Aula 4 Apresentacao Perfuracao I

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Disciplina: Engenharia de Petróleo e Gás
II Parte: Perfuração
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Prof. Dra. María del Pilar Hidalgo Falla
Gama-DF – 27/11/2012
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CONTIDO
� Perfuração
� Sondagem Onshore - Offshore
� Equipamentos: Colunas e 
Brocas
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� Fluidos de Perfuração
� Poços Convencionais e 
Avançados
� Avaliação de Formações
� Completação de um poço.
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POÇO DE PETRÓLEO
O petróleo se encontra na natureza ocupando os vazios de uma rocha porosa, 
denominada rocha reservatório, o poço de petróleo permite a comunicação do 
reservatório de petróleo com a superfície, e conseqüentemente, a produção 
deste reservatório.
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A Figura mostra uma visão esquemática da sonda de perfuração e um poço 
atingindo o reservatório de petróleo.
DEFINIÇÃO: Perfuração
CONJUNTO DE ATIVIDADES E 
PERFURAÇÃO DE POÇOS
CONJUNTO DE ATIVIDADES E 
OPERAÇÕES DESTINADAS A PROJETAR, 
PROGRAMAR E REALIZAR A ABERTURA 
DE POÇOS.
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CLASSIFICAÇÃO DOS POÇOS DE PETRÓLEO
Podemos classificar os poços de petróleo quanto à 1) finalidade, 2)profundidade 
final e 3)o percurso.
1) Tabela 1- Classificação dos Poços Quanto à Finalidade.
Finalidade Categoria Classificação
Pioneiro 1
Estratigráfico 2 
Exploração Extensão 3
5
Exploração Extensão 3
Pioneiro Adjacente 4
Jazida mais rasa 5
Jazida mais profunda 6
Desenvolvimento 7
Explotação Injeção 8 
Especial 9
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Em Terra No Mar
7-MG-50-BA
7: Poço para desenvolvimento
MG: Sigla do campo de Miranga
1-RJS-245
1: Poço pioneiro
245: Duocentésimo quadragésimo 
6
MG: Sigla do campo de Miranga
50: Quinquagésimo poço do
Campo de Miranga
BA: O campo de Miranga localiza-se na 
Bahia
7-AR-35D-BA
7: Poço para desenvolvimento 
direcional
AR: Sigla do campo de Araças na Bahia
35: Trigésimo quinto poço de Araças
na Bahia
D: Poço direcional
BA: O campo de Aracas localiza-se na 
Bahia
245: Duocentésimo quadragésimo 
quinto poço 
RJS: Nas água costeiras do Estado do 
Rio de Janeiro
3-BD-1- ESS
3: Poço de extensão
BD-1: Primeiro poço a ser perfurado 
após a descoberta da badejo em água.
ESS: Localiza-se no Espírito Santo
PERFURAÇÃO DE POÇOS
Perfuração do Poço Pioneiro
É o primeiro poço perfurado numa área 
em estudo. em estudo. 
Somente o poço pioneiro confirmará a
existência de óleo ou gás nessa área.
Extremamente cara, a perfuração de 
um poço pioneiro se faz com muita 
prudência e cautela, considerando 
que não se dispõe de informações sobre
as características das formações 
atravessadas nem dos fluidos existentes 
no seu interior. 
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Jazida mais rasa ou mais profunda : são os poços perfurados dentro dos limites 
de um campo, visando descobrir jazidas mais rasas ou profundas daquela já 
conhecida. 
Poço descobridor de uma 
jazida mais profunda.
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Os poços exploratórios são aqueles que visam à descoberta de novas jazidas de
petróleo, permitem à avaliação das reservas das jazidas de petróleo, ou
simplesmente permitem a coleta de dados para estudos geológicos. 
Os poços exploratórios servem para extrair o petróleo
da rocha reservatório podendo ser:
• de Desenvolvimento: perfurado dentro dos limites do
campo para drenar racionalmente o petróleo (atendem
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campo para drenar racionalmente o petróleo (atendem
aos preceitos econômicos e de espaçamento entre poços)
• de Injeção: perfurado com a intenção de injetar fluidos
na rocha reservatório para ajudar na manutenção da pressão,
e conseqüentemente na recuperação final do petróleo, ou seja,
aumenta o fator de recuperação (FR) do reservatório.
Os poços especiais são todos os que são perfurados sem o objetivo de procurar e 
produzir petróleo e que não estejam enquadrados em qualquer das categorias 
anteriores. Ex. Poço para produção de água.
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2. Classificação Quanto à Profundidade Final
Os poços de petróleo podem ser classificados em rasos, médios e profundos, já
que o petróleo é encontrado em vários horizontes nas diversas bacias sedimentares 
ao longo do mundo.
A título de referência podemos limitar a 1500 metros a profundidade de máxima de
um poço raso, e classificar um poço como profundo quando a profundidade final a
ser atingida for superior a 2500 metros. A Tabela 2 apresenta a profundidade
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ser atingida for superior a 2500 metros. A Tabela 2 apresenta a profundidade
média dos poços em algumas bacias sedimentares brasileiras.
Tabela 2 
BACIA CAMPO ROCHARESERVATÓRIO PROFUNDIDADE MÉDIA (m) CLASSIFICAÇÃO
Sergipe/Alagoas Carmópolis Muribeca 150 Raso
Sergipe/Alagoas Fazenda Treme Riachuelo 300 Raso
Recôncavo Fazenda Imbé Marfim 1000 Raso
Campos Namorado Campos 2500 Profundo
Sergipe/Alagoas Pilar Barra de Itiuba 3200 Profundo
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3 Quanto ao Percurso (Vertical, Direcional)
Sabe-se desde do final da década de 20 que um poço de petróleo nunca é
perfeitamente vertical. São vários os fatores que influenciam a direção do poço:
• Dureza das formações a serem atravessadas,
• A inclinação e direção das camadas de rocha bem como as características da 
coluna que se está empregando na perfuração. 
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É importante ter em mente que o poço descreve uma trajetória diferente da 
vertical que passa pela sonda de perfuração.
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Poço MRC – MRC (multi-reservoir contact): poços com muitas ramificações
Poço Fish Bone: (tipo garfo)
Poço Extended Reach : poços desviados que entram no reservatório a uma 
distancia muito longa da vertical da sua localização na superfície.
PERFURAÇÃO DE POÇOS DIRECIONAIS
PERFURAÇÃO DE POÇOS HORIZONTAIS
A perfuração horizontal é a inovação de crescimento mais rápido na indústria de
petróleo nos anos 90; Estimasse que 10 % dos poços perfurados nos EUA, nesta
década, pertencem a esta categoria.
VANTAGENS:
-Aumenta a produção potencial do poço;
-Requer a perfuração de menos poços para drenar os reservatórios;
-Pode aumentar a recuperação primária do reservatório até 50 a 75 %;
-Minimiza a produção de água salgada;
-Dá excelentes resultados em reservatórios fraturados
PERFURAÇÃO DE POÇOS DIRECIONAIS
PERFURAÇÃO DE POÇOS MULTILATERAIS
A perfuração de poços multilaterais obedece uma técnica que visa a perfuração de
poços sob a forma de ramificações, a partir de um poço principal, considerado o
eixo do sistema.
Objetivo dos poços multilaterais:
-Re-utilização de poços já perfurados e em vias de serem abandonados;
-Aumentar a exposição do reservatório;
-Aumentar a produção e índice de recuperação final de um único poço
diminuindoassim o numero de poços;
-Interceptar diversas zonas produtoras;
-Perfurar poços em reservatórios de pequena espessura, dispostos ao longo de
um poço cuja explotação isolada seria anti-econômica.
PERFURAÇÃO DE POÇOS DIRECIONAIS
PERFURAÇÃO DE POÇOS DE LONGO AFASTAMENTO LATERAL
São poços em que o afastamento lateral do poço, é no mínimo duas vezes a
profundidade vertical do poço.
PERFURAÇÃO DE POÇOS DIRECIONAIS
A técnica da perfuração direcional, visa o desvio intencional do poço para atingir um
determinado alvo prefixado. Consiste em escolher, projetar e executar a trajetória
de um poço inclinado ou horizontal, bem como indicar os parâmetros compatíveis 
com a trajetória escolhida.
APLICAÇÃO DA PERFURAÇÃO DIRECIONAL
1 - Atingir locais inacessíveis para a perfuração convencional; 
Por exemplo: Uma zona habitada, uma salina, a base de uma montanha, etc.
2 – Perfurar diversos poços a partir de uma mesma alocação, 
no mar ou em terra
3 - Desviar lateralmente um poço obstruído (side track) ou por motivo de ordem técnica.
4 – Perfurar poços de alívio para interceptar um poço em erupção;
5 – Perfurar poços horizontais, multilaterais e de grande afastamento lateral 
para fins de desenvolvimento de uma jazida.
PERFURAÇÃO DE POÇOS DIRECIONAIS
Atingir locais inacessíveis para a perfuração convencional
PERFURAÇÃO DE POÇOS DIRECIONAIS
Perfurar diversos poços a partir de uma mesma alocação
PERFURAÇÃO DE POÇOS DIRECIONAIS
Perfurar poços de alívio para interceptar um poço em erupção.
PERFURAÇÃO DE POÇOS DIRECIONAIS
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PERFURAÇÃO DE POÇOS DIRECIONAIS
PROJETO POÇO DIRECIONAL
Uma vez fixado o modelo da trajetória o projeto do poço direcional é apresentado
sob a forma de projeções do poço nos planos vertical e horizontal.
-Seção horizontal: Dados necessários.
- Coordenadas do poço
- Coordenadas do alvo- Coordenadas do alvo
- Direção do poço
- Distância entre as alocações
- Raio do cilindro de perfuração
-Seção Vertical: Dados necessários:
- Profundidade do ponto de desvio (KOP)
-`Profundidade vertical do alvo
- Afastamento lateral do alvo
- Razão do aumento do ângulo:
Dog leg = 3°/100 pes
PERFURAÇÃO DE POÇOS DIRECIONAIS
PERFURAÇÃO DE POÇOS HORIZONTAIS
Perfurar poços horizontais, multilaterais e de grande afastamento lateral
PERFURAÇÃO DE POÇOS DIRECIONAIS
PERFURAÇÃO DE POÇOS DIRECIONAIS
DEFINIÇÃO DOS PARAMETROS E ELABORAÇÃO DA TRAJETÓRIA
DE UM POÇO DIRECIONAL
Uma vez fixadas as coordenadas do ponto de partida (coordenadas da locação) e do 
ponto de chegada (coordenadas do alvo), escolhe-se o modelo da trajetória entre
três modelos básicos:
Elementos e Tipos
• Profundidade do ponto de desvio, KOP (kick-off point);
• Afastamento horizontal;
• Direção locação-objetivo;
• Profundidade e inclinação do trecho reto inclinado.
• Poços horizontais (aumento da produtividade);
• Poços de longo alcance (mais de 10 Km);
• Poços multilaterais.
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Equipamentos da sonda de perfuração
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:
•Sustentação de cargas;
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•Sustentação de cargas;
• Geração e transmissão de energia;
•Movimentação de carga;
• Rotação ou torque;
• Circulação de fluido;
• Segurança do poço;
•Monitoração das operações de perfuração;
• Sistema de subsuperfície (coluna de perfuração) 
PRINCIPAIS ELEMENTOS DA PERFURAÇÃO DE POÇOS
AS SONDAS:
PERFURAÇÃO DE POÇOS
- SONDAS A CABO
- SONDAS ROTATIVAS
- Sistema de Movimentação de Carga
- Sistema de Rotação
- Sistema de Circulação
• Sub-estrutura – vigas de aço
sobre a base da sonda para criar
um espaço de trabalho abaixo da
Torre para movimentar e instalar os
equipamento de segurança do poço
• Torre – prover a altura
necessária ás manobras de
içamento de seção de tubos aiçamento de seção de tubos a
serem descidos ou retirados do
poço
• Bloco de Coroamento –
Conjunto de Polias Fixas, em geral
de 4 a 6, dispostas em linha num
eixo central suportado por dois
mancais de deslizamento. Suporta
todas as cargas transmitidas pelo
cabo.
• Catarina – Conjunto de Polias
móveis. Se movimenta ao longo da
altura da Torre içando ou descendo
equipamentos no poço.
• Gancho – localizado na parte
inferior da Catarina. Apresenta sistema
de amortecimento para evitar choques.
•• Elevador – Movimentar tubos de
perfuração e comandos.
• Cabo – arames trançados em
tornos de uma arame central
• Guincho – recebe energia
mecânica/elétrica para movimentação
de cargas por acionamento do cabo de
perfuração.
Bloco de Coroamento
Catarina
Gancho
Guincho
Sistema de Geração de Energia
• Sonda Mecânica – energia gerada por motores a diesel
MOTORES DIESEL
COMPOUND
GERADOR AC
PEQUENOS MOTORES AC
CONVERSOR DE TORQUE
EMBREAGEM
EQUIPAMENTOS
GUINCHO
BOMBAS DE LAMA
MESA ROTATIVA
Sistema de Geração de Energia
• Sonda diesel-elétrica – motores a diesel ou turbinas a
gás acionam geradores de corrente alternada. Geralmente estas sondas
são do tipo AC/DC.
600 v AC BOMBAS DE LAMA
SCR1
SCR2
MOTORES DIESEL GERADORES A.C.
MOTORES D.C.
MESA ROTATIVA
GUINCHO
SCR2
SCR3
MOTORES A.C.
Trasformador
Sistema de Rotação
•Mesa Rotativa – transmite
rotação à coluna de perfuração e permite o
livre deslizamento do Kelly no seu interior.
• Kelly – elemento de ligação entre a
Bucha do Kelly
• Kelly –
mesa rotativa e a coluna de perfuração.
Mesa 
Rotativa
Kelly
Sistema de Rotação
• Swivel – equipamento que
liga as partes girantes das não-
girantes, injeta o fluido de
perfuração no interior da coluna,
por isso conhecido como cabeça de
injeção.
• Top drive –• Top drive – permite perfurar o
poço de 3 em 3 tubos, permite a retirada da
coluna com rotação e circulação. Elimina o
uso da mesa rotativa e do kelly.
Imprescindível para poços de alta inclinação
ou horizontais.
•Motor de fundo –
elemento de ligação entre a mesa rotativa e a
coluna de perfuração.
Swivel
Top drive
TOP DRIVE
Sistema de Circulação
Compõem este sistema os equipamentos que permitem circulação e o tratamento
do fluido de perfuração.
Fase de injeção – fluido succionado dos tanques de lama pelas bombas e
injetado na coluna de perfuração até passar pelos jatos da broca.
Fase de retorno – fluido saindo dos jatos da broca, preenchendo o espaço anular
(entre a coluna de perfuração e o revestimento) até chegar na peneira vibratória.
Fase de tratamento – equipamentos que permitem o condicionamento do fluido,
onde ocorre eliminação de sólidos ou gás, adição de produto químico.
Sistema de Circulação
Bomba
Tubo Bengala Mangueira
Swivel
Kelly
Interior da Coluna
Jatos da Broca
Anular
Sistema de Monitoração
São equipamentos necessários ao controle da perfuração
• Registrador de Parâmetros de Perfuração – p.e. taxa 
de penetração da broca
• Indicador de Peso no gancho e sobre a broca• Indicador de Peso no gancho e sobre a broca
• Manômetro– pressão de bombeio
• Torquímetro – torque na coluna
• Tacômetro – velocidade da mesa rotativa e da 
bomba de lama
• Indicador do Nível dos Tanques
Indicador de Peso
Manômetro
Mesa do Sondador – Terra
VOLUME NOVOLUME NO
TRIP TANQUETRIP TANQUE
RETORNORETORNO
DE LAMADE LAMA
CPM DA BOMBACPM DA BOMBA
DE LAMADE LAMA
TOTALIZADORTOTALIZADOR
DE CPMDE CPM
VARIAÇÃO DO VOLUMEVARIAÇÃO DO VOLUME
DE LAMADE LAMA VOLUME TOTALVOLUME TOTAL
DE LAMADE LAMA
PESO SOBREPESO SOBRE
A BROCAA BROCA
CPMCPM
PRESSÃO DEPRESSÃO DE
BOMBEIOBOMBEIO RPM DARPM DA
M.R.M.R.
TORQUETORQUE
ELÉTRICOELÉTRICO
TORQUE NATORQUE NA
CHAVE FLUTUANTECHAVE FLUTUANTE
TORQUE DATORQUE DA
MESA ROTATIVAMESA ROTATIVA
TORQUETORQUE
ELÉTRICOELÉTRICO
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O sistema de segurança é constituído dos Equipamentos de Segurança de Cabeça
de Poço (ESCP) e de equipamentos complementares que possibilitam o 
fechamento e controle do poço.
Blowout Preventer (BOP), é um conjunto de válvulas que permite fechar o poço.
•Os preventores são acionados sempre que houver ocorrência de um kick, fluxo
indesejável do fluido contido numa formação para dentro do poço.
SISTEMA DE SEGURANÇA DO POÇO
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•Se este fluxo não for controlado eficientemente poderá se transformar num 
blowout, ou seja, poço fluindo totalmente sem controle, e criar sérias 
conseqüências, tais como dano aos equipamentos da sonda, acidentes pessoais, 
perda parcial ou total do reservatório,poluição e dano ao meio ambiente, etc.
BOP (BOP (Blowout PreventerBlowout Preventer))
TerraTerra MarMar
BOPBOP TerrestreTerrestre
EsquemaFoto
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Arranjo típico de um coniunto Preventores
1.6 SISTEMA DE SEGURANÇA DO POÇO
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Cabeça de poço de superfície. 
BOP TerrestreBOP Terrestre
BOP SubmarinoBOP Submarino
Blowout
1. Definição
Fluidos de perfuração
misturas complexas de sólidos,
líquidos e produtos químicoslíquidos e produtos químicos
Aspecto dos fluidos
Suspensão, dispersão coloidal ou
emulsão
2. Finalidades principais
Transportar os cascalhos formados no fundo do poço pela 
broca e trazê-los para a superfície;
Manter em suspensão os cascalhos contidos na lama durante
a paralisação da perfuração;
Exercer pressão hidrostática sobre as formações, de modo aExercer pressão hidrostática sobre as formações, de modo a
evitar a entrada de fluidos indesejáveis;
Estabilizar as paredes do poço - aditivos;
Lubrificar e refrigerar as brocas de perfuração – atrito e
aquecimento;
Facilitar a realização de testes de formação, perfilagens, etc.
FLUIDOS DE PERFURAÇÃO
•Os fluidos de perfuração são misturas complexas de sólidos, líquidos, produtos
químicos e, por vezes, até gases. Do ponto de vista químico, eles podem assumir
aspectos de suspensão, dispersão coloidal ou emulsão, dependendo do estado físico
dos componentes.
•Os fluidos de perfuração devem ser especificados de forma a garantir uma perfuração
rápida e segura.
Fluidos de Perfuração
•Historicamente, quando foi introduzido junto com a perfuração rotativa, a finalidade
do fluido de perfuração era simplesmente a remoção do cascalho produzido pela 
broca no fundo do poço. Nestas circunstâncias, qualquer tipo de fluido capas de realizar 
esta função podia ser considerado um fluido de perfuração: água, ar,gás natural, sólidos 
em suspensão na água, emulsões.
•Com o progresso tecnológico e as exigências dos órgãos ambientais, o fluido de 
perfuração tornou-se uma mistura complexa de sólidos, líquidos e produtos químicos.
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CLASSIFICAÇÃO DOS FLUIDOS DE PERFURAÇÃO
52
Fluxograma dos Tipos de Fluidos de Perfuração.
Critério – constituinte principal da fase contínua ou
dispersante
– Fluidos à base de água
– Fluidos à base de óleo
Tipos de fluidos de perfuração
– Fluidos à base de óleo
– Fluidos à base de ar ou gás
Escolha e formulação
propriedades das formações geológicas
profundidade das jazidas
Fluidos à base de água
São os fluidos mais utilizados
Fase dispersante - água doce, “dura” ou salgada
Fase dispersa – aditivos (materiais coloidais e 
outros produtos químicos)
principalmente argilas, polímeros e saisprincipalmente argilas, polímeros e sais
Principais funções dos aditivos
Aumentam a viscosidade, controlam o limite de
escoamento, a força-gel e reduzem o filtrado
Esquema de classificação dos fluidos de petróleo 
à base de água
Ref: Fundamentos de Engenharia de Petróleo, Ed. Interciência, Rio de Janeiro (2001)
Não inibido – perfuração de camadas de rocha superficiais
Inibido – perfuração de rochas com alto grau de atividade na presença 
de água doce
PLATAFORMA FIXA
Aditivos usados nos fluidos de perfuração
•Alcalinizantes e controladores de pH (soda cáustica); 
• dispersantes; 
• floculantes; • floculantes; 
• polímeros para viscosificar; 
• surfactantes para emulsificar e reduzir a tensão 
superficial 
• removedores de cálcio e magnésio (carbonato de sódio) 
• anticorrosivos
FLUIDOS DE PERFURAÇÃO
Destaca-se as seguintes funções básicas:
Modificadores de 
Densidade 
Barita
Promotores de Viscosidade
Bentonita, Polímeros
Estabilizadores
Gipsita (CaSO4)
Polímeros
Material com perda de 
Circulação
Mica
Lubrificantes
Grafite
Glicol*
Além de participar da composição dos fluidos de perfuração, os minerais também são
Usados em outra fase de produção do petróleo, como na recuperação secundaria,
completação de poços e no craqueamento.
Aditivos químicos em fluidos à base de água
Aditivos Funções
Goma xantana Viscosificante
Amido, amido modificado, carboxi-
metil celulose (CMC) Redutores de filtrado
Polímeros catiônicos Inibidores de inchamento de argila
Soda cáustica, cal e cloreto de sódio Floculantes
Soda cáustica, potassa cáustica
e cal hidratada
Alcalinizantes e controladores 
de pH
Lignossulfonatos, taninos, lignitos e 
fosfatos Dispersantes
Carbonato e bicarbonato de sódio Removedores de Ca e Mg
Cloreto de potássio, sódio e cálcio Inibidores de formações ativas
Paraformaldeído, compostos 
organoclorados, soda cáustica Bactericidas
Fluidos à base de óleo
Formam emulsões de água em óleo
Fase dispersante: óleo diesel, mineral, parafinas
lineares
Fase dispersa: água e aditivos 
– gotículas de água ou de solução aquosa
– sólidos coloidais (natureza orgânica e inorgânica)– sólidos coloidais (natureza orgânica e inorgânica)
Teor de água
Teor de água: < 10% 
Teor de água entre 10% e 45% - emulsificantes
Principais funções dos aditivos
Viscosificantes, emulsificantes, redutores de filtrado,
adensantes, etc.
Vantagens dos fluidos à base de óleo
Grau de lubrificação elevado
Grau de inibição elevado em relação às rochas ativas
Baixíssima taxa de corrosão
Amplo intervalo de variação de densidade
Baixíssima solubilidade em sais inorgânicos
Desvantagens dos fluidos à base de óleo
alto custo inicialalto custo inicial
maior grau de poluição.
Exemplos de uso:
poços HPHT (alta pressão e temperatura)
poços direcionais ou de longo afastamento:
para formações danificáveis por fluidos à base de água
Exemplo de uso de fluidos de perfuração
Fases de 
perfuração 
do poço
Profundidade 
(m)
Tipo de 
fluido
Componentes principais do 
fluido (lb/bbl)
Fase 1 O a 150 Fluido à base de água
Água, argila ativada, soda 
cáustica, mica, etc
Fase 2 150 a 1000 Fluido à base de água
Água, argila ativada, soda 
cáustica, mica fina e calcário
Fluido à base Água, polímeros, KCl, barrilha, Fase 3 1000 a 2300 Fluido à base de água
Água, polímeros, KCl, barrilha, 
bactericida, MgO,etc
Fase 4 2300 a 4050 Fluido à base de óleo
Parafina, emulsionantes, cal 
viva, argila, salmoura, 
baritina,etc
Fase 5 4050 a 4820 Fluidoà base de óleo 
Parafina, emulsionantes, cal 
viva, argila, salmoura, redutor 
de filtrado,etc
Ref: R. Lomba, Apostila “Engenharia de Poços”, Curso de Pós-Graduação em Engenharia de Petróleo, 
PUC/RIO, 2004
FLUIDOS DE PERFURAÇÃO
LAMAS DE BASE AR
AR COMPRIMIDO OU GÁS (N2); é o melhore fluido de perfuração sob o ponto de 
vista da taxa de penetração da broca. Nele, é o ar ou o gás que é injetado
no poço no lugar da lama. É ideal para perfuração através de zona de perda
de circulação, zonas produtoras de baixa pressão ou muito sensíveis a danos, 
formações muito duras, estáveis ou fissuradas. Seu uso entretanto fica 
interditado as formações que produzem água.
AR COMPRIMIDO COM NÉVOA;AR COMPRIMIDO COM NÉVOA;
Consiste em uma mistura de água dispersa no ar. É utilizado quando são
encontradas formações que produzem água em quantidade suficiente para
prejudicar a perfuração com ar
ESPUMA; 
A espuma é um fluido resultante da mistura de ar, água e um agente espumante
(tensoativo). Com este tipo de fluido, a água produzida pelo poço é retirada sob
a forma de espuma.
VANTAGENS:
- Vazão de ar reduzida
- Melhor limpeza do poço
- Estabilidade do fluido em presença moderada de água
- Alta eficiência na remoção dos cascalhos do poço devido à elevada 
FLUIDOS DE PERFURAÇÃO
LAMAS DE BASE AR
- Alta eficiência na remoção dos cascalhos do poço devido à elevada 
viscosidade do fluido.
-DESVANTAGENS:
Impossibilidade de tratamento da espuma na superfície.
Propriedades medidas
• Tixotropia do fluido 
• A força gel é um parâmetro que indica o grau de tixotropia da lama.
• Um fluido tixotrópico é aquele que quando em repouso desenvolve uma 
estrutura gelificada e que quando posto em movimento recupera a 
fluidez.
cisalhamento
repouso
Gel Sol
Densidade (lb/gal) - baritina versus água / óleo
Parâmetros de filtração – filtrado e reboco
Teor de sólidos
pH – teor alcalino baixo redução da corrosão
Teor de salinidade – controle
Teor de bentonita
Alcalinidades: As alcalinidades dos fluidos de perfuração são determinadas por
métodos diretos de titulação volumétrica de neutralização e leva em consideração
as espécies carbonatos (CO3
-=) e bicarbonatos (HCO3
-) dissolvidos na lama, alem
dos íons hidroxilas (OH-) dissolvidos e não dissolvidos.
PROPRIEDADES DOS FLUÍDOS DE PERFURAÇÃO
FLUIDOS DE PERFURAÇÃO
dos íons hidroxilas (OH-) dissolvidos e não dissolvidos.
São determinadas as seguintes alcalinidades:
-Alcalinidade parcial do filtrado;
-Alcalinidade da lama;
-Alcalinidade total do filtrado.
“Alcalinidade é a habilidade de uma solução ou mistura de reagir com um ácido”
PROPRIEDADES DOS FLUÍDOS DE PERFURAÇÃO
FLUIDOS DE PERFURAÇÃO
DENSIDADE, por definição é a relação entre o massa do corpo e o seu volume 
em condições definidas de pressão e temperatura.
• O aumento da densidade da lama se faz mediante o acréscimo de sulfato de
bário (baritina), hematita e calcita. 
• A redução da densidade se faz pela diluição com água ou óleo diesel para os • A redução da densidade se faz pela diluição com água ou óleo diesel para os 
fluidos a base de água. 
• A densidade é uma propriedade muito importante e deve ser mantida controlada
de modo que a sua pressão hidrostática seja suficiente para controlar os fluidos
das formações.
• Na indústria de petróleo as principais unidades de medida da densidade são as 
seguintes: lb/gal, lb/cuft, kg/dm3, e gravidade específica
•Densímetro de lama:
A verificação da densidade da lama é feita com a balança de lama.
PROPRIEDADES DOS FLUÍDOS DE PERFURAÇÃO
FLUIDOS DE PERFURAÇÃO
VISCOSIDADE: É a medida da resistência da lama para fluir. Em outras palavras
mede a consistência da lama.
A viciosidade deve ser suficientemente elevada para manter a baritina em 
suspensão e assegurar o transporte dos cascalhos para fora do poço.
Medidas da viscosidade: 
- Viscosidade Marsh: Seu princípio fundamenta-se na medição do tempo de 
escoamento de um volume definido de lama através de um funil calibrado.
A viscosidade Marsh exprassa-se em segundos. Por exemplo a viscosidade 
Marsh da água doce a 70 °F é de 26 s;
- Viscosidade plástica e aparente: São determinadas através de aparelhos 
denominados viscosímetros. Ambas são medidas em centipoise.
Viscosímetro 
VISCOSÍMETRO MARSH
MODO DE OPERAÇÃO
Enche-se o funil com lamaEnche-se o funil com lama
e mede-se o tempo de 
escoamento (s) de ¼ de 
galão (946 cm3).
Por exemplo a viscosidade
Marsh da água pura 20°C
É de 26 segundos Marsh.
VISCOSIDADE PLÁSTICA 
VISCOSÍMETRO FANN
VISCOSIDADE PLÁSTICA (VP) em CP
VP = leitura 600 rpm – leitura 300 rpm
Limite de escoamento (γ) = leitura 300 rpm – VP
(lbf/100 ft2) 
PROPRIEDADES DOS FLUÍDOS DE PERFURAÇÃO
FLUIDOS DE PERFURAÇÃO
FILTRADO: O fluido de perfuração submetido a pressão hidrostática, deposita
defronte das formações permeáveis uma película de baixa permeabilidade
denominada Reboco (mud cake) ; enquanto uma parte líquida chamada Filtrado
é drenada para dentro da formação. 
Uma lama de boa qualidade deve apresentar um filtrado baixo e um reboco fino e Uma lama de boa qualidade deve apresentar um filtrado baixo e um reboco fino e 
de ótima plasticidade. 
O filtrado API é a quantidade de líquido em cm3 que é recolhido quando a lama é 
submetida a uma pressão de 100 psi.
O REBOCO :é medido em mm ou frações da polegada e tem a sua consistência
igualmente avaliada em mole, duro, firme, elástico, etc.
PROPRIEDADES DOS FLUÍDOS DE PERFURAÇÃO
FLUIDOS DE PERFURAÇÃO
TEOR DE SÓLIDOS: O controle do teor de sólido é muito importante e deve ser
objeto de todo cuidado uma vez que ele influi sobre diversas propriedades da 
lama: densidade, viscosidade e força gel, produzindo desgaste nos equipamentos
pela sua abrasividade e reduz a taxa de penetração da broca.
pH : É medido usando papeis indicadores ou potenciômetros, sendo mantido na 
faixa de 7 a 10. Ele determina apenas uma alcalinidade relativa a concentração de 
íons H+ através de métodos comparativos. 
Conclusões e Tendências
Principal desafio na formulação de fluidos -
atendimento às condições cada vez mais
exigentes de altas temperaturas e pressões,
evitando danos ao meio ambiente.evitando danos ao meio ambiente.
Pesquisas de novos sistemas à base de óleos
minerais e sintéticos, menos poluentes do que
fluidos à base de óleo diesel.
PERFURAÇÃO DE POÇOS
3 – COLUNA DE PERFURAÇÃO e Ferramentas de Manuseio:
A coluna de perfuração é formada pela junção de vários elementos tubulares, com as 
Seguintes funções:
FUNÇÕES DA COLUNA DE PERFURAÇÃO
1 – Aplicar peso sobre a broca1 – Aplicar peso sobre a broca
2 – Transmitir rotação para a broca no método rotativo convencional
3 – Permitir a circulação do fluido de perfuração até a broca
COMPONENTES DA COLUNA DE PERFURAÇÃO
Os principais elementos constituintes da coluna são:
•Elementos tubulares
• Elementos acessórios
COLUNA DE PERFURAÇÃO
TUBOS DE PERFURAÇÃO
São tubos de aço especial sem solda, cujas extremidades são reforçadas 
internamente ou externamente ou ainda externa e internamente onde 
são instalados os conectores (tool-joints), responsáveis pelo enroscamento
dos tubos.
CARCTERÍSTICAS DOS TUBOS DE PERFURAÇÃO
Grau
Limite elástico Carga de 
ruptura
Minima (psi) Máxima (psi) Minima (psi)
E 75.000 105.000 100.000
X – 95 95.000 125.000 105.000
G – 105 105.000 135.000 115.000
S -135 135.000 165.000 145.000
COLUNA DE PERFURAÇÃO
Tubo de aço após sofrer explosão por pressão interna.
PERFURAÇÃO DE POÇOS
3 – COLUNA DE PERFURAÇÃO e Ferramentas de Manuseio:
Elementos tubulares:
· Tubos de perfuração (Drill pipes);
· Comandos (Drill collars);
· Tubos de perfuração pesados (Heavy Wall Drill Pipe);
· Kelly.· Kelly.
Elementos Acessórios:
· Substitutos;· Estabilizadores
· Escareadores;
· Alargadores;
· Amortecedores de choque.
Grata pela
atenção!
Tubos de Perfuração (Drill pipes)
Elementos Tubulares
Material: Aços
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Comandos (Drill Collars)
Tubos de Perfuração Pesados 
(Heavy-Wall Drill Pipe- HWDP)
Escareador!
ELEMENTOS ACESSÓRIOS
Material: Aços
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Estabilizadores
Alargador
Amortecedores ou Absorvedores de Choque
Grata pela
atenção!
ELEMENTOS TUBULARES:
a) Tubos de Perfuração (Drill pipes)
Os tubos de perfuração são tubos de aço, sem costura (seamless), com uniões
cônicas soldadas em suas extremidades.Na especificação de um tubo de perfuração 
leva-se em conta as seguintes características:
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Range: refere-se à faixa de tamanho dos tubos , os 2 (Mais usado) 27 – 30 ft
Peso nominal (lb/ft)
Reforço (upset)
Grau do aço: G ( Mais usado) 105.000 (psi)
Uniões cônicas: O tool joint inferior é pino e o superior é caixa.
COLUNA DE PERFURAÇÃO
b)Comandos (Drill Collars)
Os comandos são tubos de aço de parede espessa posicionados logo acima da broca.
•Sua função é permitir a aplicação de peso sobre a broca.
Figura – Detalhe de drill collar e um drill collar espiralado.
•Os comandos espiralados são úteis na prevenção da prisão por diferencial de pressão, 
pois são capazes de reduzir de maneira significativa a superfície em contato direto com as 
paredes do poço.
Figura - Comando em contato com a parede do poço.
COLUNA DE PERFURAÇÃO
Tubos de Perfuração Pesados (Heavy-Wall Drill Pipe- HWDP)
•Os HWDP são elementos de peso intermediário entre os tubos de perfuração e os
comandos. 
•São colocados acima dos comandos permitindo uma mudança mais
gradual na rigidez do coluna. Sua forma é semelhante a dos tubos de perfuração,
diferindo apenas no tamanho dos tool jointsmaiores e no reforço central do corpo do
tubo.
• São bastantes usados em poços direcionais como elementos auxiliares no fornecimento • São bastantes usados em poços direcionais como elementos auxiliares no fornecimento 
de peso sobre a broca, substituindo partes do comandos. Os comandos , sendo mais 
pesados e largos , provocam mais torques e arrastes ( drag ) durante a movimentação da 
coluna em trechos inclinados.
Figura - Detalhe de um heavy wall drill pipe.
Elementos Acessórios 
COLUNA DE PERFURAÇÃO
Estabilizadores
•Os estabilizadores, como o próprio nome indica, são ferramentas que servem 
para centralizar a coluna de perfuração; são pontos de apoio da coluna às 
paredes do poço. 
•Podem ser de lâminas soldadas ou integradas, de camisas intercambiáveis ou
de camisa de borracha não rotativa. São peças muito usadas em poços de camisa de borracha não rotativa. São peças muito usadas em poços 
direcionais. 
•A seguir mostra detalhes de dois tipos de estabilizadores, onde podemos
observar a preocupação em não impedir a passagem dos fluido de perfuração
Figura - Estabilizadores
COLUNA DE PERFURAÇÃO
Escareadores
O escareador (reamer) é também uma ferramenta estabilizadora, sendo mais 
usada quando perfurando rochas duras e/ou abrasivas. Os pontos de contato 
com as paredes do poço são os roletes; se há a tendência de desgaste do 
calibre da broca tende a manter o diâmetro do poço. 
Figura - Escareador.Figura - Escareador.
Alargadores
São ferramentas que servem para aumentar o diâmetro de um trecho já 
perfurado do poço. 
Amortecedores ou Absorvedores de Choque
COLUNA DE PERFURAÇÃO
•São ferramentas que absorvem as vibrações da coluna de perfuração 
induzidas pela broca, principalmente quando perfurando rochas duras e 
zonas com mudança de dureza.
• Sua função é bastante importante quando se perfura com brocas de 
insertos de carbureto de tungstênio, pois aumenta a vida útil deste tipo de 
broca, que é muito cara. 
Figura - Amortecedor de choque.
Grata pela
atenção!
FERRAMENTAS DE MANUSEIO
Para o manuseio da coluna de perfuração na plataforma existem vários equipamentos 
que permitem enroscar, desenroscar e ancorar a coluna na mesa rotativa. Os principais 
são:
Chave Flutuante
Detalhe das Cunhas para Revestimento
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Detalhe das Cunhas para Revestimento
Colar de Segurança para Drill Collar
Definição de Brocas
São equipamentos que têm a 
função de promover a ruptura e 
desagregação das rochas ou das 
formações durante a perfuração 
de um poço. 
REVESTIMENTOS
BROCAS DE PERFURAÇÃO
O estudo das brocas, considerando seu desempenho e economicidade, é um dos 
fatores importantes na perfuração de poços de petróleo.
Bourgoyne classifica as brocas de perfuração em dois grupos:
· Brocas draga, ver figura 1 a seguir, e;
· Brocas de cones cortantes, ver figura 2 a seguir.
Figura 1 Figura 2
BROCAS COMPACTAS POLICRISTALINAS
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