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CURSO DE AVALIAÇÃO DE FORMAÇOES IV a.- Testes de Formação Teste de Pressão TESTE DE FORMAÇÃO Somente o teste de formação poderá confirmar , com segurança, a presença de hidrocarbonetos na formação e fornecer dados a respeito das condições de fluxo nas imediações do poço Evolui muito nos últimos trinta anos. Uso historico para determinar : Os tipos de fluidos a produzir Alguns danos a formação Parâmetros básicos como pressão , permeabilidade Atualmente , devido a precisão das medições eletrônicas, uso dos PC interagindo com software transformaram os testes de formação em poderosas ferramentas para caracterização dos reservatórios. Medições de pressão mais precisas detectam pequenos distúrbios na pressão . Instalação de medidores permanentes dentro do poço fornecem perfis continua da pressão permitindo descrição da evolução do reservatório em tempo real. Quando as medições de pressão são de alta qualidade modernas técnicas de interpretação identificam heterogeneidade dos reservatórios ;por exemplo : canais TESTES DE PRESSÃO EM POÇOS . Imagine em poço em um reservatório novo, selado nos seus limites externos. Inicialmente o reservatório está em equilíbrio, isto é, em qualquer ponto a sua pressão é a mesma e igual à chamada pressão estática original Quando o poço é colocado em produção (durante um teste, por exemplo), o equilíbrio das pressões é quebrado: a pressão é menor no poço e vai crescendo à medida que se afasta dele em direção aos limites do reservatório Quando o fluido produzido é pequeno, em comparação ao tamanho do reservatório, observam-se quedas de pressão (em relação à pressão original) apenas em uma região próxima ao poço. Neste caso, as pressões nas porções do reservatório mais afastadas do poço permanecem iguais à pressão original. Com o avanço da produção, a região afetada (onde se observam quedas de pressão) vai aumentando e, eventualmente, propaga-se para todo o reservatório. Quanto mais fluido é retirado maiores são as quedas de pressão observadas. O período de tempo em que o poço está produzindo é chamado de período de fluxo. Imagine agora que, após um certo tempo em fluxo, o poço seja fechado. 9 Embora a vazão de produção seja nula, continuará ocorrendo movimento de fluidos no reservatório até que não haja diferença de pressão no seu interior. Assim, a pressão medida no poço crescerá com o passar do tempo e, após um longo período, eventualmente se estabilizará. Esta pressão de equilíbrio é denominada pressão média do reservatório. O período de tempo em que o poço está fechado é chamado de período de estática ou período de crescimento de pressão A pressão média vai declinando com o tempo à medida que o fluido do reservatório vai sendo produzido. A esse processo de queda da pressão do reservatório (correspondente a uma certa produção de fluidos) dá-se o nome de depleção. É importante notar que as variações de pressão ao longo do tempo observadas no poço, tanto no período de fluxo quanto no período de estática, dependem de três fatores: 1) características do reservatório (tamanho, propriedades da rocha, etc.); 2) propriedades dos fluidos nela contidos; e 3) histórico de produção, isto é, perfil de vazão versus tempo. Assim, conhecendo-se as vazões e pressões no fundo do poço (monitorados durante um teste) e as propriedades dos fluidos produzidos (obtidas a partir de análise de amostras coletadas durante o teste), podem ser obtidas informações a respeito das características da rocha reservatório. Diversos tipos de testes podem ser programados e executados, dependendo dos objetivos que se esperam alcançar Dentre esses objetivos podem ser citados: identificação dos fluidos contidos na formação(o fluido e um dos elementos que causam variação da pressão); verificação da pressão estática e da existência de depleção; determinação da produtividade da formação, dos parâmetros da formação e do dano de formação; além da amostragem de fluidos para PVT (Pressão, Volume e Temperatura). PRINCIPAIS OPERAÇÕES DE AVALIAÇÃO Outros testes Extended well tests,com duração de dias ou ate meses. Multiwell tests ( interference and pulse tests), nos poços: produtor e injeção, verificar a conectividade entre eles. Tracer tests Desempenho do reservatório Definições Pe: pressão estática de reservatório Pwf: pressão de fundo em fluxo (Pressure-Well-Flow) Poço 1 Poço 2 Pressão Distância Rocha impermeável Rocha impermeável Rocha produtora RESERVATÓRIO 20 Valores importantes pressão estática (Pe) variável com o tempo e posição no reservatório pressão de fundo em fluxo (Pwf) variável com o tempo. O perfil de pressão é função de viscosidade permeabilidade saturação porosidade espessura . Q Desempenho do reservatório Medida da restrição que o meio poroso impõe aos fluidos PRESSÃO Pe Pwf DPRESERV vazão RESERVATÓRIO Desempenho do reservatório - exemplo PRESSÃO Pe = 200 kgf/cm2 RESERVATÓRIO Pwf = 200 kgf/cm2 DP=0 kgf/cm2 Vazão=0 m3/d Pwf = 150 kgf/cm2 DP=50 kgf/cm2 Vazão=100 m3/d Pwf = 100 kgf/cm2 DP=100 kgf/cm2 Vazão=200 m3/d Avaliação das Formações Teste de Formação a poço Revestido (TFR) Teste de Produção (TP) Registro de Pressão (RP) Medição de Produção (MP) INTRODUÇÃO A EXPLORAÇÃO E PRODUÇÃO DE PETRÓLEO 26 parâmetros medidos Pressão estática da formação (PE) Pressão de fluxo (Pwf) Vazão do poço (Q) Razão gás/líquido (RGL) Razão gás/óleo (RGO) Viscosidade do fluido (m) INTRODUÇÃO A EXPLORAÇÃO E PRODUÇÃO DE PETRÓLEO 27 parâmetros calculados Permeabilidade da formação (k) Índice de produtividade ou injetividade do poço INTRODUÇÃO A EXPLORAÇÃO E PRODUÇÃO DE PETRÓLEO 28 PRINCIPAIS OPERAÇÕES PARA AVALIAÇÃO com registros de pressão Desempenho do reservatório - exemplo P = Pressão estática Q = A.O.F. Absolute Open Flow RESERVATÓRIO Desempenho do reservatório - exemplo Q = 200 DP = 50 Q/DP = 200/50 = 4 (m3/d) / (kgf/cm2) DP = 100 Q = 400 Q/DP = 400/100 = 4 (m3/d) / (kgf/cm2) Q DP Q/DP = constante Índice de Produtividade RESERVATÓRIO Desempenho de reservatório - IPR (Inflow Performance Relationship) linear Equação da IPR linear Gráfico da IPR linear vazão pressão RESERVATÓRIO Parâmetros importantes Q (vazão em condições padrão) IP - índice de produtividade Há outros tipos de IPR, além da linear? Vogel Fetkovich outros. RESERVATÓRIO IPR - INFLOW PERFORMANCE RELATIONSHIP Pe Vazão de líquido Pressão fundo em fluxo q máx IPR Pwf ql A curva (IPR) ao lado representa uma relação entre as vazões de líquido obtidas em condições de superfície e as correspondentes pressões de fundo em fluxo. O Índice de Produtividade, que representa a capacidade de produção do poço, pode ser, então, obtido pela fórmula: IP = tg a = ql/(Pe – Pwf) Curva de IPR – modelo linear a IP (m3/d/kgf/cm2); (bbl/d/psi); etc IPR – MÉTODO DE VOGEL Pe Vazão de líquido Pressão fundo em fluxo q máx IPR Pwf ql A curva (IPR), segundo o modelo de Vogel, representa a relação entre a Pwf e a vazão de líquido correspondente, para reservatórios cuja pressão estática está abaixo da pressão de saturação do óleo. Esta relação não é linear: q/qmax = 1- 0,2 (Pw/Pe) – 0,8 (Pw/Pe)2 RESERVATÓRIO EXERCÍCIO SOBRE IPR O registro de pressão de um poço apresentou os seguintes resultados: Pressão estática (Pe): 250 kgf/cm2 Pressão de fundo em fluxo (Pwf1): 200 kgf/cm2 Vazão de líquido (qL1): 1500 m3/d Trace a IPR linear e determine: a) A vazão AOF do poço; b) A vazão do poço se a Pwf for igual a 150 kgf/cm2; b) Índice de produtividade do poço. RESERVATÓRIO EXERCÍCIO SOBRE IPR Pe Pwf1 qL1 AOF Pwf2 qL2 IP = qL / (Pe – Pwf) = 7500 / 250 = 30 m3/d/kgf/cm2 = 1500 / 50 = 30 m3/d/kgf/cm2 a qL2 = IP (Pe – Pwf2) = 30 (250 – 150 )= 3000 m3/d RESERVATÓRIO DEPLEÇÃO / DANO E ESTIMULAÇÃO DE RESERVATORIOS DEPLEÇÃO DANO E ESTIMULAÇÃO DE RESERVATÓRIO Pwf q a q d P Q Pwf q a q d P Q Pwf q a q d P Q DEPLEÇÃO DANO ESTIMULAÇÃO A depleção é a queda da pressão estática do reservatório. Resulta no declínio natural da vazão do poço para uma mesma pressão de fundo. O dano é uma deterioração das características (porosidade e permeabilidade) da rocha reservatório nas imediações do poço. A estimulação é uma operação (fraturamento, acidificação) que altera positivamente as características da rocha reservatório nas imediações do poço. RESERVATÓRIO EXERCÍCIO SOBRE IPR - Dano Pwf2 qL2 Nova qL2 qL2 = IP (Pe – Pwf2) = 20 (250 – 150 )= 2000 m3/d Suponha que o IP foi reduzido para 20 m3/d/kgf/cm2. Qual seria a nova vazão para Pwf2= 150 kgf/cm2? AOF = IP (Pe – 0) = 5000 m3/d RESERVATÓRIO EXERCÍCIO SOBRE IPR - Depleção Pwf1 qL2 qL1 Após algum tempo em produção, o registro de pressão dinâmica deste poço apresentou os seguintes resultados : Pwf1 = 150 kgf/cm2 qL1= 1500 m3/d Pwf2 = 100 kgf/cm2 qL2= 3000 m3/d Qual a nova pressão estática? Pwf2 qL1 = IP (Pe – Pwf1) qL2 = IP (Pe – Pwf2) Pe RESERVATÓRIO Pe = 200 kgf/cm2 EXERCÍCIO SOBRE IPR O poço A produz de um reservatório com pressão estática de 180 kgf/cm2 uma vazão de 400 m3/d e com uma pressão de fundo em fluxo de 170 kgf/cm2. O poço B produz do mesmo reservatório, com a mesma pressão estática, porém com vazão de 600 m3/d e pressão de fundo em fluxo de 150 kgf/cm2. Qual poço possui o maior índice de produtividade? RESERVATÓRIO EXERCÍCIO SOBRE IPR O índice de produtividade do poço A é calculado por: enquanto que o do poço B é dado por: RESERVATÓRIO Obs.: Maior produção nem sempre implica maior índice de produtividade... Gráfico2 200 150 100 vazão pressão Plan1 vazao pressao 0 200 0 200 200 150 800 0 400 100 Plan1 vazão pressão Plan2 Plan3 Gráfico2 200 150 100 vazão pressão Plan1 vazao pressao 0 200 0 200 200 150 800 0 400 100 Plan1 vazão pressão Plan2 Plan3
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