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Avaliação Módulo Perfuração de Poços
Professor: Paulo Guilherme O. de Oliveira
Nome do Aluno: Artur Emilio Pires Junior
1. Qual o objetivo da perfuração de um poço de petróleo? Quais são suas características principais?
R: Por conta da alta dependência de petróleo, além de ser a principal matriz energética utilizada no mundo. O petróleo e responsável por uma grande gama de derivados e subprodutos presentes em nossas rotinas. Podemos citar derivados desde a gasolina, diesel, nafta, lubrificantes, querosene até a subprodutos oriundos desses derivados como cosméticos, borracha sintética entre outros.
A grande dependência desses produtos somada à crescente demanda pelo seu uso energético acarreta no grande consumo, que por sua vez cria a necessidade de investir na perfuração de novos poços de petróleo a fim de repor as reservas já existentes.
2. Marque verdadeiro (V) ou falso (F), justificando quando a resposta for “falso”:
(V) O Petróleo é gerado por aquecimento a partir da matéria orgânica proveniente de microflora marinha (microrganismos e algas que formam o fito plâncton) acumulada em rochas argilosas (folhelhos). A interação dos fatores – matéria orgânica, sedimento e condições termoquímicas apropriadas é fundamental para a cadeia de processos que leva à formação do petróleo. Além disso, é um processo de milhões de anos.
(V) A migração do petróleo é o transporte natural de hidrocarbonetos da rocha geradora para a rocha reservatório (rocha porosa de boa permeabilidade – arenitos e calcarenitos).
(F) Rocha capeadora é o local de chegada após a migração, deve ter condições permo-porosas, onde os mais comuns são os arenitos e calcarenitos. A porosidade pode ser medida por testemunhos e por perfis.
 R: As características citadas são da rocha reservatório, não da rocha capeadora.
(V) O petróleo ocorre em abundância em certas áreas, ao passo que em outras as ocorrências são raras ou inexistentes, por causa da existência ou não do sistema petrolífero. No sistema petrolífero, além de se ter todos os elementos essenciais para a obtenção do petróleo, isto é, rocha geradora, rocha reservatório, rocha selante e rocha de sobrecarga, deve haver todo um encadeamento de processos, como a criação de armadilhas vir antes da geração, migração e acumulação do Petróleo.
3. Descrever a nomenclatura dos poços, conforme informações abaixo:
· Poço produtor, direcional, perfurado no campo de Lapa (LP), na costa do estado do Rio de Janeiro (RJ), sabendo que este poço é o oitavo (8º) da região:
 R: 7-LP-8D-RJS
· Poço injetor, perfurado no campo de Marlim (MRL), na Bacia de Campos, situado na costa do estado do Rio de Janeiro (RJ), sabendo que este poço é o quadragésimo terceiro (43º) da região:
 R: 8-MRL-43-RJS
· Poço pioneiro, perfurado em uma nova área da Bacia de Santos, na costa do estado de São Paulo (SP), sabendo que o poço descobridor foi o terceiro (3º) perfurado na região:
 R: 1-SP-3S
· Poço produtor horizontal, perfurado no campo de Golfinho (GLF), na Bacia do Espírito Santo, situado na costa do estado do Espírito Santo (ES), sabendo que este poço é o vigésimo segundo (22º) da região:
 R: 7-GLF-22H-ESS
4. Qual alternativa não está presente num projeto de perfuração?
a) coleta de informações das rochas e fluidos contidos;
b) informações legais antes, durante e após construção do poço;
c) estimativa de duração das atividades e desenvolvimento de cronograma;
d) identificação e tratamento dos principais riscos;
 X e) engenheiros e técnicos de uma só especialização.
5. Com relação à classificação dos poços, marque verdadeiro (V) ou falso (F), justificando quando a resposta for “falso”:
(V) Quanto a profundidade, o poço pode ser classificado como raso, médio ou profundo. Poços com profundidade medida de até 1.500m é classificado como raso, assim como poços com PM entre 1.500m e 2.500m é classificado como médio, e poços cuja profundidade medida é maior que 2.500m é classificado como profundo.
(F) Quanto à inclinação do poço, pode-se classificar em poço vertical, direcional, transversal ou horizontal.
 R: Não existe poços transversais, apenas poço vertical, direcional e horizontal.
(F) Quanto ao revestimento de produção, os poços podem ser classificados em poço aberto, semi-aberto e poço revestido.
 R: Não existe poços semiaberto, apenas poço aberto e revestido.
(F) Quanto ao número de zonas explotadas, os poços são classificados em completação simples, completação seletiva, completação dupla e completação tripla.
 R: Não existe completação tripla, apenas completação simples, seletiva e dupla. 
6. Enumere a sequência cronológica das fases de perfuração convencional de um poço: 
(1) descida do revestimento de 13 3/8”; (5º)
(2) descida do revestimento de 20”; (2º)
(3) descida do revestimento de 9 5/8”; (7º)
(4) perfuração da fase 26”; (1º)
(5) descida do BOP e do riser; (3º)
(6) perfuração da 12 1/4”; (6º)
(7) perfuração da fase 16” ou 17 ½”; (4º)
a) 5,4,2,7,6,1,3
 X b) 4,2,5,7,1,6,3
c) 4,2,7,5,1,6,3
d) 4,6,7,5,2,1,3
e) 5,4,6,7,2,1,3
7. Assinale a afirmativa falsa:
a) O revestimento condutor pode ser assentado por cravação no fundo do mar.
b) São funções de um revestimento qualquer prevenir o desmoronamento da parede do poço e suportar as pressões internas e externas.
c) São funções da lama, entre outras, refrigerar a broca e carrear os cascalhos cortados pela broca do fundo para a superfície.
d) A cimentação primária, além de dever suportar e proteger o revestimento, deve também isolar zonas produtoras situadas em profundidades diferentes.
X e) Retardador de pega é um aditivo adicionado à lama para retardar a pega do cimento.
8. O Kick ocorre quando:
X a) A pressão do poço fica menor do que a pressão dos poros da formação;
 b) A pressão do poço fica maior do que a pressão dos poros da formação;
 c) A pressão do poço permanece a mesma pressão dos poros da formação;
 d) O fluido injetado está no poço com vazão;
 e) Nenhuma das respostas acima.
9. Uma sonda de perfuração possui oito sistemas para seu funcionamento. Cite quais são os oito sistemas de sonda e descreva suscintamente três deles. 
R: Os sistemas que compõem a sonda de perfuração são: Sistema de Cargas, Geração e Transmissão de Energia, Movimentação, Rotação ou Torque, Circulação de Fluido, Segurança de Poços, Monitoração das Operações de Perfuração, Sistema de Subsuperficie.
 Sistema de Geração e Transmissão de Energia: E a parte da plataforma que gera a energia para mover as sondas de perfuração modernas, que são gerados a partir de motores a diesel de combustão interna. As sondas geralmente são classificadas de duas formas, referentes ao método de transmissão de energia aos equipamentos, sondas mecânicas ou sondas diesel-elétricas.
Sistema de Rotação ou Torque: Se consiste em uma divisão em dois módulos. Nas sondas convencionais, a coluna de perfuração recebe a rotação que é gerada pela mesa rotatória localizada na plataforma, a rotação e transmitida a um tubo de parede externa poligonal, o Kelly, que fica enroscado no topo da coluna de perfuração. Já nas sondas equipadas com o top drive a rotação e transmitida diretamente ao topo da coluna de perfuração por um motor acoplado a Catarina, o conjunto desliza em trilhos fixados a torre, onde o torque gerado devido a rotação da coluna e absorvido. Existe ainda a possibilidade de perfurar com um motor de fundo, colocado logo acima da broca, o torque necessário para a perfuração e gerado pela passagem do fluido de perfuração no seu interior, esse motor pode ser de deslocamento positivo ou uma turbina. O sistema de rotação convencional é constituído de equipamentos que promovem ou permitem a livre rotação da coluna de perfuração, são eles: mesa rotativa, o Kelly e cabeça de circulação ou Swivel.
Sistema de Subsuperficie: São os equipamentos necessários ao controle da perfuração,manômetros, indicador de peso sobre broca, indicador de torque, tacômetro entre outros. Com o progresso da perfuração observou-se que um máximo de eficiência e economia seria atingido quando houvesse uma perfeita combinação entre os vários parâmetros da perfuração, disto isso é necessário o uso dos equipamentos para o registro e controle desses parâmetros, para isso se utiliza os indicadores, que são utilizados para monitorar os valores, e os marcadores, que tração curvas dos valores medidos para um melhor registro de eficiência. Os principais indicadores são: o indicador de peso no gancho e sobre a broca, o manômetro que indica a pressão de bombeio e o taquímetro para o torque na coluna.
10. Com relação aos tipos de sonda, correlacionar os itens que constam no lado esquerdo da tabela com os do lado direito:
	1
	Sonda Modulada
	( 4 )
	Grande capacidade de armazenagem de suprimento para perfuração, possui propulsão própria, pode ser ancorado ou DP e é necessário compensador de movimentos.
	2
	Plataforma
Auto-Elevável
	( 5 )
	Plataforma flutuante, posicionada na locação por tendões verticais fixados no fundo do mar por estacas. Possui raio de ancoragem nulo e não possui compensador de movimentos.
	3
	Sonda Semi-Submersível (SS)
	( 3 )
	Plataforma estável, isto é, trabalha em condições de mar e tempo mais severos do que os navios, pode ser ancorada ou de posicionamento dinâmico (DP) e é necessário compensador de movimentos.
	4
	Navios Sonda (NS)
	( 6 )
	Plataforma flutuante de calado profundo. O casco cilíndrico é ancorado no fundo do mar, e após a ancoragem, a plataforma é montada sobre o casco. O casco abriga tanques de lastro e de consumíveis, e possui compensador de movimentos.
	5
	Tension Leg Platform (TLP)
	( 2 )
	Fornece uma plataforma de perfuração fixa não afetada pelas condições de tempo. Permite posicionamento em áreas com restrições no fundo do mar, perfura em lâmina d´água de até 100m e não é necessário compensador de movimentos.
	6
	Spar Buoy
	( 1 )
	A jaqueta é lançada e encaixada em estacas no fundo do mar. Em seguida, os módulos são posicionados sobre a jaqueta. Os poços podem ser perfurados antes ou depois da instalação da jaqueta. Perfura em lâmina d´água de até aproximadamente 100m e não é necessário compensador de movimentos.
11. Qual a principal diferença entre a perfuração com mesa rotativa/Kelly e com top drive?
R: A principal diferença e na melhora no tempo dos procedimentos executados pelo Top Drive em relação ao conjunto Mesa Rotatória\Kelly. O sistema Top Drive permite perfurar o poço de três em três tubos, ao invés de um a um, que é o problema quando se utiliza a Mesa Rotativa. Também permite que a retirada ou descuidada coluna seja feita tanto com rotação como com circulação do fluido de perfuração pelo interior (isso é muito importe em poços de alta inclinação ou em poços horizontais).
12. Descreva cinco funções do fluido de perfuração.
R: Entre as funções do fluido de perfuração está a limpeza dos cascalhos que são submergem com a o fluido, a limpeza, resfriamento e lubrificação da broca, tem um papel importante ao exercer pressão contra os fluidos da formação, evitando que os mesmos entrem no poço (podendo causar um kick ou blowout), também mantem o poço estável para não ocorrer um desmoronamento, reduz o atrito entre a coluna de perfuração e as paredes do poço, além de evitar a corrosão da coluna e dos equipamentos de superfície.
13. Ainda com relação aos fluidos de perfuração, marque verdadeiro (V) ou falso (F), justificando quando a resposta for “falso”:
(F) A água doce é utilizada para perfuração na área marítima e a água salgada é utilizada para perfuração na área terrestre.
R: Água doce e utilizada em áreas terrestre e a salgada em áreas marítimas por conta da abundância em mar.
(V) Alguns dos principais problemas dos fluidos base água inibidos são enceramento da broca, fechamento do poço, prisão da coluna de perfuração e alargamentos do poço.
(F) A capacidade do fluido de perfuração em formar uma camada de partículas sólidas úmidas, denominada de reboco, sobre as rochas permeáveis expostas pela broca é de fundamental importância para o sucesso da perfuração e da completação do poço para produção Este processo é conhecido como força gel.
R: Essa e o parâmetro de filtração, não a força gel.
 (F) O parâmetro de filtração é um parâmetro também de natureza reológica que indica o grau de gelificação devido à interação elétrica entre partículas dispersas.
 R: Esse e a força gel, não o parâmetro de filtração.
(V) O teor de sólidos é uma propriedade física controlada com rigor, pois o seu aumento implica em vários aspectos negativos, como: aumento da densidade, viscosidade e força gel, implicando em maiores pressões de bombeio, maiores pressões de fundo podendo causar fratura nas rochas de subsuperfície, desgaste nos equipamentos do sistema de circulação (sólidos abrasivos), reboco mais espesso (estreitamento com possível prisão da coluna), diminuição da taxa de penetração.
14. Com relação à coluna de perfuração e ferramentas de manuseio, marque verdadeiro (V) ou falso (F), justificando quando a resposta for “falso”:
(V) A função principal dos comandos é fornecer peso sobre a broca. Como parte integrante da coluna de perfuração, devem permitir a transmissão de rotação e torque à broca, bem como permitir a passagem do fluido de perfuração pelo seu interior.
(F) As chaves flutuantes são duas chaves manuais suspensas na plataforma através de um sistema de cabo de aço, polia e contrapeso. Promovem o torque de aperto e desaperto nas uniões dos elementos tubulares da coluna, e são operados remotamente, isto é, sem a necessidade de plataformista.
 R: - Não são operadas remotamente, é necessário plataformista.
(V) As cunhas são equipamentos que servem para apoiar a coluna de perfuração ou os comandos na plataforma. Possuem mordentes intercambiáveis e se encaixam entre a tubulação e a bucha da mesa rotativa.
(F) Em uma operação de perfuração, toda a coluna gira, movida ou pela mesa rotativa na superfície ou pelo top drive. Em uma perfuração com motor de fundo, o motor serve somente para dar mais potência na broca, porém toda coluna continua girando, e não somente a extremidade inferior abaixo do motor de fundo.
R: O motor de fundo consegue transmitir rotação e torque a broca, porém sem a necessidade de rotacionar toda a coluna.
15. Correlacionar os itens que constam no lado esquerdo da tabela com os do lado direito:
	1
	Gradiente de sobrecarga
	( 2 )
	Afetam a matriz da rocha e que controlam suas deformações e são iguais a tensão aplicada sobre a rocha menos a pressão exercida pelos fluidos no interior do espaço poroso.
	2
	Tensões efetivas
	( 3 )
	Ocorre quando o estado de tensões atuando na rocha aumente a um valor maior que a resistência a tração da rocha.
	3
	Falha por fratura
	( 5 )
	A uma certa profundidade, é o resultado do peso das rochas depositadas acima durante o processo de soterramento. Em consequência, o espaço poroso é reduzido e o fluido contido nos poros das rochas expulso a medida que o soterramento avança.
	4
	Falha por colapso
	( 1 )
	Quanto maior a lamina d’água, menor será seu valor, para uma mesma profundidade, se comparado com poços terrestres ou com poços situados em águas mais rasas.
	5
	Compactação
	( 4 )
	É causado pela insuficiência de peso de fluido no poço, ocorrendo a deformação de seu diâmetro e o desmoronamento total ou parcial das paredes do poço.
16. Qual é o peso do fluido () de perfuração, em lb/gal, para um sistema com um gradiente de pressão () de 12 lb/gal em uma coluna vertical de líquido de 5.100 m contendo uma pressão na cabeça do poço de 1.250 psi?
R: = 12 lb/gal, P= 1250 PSI, H= 5100 m, Constante de conversão= 0,17
 = P/C.H, P= 0, 17.ρ.H 
 . C.H = 0, 17.ρ.H ( 12.0, 17.5100 = 0, 17.ρ.5100 ( ρ= 12 lb/gal
17. Um poço vertical com profundidade final de 5.900m está sendo perfurado em águas profundas. A formação atravessada apresenta uma densidade médiade 20 lb/gal e as perdas de carga do sistema estão listadas abaixo. A sapata está localizada a uma profundidade de 4400 m.
Dados adicionais:
· O peso do fluido utilizado: 11 lb/gal
· Gradiente de fratura na sapata: 12 lb/gal
· Perdas de carga:
· Equip. Superf.: 
250 psi
· Interior da coluna: 
1900 psi
· Broca: 
700 psi
· Anular poço aberto: 
450 psi
· Anular poço revestido: 
280 psi
· Anular riser: 
50 psi
Desconsiderando os cascalhos, calcule a pressão de bombeio, o ECD no fundo do poço e ECD na sapata.
18. Marque verdadeiro (V) ou falso (F), justificando quando a resposta for “falso”:
(V) Geosteering é a técnica de navegação usada na perfuração direcional que baseia-se na utilização de ferramentas defletoras (motor de fundo steerable ou RSS) equipadas de um conjunto de LWD, o mais perto possível da broca, permitindo não só um grande controle da trajetória do poço em tempo real, mas também identificar tipos de formação, porosidade e fluidos contidos nos poros das rochas.
(V) O Sistema steerable é composto por um motor steerable e uma ferramenta de medição direcional contínua (MWD). A perfuração direcional feita com sistema steerable se divide em dois modos: modo orientado e modo rotativo. Algumas desvantagens da perfuração steerable no modo rotativo são: ter dificuldade de se manter a orientação, baixa taxa de penetração, variações de ECD e redução na eficiência de limpeza do poço.
(V) A técnica de construir poços laterais a partir de um poço principal é chamada de poços multilaterais. Permitem diversas geometrias, e podem ser construídos a partir de poços novos ou já existentes. Os poços multilaterais são classificados, segundo a TAML, pelo tipo de junção, que pode assumir níveis de 1 a 6. Estes níveis levam em consideração não somente as características da junção, como também o modelo de completação das pernas.
(F) O motor de fundo é um motor hidráulico conectado logo acima da broca e movimentado pelo fluxo de fluido de perfuração que circula em seu interior. Tem como função transmitir rotação e torque à broca, e tem a necessidade de girar toda coluna de perfuração.
R: O motor de fundo não tem a necessidade de mover toda a coluna.
19. Com relação aos fatores que afetam as taxas de perda e ganho de ângulo nas composições de colunas para perfuração utilizando componentes básicos de coluna, podemos listar o peso sobre a broca (PSB), a rotação da coluna (RPM) e a vazão do poço. Descreva como cada um dos fatores listados acima afeta as composições de perda de ângulo (princípio de pendulo) e de ganho de ângulo (princípio da alavanca).
R: A principal parte responsável pelo ganho e a perda de ângulo da coluna e a composição de coluna de fundo (BHA - Bottom-Hole Assembly) que pode ser constituída por ferramentas básicas como tubos de perfuração, comandos e estabilizadores, ou também apresentar em sua constituição equipamentos mais modernos como o motor de fundo e substituidor de deflexão. O posicionamento diferenciado dos componentes básicos do BHA simplificado define a sua capacidade de ganhar, perder ou manter o ângulo durante a perfuração direcional do poço.
Com relação ao ganho de ângulo:
Peso sobre a broca: Quanto maior o peso sobre a broca, maior a taxa de ganho de ângulo.
Rotação da coluna: Quanto maior a rotação da coluna, menor a taxa de ganho de ângulo.
Vazão: Quanto maior a vazão, menor a taxa de ganho de ângulo.
Com relação a perda de ângulo:
Peso sobre a broca: Quanto maior o peso sobre a broca, menor a taxa de perda de ângulo.
Rotação da coluna: Quanto maior a rotação da coluna, maior a taxa de perda de ângulo.
Vazão: Quanto maior a vazão, maior a taxa de perda de ângulo, principalmente se a formação não for consolidada.
20. No sistema de perfuração rotary steerable, existe basicamente dois tipos de atuação: o sistema Push-the-bit e o sistema Point-the-bit. Descreva sucintamente cada um dos dois sistemas.
R: Push-the-bit: A alteração da trajetória e feita através de um empurrão que a ferramenta exerce contra a parede do poço, atreves da atuações de um pistão ou braço articulado. Exige a utilização de brocas com capacidade de corte lateral e a intensidade da alteração ou Dog leg Severity resultante e muito influenciada pela competência das formações sendo perfurados e da qualidade do poço próximo a broca.
Point-the-bit: A própria broca e apontada na direção desejada. Gera-se uma flexão no eixo rotativo conectado a broca que permite desviar o poço de forma constante e uniforme, na intensidade desejada. Neste sistema a qualidade do poço perfurado e superior a gerado pelo outro método.
Principais diferenças entre eles:
Push-the-bit: Tecnologia mais antiga, muito afetado pelo calibre do poço próximo a broca, partes moveis entram em contato com o poço (esforços cíclicos, desgaste, menor MTBF). 
Point-the-bit: Não há partes moveis em contato com o poço (gerando um maior MTBF), maior DLS, curvas mais regulares e continuas.