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CENTRO UNIVERSITÁRIO DAS FACULDADES METROPOLITANAS UNIDAS FACULDADE DE ENGENHARIA DE PETRÓLEO IVANDOILSON DIAS DOS SANTOS RA: 6812602 REVESTIMENTO NA PERFURAÇÃO SÃO PAULO 2020 1. INTRODUÇÃO Uma das principais etapas do processo de desenvolvimento de poço de petróleo é a operação de revestimento de poço. Esta operação é realizada abaixando a coluna de aço. As cordas de revestimento geralmente são instaladas após o processo de perfuração ou mesmo durante o processo de perfuração, o principal objetivo é garantir a estabilidade da parede lateral do poço para continuar a perfuração em um estágio mais profundo e garantir o impacto do isolamento em relação ao ambiente externo (BERNT, 2010). A indústria do petróleo é sem dúvida a atividade de produção organizada mais maravilhosa de toda a raça humana. Conhecimento empírico, ciência, tecnologia, engenharia, administração, finanças, fatores sociais, ecologia e recursos humanos são ferramentas indispensáveis e essenciais para o desempenho das empresas de petróleo (THOMAS et.al, 2004). Por exemplo, a fase de perfuração é um passo importante na indústria do petróleo, que requer conhecimento e tecnologia. A perfuração é uma tarefa contínua e uma conclusão só pode ser alcançada após a profundidade final determinada por estudos geológicos. O acoplamento a esse estágio é o estágio de revestimento e cimentação, que juntos suportam um poço, tornando-o adequado para produção (CORRÊA, 2012). Geralmente, após atingir uma certa profundidade, a coluna de perfuração é temporariamente removida do poço e, em seguida, o revestimento de aço é baixado. O diâmetro da coluna é menor que o diâmetro da broca que perfura o poço e sua composição é selecionada de acordo com as características da formação. Logo ficou claro que havia um espaço (anel) entre o revestimento e a parede do poço. O espaço após a limpeza da fase perfurada é colado (COSTA, 2004). O objetivo de cimentar poços de petróleo é isolar as rochas que passam pela formação, garantindo assim a sustentabilidade do poço de petróleo para avançar na perfuração. Em suma, para destacar as principais características do revestimento e cimentação do poço de petróleo, a pesquisa teórica sobre os assuntos relacionados é discutida abaixo (THOMAS et.al, 2004). 2. METÓDO 2.1 REVESTIMENTO O revestimento de um poço nada mais é do que um conjunto de tubos, eles são como a sua parede e têm várias funções. Do ponto de vista da perfuração e segurança, essas funções são basicamente para viabilizar o projeto. Como existem muitos tipos de poços, como ultra-profundo, alta pressão e H2S, o revestimento deve atender à especificidade de cada poço, portanto, o projeto precisa usar vários tipos de revestimentos. Diferentes comprimentos, diâmetros, espessuras, composição química e tipos de conexão são as principais características, que fornecerão o desempenho necessário para o poço a ser perfurado (THOMAS et.al, 2004). O API (American Petroleum Institute) padroniza os procedimentos industriais e operacionais para a fabricação e manuseio de revestimentos, que são reconhecidos internacionalmente pela indústria de produção de petróleo. A API fornece boletins sobre o desempenho mínimo recomendado. Seu número de série é composto por letras e números, que representam a força de escoamento mínima do aço (em milhares de libras por polegada quadrada). Por exemplo, para o aço H-40, a força de escoamento mínima é de 40.000 psi (276 MPa) e Para o aço P-110, a resistência mínima ao fluxo é de 110.000 psi (758 MPa) (BOURGOYNEJÚNIOR et al., 1986). De acordo com Thomas et al. (2004), o Brasil utiliza recomendações e padrões de API, embora alguns produtos e procedimentos “não-API” também sejam usados. Perfure os poços de petróleo em estágios, de acordo com as características da área a ser perfurada e a profundidade final esperada. De acordo com Thomas et al. (2004) O número de fases em um poço é três ou quatro e, em alguns casos, pode chegar a oito. A conclusão de cada estágio ocorre quando o revestimento cai e sua cimentação começa. O início do poço é a instalação de um revestimento condutor, o próximo estágio de perfuração e a sequência de assentamento e cimentação do revestimento de superfície. A principal função do kit é fornecer rigidez estrutural ao sistema da cabeça do poço para suportar a carga de trabalho transferida pelo riser e pelo kit BOP (Blowout Preventer) durante a construção do poço. Um riser é um tubo geralmente feito de aço que estabelece uma conexão entre um poço de petróleo em solo marinho e uma plataforma ou navio no solo. Dentro do riser, a coluna de perfuração passa. O BOP é um dispositivo de segurança formado por um grupo de válvulas, que pode fechar o poço para evitar acidentes (COSTA, 2004). 2.2 TIPOS DE REVESTIMENTOS Cada projeto define quantos estágios são necessários para o poço e cada estágio possui um layout de torre de revestimento. A tendência é que, quanto maior a profundidade e a gravidade do poço, mais etapas são necessárias para atingir a meta. Atualmente, existem cerca de 6 estágios em poços de águas ultraprofundas e cada estágio tem sua especificidade, portanto, 6 tipos diferentes de torres de revestimento são basicamente definidos (THOMAS et.al, 2004). 2.2.1 REVESTIMENTO CONDUTOR É um revestimento estrutural cujo objetivo principal é isolar o furo de poço da área superficial pouco consolidada. Alguns condutores de diâmetro típicos usados na perfuração offshore em águas profundas são: 36 polegadas e 30 polegadas (COSTA, 2004). 2.2.2 REVESTIMENTO SUPERFÍCIE O revestimento de superfície é a segunda camada, e o preventor de explosão é anexado a ela. É a primeira camada que suporta alta pressão, portanto, contém uma carcaça de alta pressão e tem a capacidade de proteger o furo de poço contra a corrosão. Chute e explosão. Além disso, é responsável por isolar a água da formação, impedir que a formação não consolidada entre em colapso e evitar perdas de circulação devido ao subsequente maior peso da lama (COSTA, 2004). 2.2.3 LINER É uma coluna curta de revestimento, que fica ancorada um pouco acima da extremidade inferior do último revestimento, e que visa cobrir a parte inferior do poço, isto é, apenas o poço aberto. Pode ser utilizado em substituição ao revestimento intermediário, sendo chamado liner de perfuração, ou substituindo o revestimento de produção, chamado liner de produção. Alguns diâmetros típicos são: 16”, 133/8”, 113/4”, 95/8”, 7”, 51/2” (ROCHA et.al, 2009). 2.2.4 REVESTIMENTO INTERMEDIÁRIO Revestimentos intermediários são usados em poços, onde a parte isolante tem maior instabilidade, como camadas de sal ou xisto, áreas de perda de água, pressão anormal ou áreas de produção. Antes de chegar a uma dessas áreas, é importante concluir a colocação do revestimento da superfície para que o peso da lama necessário ou técnicas específicas possam ser usadas para lidar com a perda ou aumento da circulação. Da mesma forma, após a perfuração da formação de alta pressão, outra instalação de seção intermediária foi indicada para que fluidos mais leves pudessem ser utilizados, tornando a perfuração mais econômica e evitando possíveis problemas, como o aprisionamento da coluna cromatográfica em contato com o poço (THOMAS et.al, 2004). 2.2.5 REVESTIMENTO DE PRODUÇÃO É a última camada de tinta abaixada no poço para alcançar a área de produção e isolá-la. Nesse tipo de revestimento, a cimentação é crítica, portanto, nenhum líquido pode migrar para fora de áreas indesejadas. Além de ser suscetível a hidrocarbonetos e outros gases na área de produção, o revestimento também pode ser usado para serviços de completação, como inibidores de elevação de gás e injeção de óleo. As ferramentas de produção serão suportadaspara que a produção seletiva possa ser alcançada isolando os intervalos de produção (THOMAS et.al, 2004), verifique na figura 1 os revestimentos citados. Figura 1: Esquema do revestimento de poços (TOMAS et.al,2004). Em geral, a coluna de cobertura deve ter algumas características essenciais, como: estanque, com um tamanho adequado para atividade de fratura, resistência de acordo com os requisitos e resistência ao desgaste e corrosão (THOMAS et.al, 2004). Está relacionado ao esforço do revestimento na coluna cromatográfica e seu tamanho. Para determinar o tamanho, é necessário considerar o estresse que o tubo suporta, a resistência mínima que a pressão interna e o estresse de colapso devem suportar e o estresse é estimado com base nas condições mais adversas que podem ocorrer durante a instalação e a vida útil. Portanto, ao determinar o tamanho da coluna de revestimento para considerar o projeto e reduzir custos, certos parâmetros são importantes, por exemplo: a quantidade de gás natural que invadiu o poço; a pressão dos poros e a pressão de fratura da formação a ser perfurada; o tipo de fluido usado, para cada esforço considerado, a hora e o local da crise podem ser diferentes (THOMAS et.al, 2004). 2.3 CIMENTAÇÃO DE POÇOS Após abaixar a coluna de revestimento, o espaço anular entre o revestimento e a parede do poço é geralmente preenchido com cimento para fixar os tubos e impedir a migração de fluido entre, por exemplo, as várias áreas permeáveis que passam pelo poço. Atrás do forro. A consolidação do espaço anular é realizada basicamente bombeando a pasta de cimento e a água, que são substituídas pelo próprio tubo de revestimento. Após o endurecimento da lama, o cimento deve ser firmemente aderido à superfície externa do revestimento e à parede do poço nos intervalos previamente definidos (THOMAS, 2004). Geralmente, existem dois tipos de cimento: cimento primário e cimento secundário. A primeira é considerada a cimentação principal porque é realizada imediatamente após a queda do revestimento em um determinado estágio do poço. Por sua vez, o objetivo da cimentação secundária é fornecer e corrigir a cimentação primária, quando necessário, que pode ser dividida em: tampões de cimento, reposição e compactação de cimento (THOMAS, 2004). Como todos sabemos, a qualidade da ligação é alcançada pela distribuição das ondas sonoras no interior do revestimento. Portanto, vale ressaltar alguns dos principais objetivos da cimentação, incluindo a transferência do peso do revestimento para a formação, além de impedir a migração de gás (fluido) da formação para o poço, isolando a formação da produção, pois protege o revestimento contra danos fluido corrosivo (THOMAS, 2004). O vazamento de cimento é chamado de tampão de cimento e é usado para a situação de perda de óleo devido ao vazamento do poço e abandono do poço (total ou parcial) devido a desvios. Quando o cimento não atingir a altura do anel necessária, o cimento como principal correção de cimento será revestido com canhão em dois pontos com profundidades diferentes. O reabastecimento é feito apenas através da circulação desses canhões pelo anel. Para fazer circular o refluxo, a pasta é bombeada através de uma coluna de perfuração com um bujão que pode pressurizar a pasta à medida que ela se move no anel. Inclui a injeção forçada de cimento sob pressão, com o objetivo de corrigir parcialmente a cimentação principal, corrigir o vazamento na tinta ou impedir a área de início da produção (THOMAS, 2004). Os principais componentes do cimento portland são: óxido de cálcio, alumina e ferro, que combinados formam os seguintes compostos (GOUVÊA, 1983). 3CaO.SiO – Silicato tricálcioAlita, representado por C3S; 2CaO.SiO2 – Silicato dicálcico ou Belita, representado por C2S; 3CaO.Al2O3 – Aluminato tricálcico ou celita, representado por C3A; 4CaO.Al2O3.Fe2O3 – Ferro aluminato tetracálcio ou ferrita, representado por C4AF. A cimentação principal é a principal, que ocorre imediatamente após a queda de cada coluna revestida no poço. Após a solidificação do agente gelificante, a qualidade da gelificação primária é geralmente avaliada pela distribuição das ondas sonoras no interior do revestimento. O principal objetivo é fornecer um bom isolamento hidráulico entre diferentes áreas para impedir que líquidos ou gases se movam através do espaço anular formado entre o revestimento e a formação (THOMAS, 2004). Thomas (2004) descreveu a sequência principal típica da operação de cimentação: 1) montagem da tubulação de cimento; 2) circula o poço de petróleo enquanto se prepara para lavar o colchão; 3) bomba e almofada de lavagem; 4) teste de pressão da linha de cimentação (a pressão da linha de teste é maior que a pressão máxima esperada durante a operação); 5) Ligue o bujão inferior (opcional); 6) Misture a primeira pasta (mais leve) para cobrir o intervalo do programa; 7) Misture a segunda Colar (com maior densidade e maior resistência à compressão); 8) Ligue o bujão; 9) Troque o óleo pelo fluido de perfuração; 10) Pressurize o revestimento para selar o bujão superior. Após a instalação do equipamento de segurança e o subsequente ajuste do revestimento de produção, é realizada uma avaliação da cimentação. Avaliar o efeito da cimentação inclui verificar se os muitos objetivos propostos para esta operação foram alcançados. A cimentação secundária visa corrigir a cimentação primária na coluna revestida ou remediar o vazamento. Se, por algum motivo, a parte superior do cimento não atingir a altura prevista no espaço anular, o reabastecimento (a técnica usada quando o perfil da onda sonora representa um revestimento livre) pode ser realizado, por exemplo, lama circulante de cimento atrás do revestimento. Via Canon. Quando a pasta não pode circular, a compressão é realizada (amplamente usada para selar canhões abertos na frente da área a ser isolada) ou squeeze (THOMAS, 2004). 3. CONCLUSÃO Além de possibilitar a perfuração, o revestimento do poço desempenha um papel extremamente importante na segurança do poço, o que não pode ser alcançado sem ele. Migração de gás, surto e perda de fluido são alguns exemplos, nos quais o revestimento evita acidentes e viabiliza o projeto. A cimentação não é apenas uma operação importante na vida útil dos poços de petróleo, mas também a escolha correta do tipo de revestimento apropriado para cada projeto. Portanto, de todas as pesquisas realizadas neste trabalho, é óbvio o quão importante e responsável é escolher os materiais cirúrgicos corretos. 4. CONSIDERAÇÕES A conclusão inclui não apenas a conversão de um poço perfurado em uma unidade de produção (ou seja, o poço começa a produzir petróleo / gás e gerar receita), mas também uma série de áreas de produção de serviço no poço a partir do momento em que a sonda atinge a base. A principal função do kit é fornecer rigidez estrutural ao sistema da cabeça do poço para suportar a carga de trabalho transferida pelo riser e pelo kit BOP durante a construção do poço. O número da fase e o comprimento da coluna de revestimento são determinados com base na pressão esperada dos poros e na pressão de fraturamento, o que indica que a diferença de pressão prenderá a coluna, risco de chute do poço, colapso da parede do poço ou perda de fluido. Faça furos para a formação. 5. BIBLIOGRAFIA BERNT, S. A. (2010). Modern Well Desing. 2 ed. CRC Press. Slavanger, Norway, University of Slavanger. CORRÊA, O. L. S.; Petróleo: Noções sobre exploração, perfuração, produção e microbiologia, Interciência, Rio de Janeiro, 2012. COSTA, J. C. C.; Cimentação de poços de Petróleo. 2004. 34 f. Monografia (Engenharia e Exploração de Petróleo) – LENEP/CCT/UENF, Macaé-RJ. 2004. ROCHA, L. A. S.; AZEVEDO, C. T.; GEOPRESSÕES E ASSENTAMENTO DE COLUNAS DE REVESTIMENTOS. INTERCIÊNCIA,RIO DE JANEIRO, 2009. THOMAS, J. E. A. P. et. al. Fundamentos de Engenharia de Petróleo, 1 ed., Interciência, Rio de Janeiro 2004. GOUVÊA; PAULO, C. V. M.; Petrobrás, SEREC/CEN-NOR, 1983. 1. INTRODUÇÃO 2. METÓDO 3. CONCLUSÃO 5. BIBLIOGRAFIA
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