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Perfuração II Lista de exercícios I 1. Determine a pressão hidrostática atuando no fundo de um poço vertical com 4.000 m, que está sendo perfurado com fluido de perfuração de 11 lb/gal. Resp.: 7480 psi 2. Determine a pressão hidrostática desse mesmo poço cheio de gás, sabendo que a densidade do gás é de 0,8 ppg. Resp.: 544 psi 3. Ainda no mesmo poço anterior, calcular a pressão hidrostática, com o poço cheio de fluido de perfuração de 11 lb/gal, em um ponto 1000 m acima do fundo. Resp.: 5610 psi 4. Calcular a pressão dinâmica no fundo do anular de um poço de 4.750 m de profundidade vertical preenchido com um fluido de peso específico de 12,8 lb/gal, sendo as perdas de carga as fornecidas abaixo: • Total (todo o sistema de circulação): 4.600 psi • Do fundo do poço à superfície: 450 psi • Na broca: 1.050 psi Resp.: 10.786 psi 5. No mesmo poço anterior, calcular a pressão dinâmica na mesma profundidade, porém no interior na coluna. Resp.: 11.836 psi 6. Para o mesmo poço anterior, qual seria a pressão dinâmica no ponto de injeção de fluido na coluna? Resp.: 4.600 psi 7. Qual a densidade do fluido, em lb/gal, necessária para fraturar uma camada de rocha que se encontra a 1.520 m e possui uma pressão de fratura de 3800 psi? Resp.: 14,7 lb/gal Perfuração II 8. Qual é o gradiente de pressão, em lb/gal, para uma coluna vertical com altura de 1000 m preenchida por fluidos de 10 lb/gal e com pressão na cabeça de 1200 psi? Resp.: 17,08 lb/gal 9. Qual é o gradiente de pressão, em lb/gal, para uma coluna vertical com altura de 3400 m preenchida por um fluido de perfuração de 10,8 lb/gal e com uma pressão na cabeça do poço de 1000 psi? Resp.: 12,5 lb/gal 10. O peso do fluido de perfuração de um poço foi aumentado de 10 lb/gal para 12 lb/gal. Se o sistema de bombeio tem um defeito antes do término da troca do fluido e a bomba de lama para de bombear quando a interface entre os dois fluidos está dentro da coluna de perfuração a uma altura de 2.440 metros, responda: a. Qual a pressão deve ser suportada na superfície (anular do poço) para parar o fluxo do poço? Resp.: 829,6 psi b. Qual é a densidade equivalente no anular do poço a uma profundidade de 1.220 metros, após o seu fechamento? Resp.: 14 lb/gal 11. Um poço está sendo perfurado a uma profundidade de 12.000 ft utilizando um fluido de perfuração de peso 11 lb/gal quando uma formação permeável com pressão de poros de 7.000 psi é atravessada. a. Se a circulação do fluido é interrompida neste momento, qual será a pressão exercida pelo fluido de perfuração contra a formação permeável? Resp.: 6840 psi b. O poço fluirá, se o anular não for fechado? Justifique a resposta? c. Qual será a pressão na superfície quando o poço estiver fechado? Resp.: 160 psi. Perfuração II 12. Para um sistema com as seguintes características: • Poço horizontal • Comprimento horizontal de poço aberto: 600m • Profundidade vertical da sapata: 3100 m • Profundidade vertical final no poço: 4275 m • Peso do fluido: 10,1 lb/gal • Perdas de carga: Equip. Superf.: 120 psi Interior da coluna: 1350 psi Broca: 900 psi Anular poço aberto: 250 psi Anular poço revestido: 210 psi Anular riser: 30 psi Calcular a pressão de bombeio, o ECD no fundo do poço e ECD na sapata. Resp.: psiP 2860 bombeio = ECD no fundo: 10,8 lb/gal ECD na sapata: 10,6 lb/gal 13. Calcule as viscosidades aparentes (em Pa.s) para o interior da coluna e o anular durante o escoamento com uma coluna de drillpipes de 5 ½” peso (P.N) #21,9 lb/pé, o anular formado com revestimento de 9 5/8” peso (w) #53,5 lb/pé e com uma vazão de trabalho de 550 GPM. Obs 1: Para o cálculo da velocidade a partir da vazão, use as seguintes fórmulas: 2 1 2 2 51,24 DD Q Va − = 2 51,24 D Q Vi = Obs 2: Sabe-se que o fluido segue o seguinte comportamento: 44,0 .67,1 γτ = Obs 3: Para obter o diâmetro interno do drillpipe, utilizar a tabela 1. Obs 4: Para obter o diâmetro interno do revestimento, utilizar a tabela 2. Resp: sPai .06,0=µ sPaa .07,0=µ Perfuração II 14. Considerando a figura abaixo, informe qual o gradiente de pressão (lb/gal) em “A” sabendo- se que a pressão de poros em “B” foi reportada como normal. 15. Calcule a margem de segurança de riser para um poço com as seguintes características; • LDA = 1400 m • Profundidade vertical final do poço = 5300 m • Peso do fluido= 10,5 lb/gal • Sabe-se que a pressão de poros na profundidade final do poço foi reportada como normal. Obs: Utilize o peso da água do mar igual a 8,6 ppg 16. Considerando peso do fluido de perfuração sem overbalance (igual à pressão de poros), calcular o novo valor do peso do fluido considerando a margem de segurança de riser para um poço com as seguintes características: • Profundidade vertical do poço: 4.250 m • Gporos: 11,8 lb/gal • ��= 8,6 lb/gal • Lâmina D´água: 1.550 m • Airgap = 35 m Resp.: 13,8 lb/gal 17. Um poço vertical com profundidade final de 6200 m está sendo perfurado em águas profundas, onde o ECD de fratura na sapata é de 11,9 lb/gal. O peso do fluido usado é de 10,8 lb/gal, a formação atravessada apresenta uma densidade média de 22,3 lb/gal e as perdas de carga do sistema estão listadas abaixo. A sapata está localizada a uma profundidade de 4800 m. Perdas de carga: 6000 m 4500 m 0,7 lb/gal Perfuração II Equip. Superf.: 150 psi Interior da coluna: 1400 psi Broca: 800 psi Anular poço aberto: 350 psi Anular poço revestido: 310 psi Anular riser: 30 psi a) Calcule a máxima concentração de sólidos para não fraturar a sapata. b) Calcule a máxima taxa de penetração permitida para uma vazão de 550 GPM sabendo que o diâmetro da fase é de 12 ¼ pol. a) Resp.: 5,9% b) Resp.: 98 m/h 18. Um poço estava sendo perfurado a 4500 metros quando foi enviada uma ordem da base para que ele fosse interrompido para a descida do revestimento de 9 5/8”. Levando em consideração o critério de tolerância ao kick, responda: a. A perfuração poderia continuar sem maiores problemas ou parar o poço foi uma decisão acertada? Porque? Dados adicionais: i. Lâmina d’água = 1000 metros ii. Profundidade do poço = 5000 metros iii. Profundidade da sapata = 3200 metros iv. Gradiente de fratura na sapata do rev. 13 3/8” = 12,0 ppg v. Peso do fluido de perfuração = 11,3 ppg vi. Pressão de poros = 10,9 ppg vii. Diâmetro da broca = 12 1/4” viii. Coluna de perfuração = 4 DC 8”, 10 DC 6 3/4”, 5 HWDP’s 5” ix. Comprimentos: DC: 9,3 m; HWDP: 9,3 m (desconsiderar altura da broca) x. Volume a considerar de um kick = 30 bbl xi. Densidade do fluido invasor = 2,20 ppg xii. Tolerância diferencial ao kick mínima para parar o poço = 1,0 ppg xiii. Conversão de unidades: 1 �� = 6,29 �� xiv. Tabela de informações adicionais sobre BHA: Perfuração II 19. Qual deve ser a resistência mínima à pressão interna (Rpi) de um tubo de revestimento a ser posicionado na extremidade superior do revestimento de produção de um poço cuja zona produtora está a 4500 m, tem pressão equivalente de 10,0 lb/gal e produzirá gás com gradiente de 0,4 psi/m? (2,0 pontos) Obs: Considerar fator de segurança de 1,1 20. A sapata de um revestimento intermediário de 9 5/8" deverá ficar à profundidade (Hs) de 2500 m em um poço cuja fase seguinte será perfurada até a profundidade final (Hf) de 4800 m. Determine qual deverá ser a pressão a ser considerada no dimensionamento à pressão interna na base (sapata) e na extremidade superior da coluna, no caso em que o poço está todo cheio de gás e a formação abaixo da sapata suporta pressões até o equivalente ao gradiente de fratura Gf = 3,2 psi/m. Dados adicionais: • Gradientedo gás: 0,40 psi/m (para todo o poço) • Peso da lama da fase atual: 12,5 lb/gal • Pressão máxima da formação na fase seguinte: 12.900 psi • Fator de segurança: 1,1 Resp.: PIsap = 2.956,25 psi PIsup = 7.700 psi Alt Unid. Alt Alt Total Capacidade do anular Vol pol m m m m m³/m m³ m³ bbl Broca PDC 1 12 1/4 0,3112 0 0 0 0 0,000 0,00 0,00 DC 8" 4 8 0,2032 9,3 37,2 37,2 0,0436 1,622 1,62 10,20 DC 6 3/4" 10 6 3/4 0,1715 9,3 93 130,2 0,0529 4,920 6,54 41,14 HWDP 5" 5 5 0,127 9,3 46,5 176,7 0,0633 2,943 9,49 59,65 BHA QTD OD Vol acumulado Perfuração II Tabela 1 - TUBO DE PERFURAÇÃO NOVO - DIMENSÕES E CARACTERÍSTICAS MECÂNICAS Perfuração II Tabela 2 - Dimensões dos revestimentos
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