, onde vários poços são 
perfurados, sendo um vertical e 
outros direcionais. 
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Perfuração marítima 
Plataforma auto-eleváveis (PAs) 
 Constituídas de uma balsa equipada 
com estruturas de apoio, ou pernas, 
que acionadas movimentam-se para 
baixo até atingirem o fundo do mar. 
 São móveis, destinadas a 
perfuração de poços exploratórios, 
em lâminas d’água de até 130 m. 
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Perfuração marítima 
Plataforma submersíveis (SS) 
 Estrutura montada sobre um 
flutuador, utilizada em águas 
calmas, rios e baías com pequena 
lâmina d’água. 
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Perfuração marítima 
Plataforma semi-submersíveis 
 Estrutura apoiada por colunas em 
flutuadores submersos. 
 Plataforma estável: trabalha em 
condições de tempo e mar mais 
severos. 
 Os sistemas importantes: 
sistema de ancoragem e sistema de 
posicionamento dinâmico. 
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Perfuração marítima 
Navios sonda 
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Perfuração marítima 
Plataforma Tension Leg 
Estrutura similar as SS, sendo 
que suas pernas são ancoradas 
no fundo do mar por meio de 
cabos tubulares, que reduzem o 
movimento da plataforma, 
permitindo operações de 
perfuração iguais às das 
plataformas fixas. 
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Perfuração marítima 
Plataformas tipo FPSO (Floating, Production, Storage and Offloading) 
 São navios que processam e armazenam o petróleo, e transferem o 
petróleo e/ou gás natural. No convés é instalada um planta de processo, 
para separar e tratar petróleo, gás e água. O petróleo é armazenado nos 
tanques do próprio navio, sendo transferido para um navio aliviador de 
tempos em tempos. O gás comprimido é enviado para terra através de 
gasodutos e/ou reinjetado no reservatório. 
 O navio aliviador é um petroleiro, que atraca na popa da FPSO para 
receber petróleo, que foi armazenado em seus tanques, e transportá-lo 
para terra. Os maiores FPSOs têm sua capacidade de processo em torno 
de 200 mil barris de petróleo por dia, com produção associada de gás de 
aproximadamente 2 milhões de m3 por dia. 
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Perfuração marítima 
FPSO (Floating, Production, Storage and Offloading) 
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Perfuração marítima 
Sistema de cabeça de poço submarino 
BOP na superfície – sondas fixas e auto eleváveis 
 
BOP no fundo do mar – sondas semi submersíveis e navios 
 com cabos guia – até 400 m 
 sem cabos guia – águas profundas 
 São conectadas à plataforma através de sistema de tubos 
flexíveis (risers) que conduzirão os diferentes fluidos 
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Perfuração marítima 
Equipamentos auxiliares 
Tensionadores de riser 
 O riser está em constante movimento, é necessário um sistema 
que compense-os. 
 
Compensador de movimento 
 Sistema hidráulico-pneumático que mantém constante o peso 
sobre a broca na perfuração (que pode variar com o movimento 
vertical da sonda) 
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Perfuração marítima 
Evolução 
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Perfuração marítima 
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Otimização da perfuração 
 Otimizar a perfuração é escolher parâmetros de modo a se 
conseguir uma operação econômica e segura. Os elementos que mais 
influenciam no custo da perfuração estão no programa de 
revestimento, programa de fluido e programa de brocas. 
 Os principais elementos de interesses são o número de fases, tipo 
e profundidade de assentamento do revestimento, tipo de fluido de 
perfuração e suas propriedades, tipo de broca, peso e rotação sobre 
a broca (parâmetros mecânicos) e a pressão, vazão e diâmetro dos 
jatos (parâmetros hidráulicos). 
 THOMAS, J.E. (2004). Fundamento da Engenharia do Petróleo. 2ª 
Edição, Rio de Janeiro: Interciência. 
Referências Bibliográficas