Equipamentos Utilizados no Processo de Perfuração de poços para Extração de Pretroleo

Equipamentos Utilizados no Processo de Perfuração de poços para Extração de...

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Sumário

2- OBJETIVO 02

3- INTRODUÇÃO 03

4- PERFURAÇÃO DE POÇOS DE PETRÓLEO 05

4.1- EQUIPAMENTOS DA SONDA DE PERFURAÇÃO 05

4.1.1- Sistema de Sustentação de Cargas 05

4.1.2- Sist. De Geração e Transmissão de Energia 06

4.1.3- Sistema de Movimentação de Cargas 06

4.1.4- Sistema de Rotação 06

4.1.5- Sistema de Circulação 07

4.1.6- Sistema de Segurança do Poço 07

4.1.6- Sistema de Monitoração 07

5- COLUNAS DE PERFURAÇÃO 07

6- BROCAS 08

7- Fluídos de Perfuração 08

8- Plataformas marítimas – Classificação 09

8.1- Tipos de plataformas 09

8.2- Plataformas fixas 09

8.3- plataformas submersíveis 09

8.4- plataformas elevatórias 10

8.5- Plataformas flutuantes 10

8.6- plataformas tension leg 10

8.7- Revestimento de um poço 11

8.8- cimentação de revestimentos 11

9- CONCLUSÃO 13

  1. Objetivo

Apresentar métodos e equipamentos utilizados no processo de perfuração de poços para extração de petróleo, tanto em terra firme quanto no mar. Partindo da perfuração nas camadas menos consolidadas, revestimento e cimentação.

3. Introdução

Registros antigos constatam que vários povos conheceram o petróleo através do afloramento natural do hidrocarboneto até a superfície, em virtude de altas temperaturas, pressões e formações geológicas.

Hoje em dia para que o petróleo chegue à superfície, é necessário perfurar um poço que atinja o reservatório e o faça elevar até a superfície. A tecnologia que envolve a perfuração de poços deu um salto na ultima década, permitindo o alcance de profundidades antes inimaginadas, acima de 6.000 m de profundidade. A perfuração de poços pode ser em terra (onshore) quanto no mar (offshore).

Tecnicamente a perfuração de poços consiste no conjunto de varia operações e atividades necessária para atravessar as formações geológicas que formam a porção superficial da crosta terrestre, com objetivos pré-determinados, até atingir o objetivo principal que é a prospecção do hidrocarboneto. Nas atividades de perfuração de poços de petróleo utilizam-se sondas de perfuração, que consiste em um conjunto de equipamentos bastante complexos, existindo grande variedade de tipos. Tais sondas podem ser terrestres ou marítimas, conforme o local de operação. Uma característica que chama a atenção nas sondas de perfuração é a presença de uma torre (torre de perfuração ou derrick), cuja a função é permitir o manuseio dos tubos de perfuração seja realizado em seções de três tubos, o que confere maior agilidade na operação.

São varias as formas de classificação de poços. São ditos verticais, direcionais, horizontais e multilaterais, quando a classificação diz respeita a sua trajetória. A escolha do percurso depende de critérios técnicos específicos, tendo que sempre ocorrerá desvios e variações, normalmente relacionados a velocidade de variação, relacionados a variação de velocidade da perfuração. Se perfurado rapidamente o poço tende a ficar tortuoso o que dificulta as operações posteriores que serão realizadas em seu interior. Um poço pode ter varias finalidades, um poço pode ser estratigráfico, para obter informações sobre a bacia é utilizado na fase de produção; pioneiro, para verificar uma estrutura mapeada, de extensão ou delimitação e determinar os limites de um campo de produção utilizado na avaliação de descobertas; de injeção, para injetar água no reservatório ou gás no reservatório, ou outros fins menos comuns, como apagar incêndio em poço em erupção, pode ser usado tanto no desenvolvimento como na produção.

Os custos com a perfuração elevados, sendo mais significativos em se tratando de poços offshore. Fatores desfavoráveis, como o tipo de terreno e localização do poço (florestas, rios, mares, grandes profundidades etc.), formação geológica, ocorrência de gás sulfídrico, fluido de perfuração e equipamentos inadequados, entre outros contribuem para onerar o custo das operações de perduração.

Mesmo com a contribuição dos recursos tecnológicos oriundo de métodos sísmicos e geológicos, somente com a perfuração de um poço é que se comprovará a tese de acumulação proposta nas analises geofísicas. (Cardoso, 2005).

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4 - PERFURAÇÃO DE POÇOS DE PETRÓLEO

A perfuração de um poço de petróleo é realizada através de uma sonda. As rochas são perfuradas pela ação rotativa de uma broca existente na extremidade de uma coluna de perfuração. Os fragmentos de rocha são removidos pela ação de um fluído de perfuração ou lama injetados por bombeamento na coluna de perfuração. Ao atingir determinada profundidade a coluna de perfuração é retirada e é colocado uma coluna de revestimento em aço de diâmetro inferior ao da broca e ainda é executada a cimentação entre os anulares (uniões) dos tubos de revestimento garantindo a segurança. Após a coluna de perfuração é novamente descida ao poço com uma nova broca de menor diâmetro, assim sucessivamente até o final da perfuração.

4.1 Equipamentos da Sonda de Perfuração

Todos os equipamentos de uma sonda são agrupados nos chamados “sistemas” de uma sonda, descritos a seguir:

4.1.1 Sistema de sustentação de cargas:

É constituído por um mastro ou torre, da subestrutura e da base ou fundação. A carga corresponde ao peso da coluna de perfuração ou revestimento que está no poço. Sua função é a de sustentar e distribuir o peso igualmente até a fundação ou base da estrutura.

4.1.2 Sistema de geração e transmissão de energia:

A energia necessária para o acionamento dos equipamentos de uma sonda é normalmente fornecido por motores a diesel. Em sondas marítimas é comum a utilização de turbinas a gás para geração de energia para toda a plataforma por ser mais econômico. Quando disponível a rede pública de energia pode ser vantajosa em virtude de um tempo de permanência da sonda elevado.

4.1.3 Sistema de movimentação de cargas:

O sistema de movimentação de carga permite movimentar as colunas de perfuração, de revestimento e outros equipamentos.

É constituído por um guincho, bloco de coroamento, catarina, cabo de perfuração, gancho e elevador.

4.1.4 Sistema de rotação:

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.

Nas sondas convencionais, a coluna de perfuração é girada pela mesa rotativa localizada na plataforma da sonda. A rotação é transmitida a um tubo de parede externa poligonal, o kelly, que fica enroscado no topo da coluna de perfuração. Nas sondas equipadas com top drive a rotação é transmitida diretamente ao topo da coluna de perfuração por um motor acoplado á catarina.

4.1.5 Sistema de circulação

São equipamentos que permitem a circulação e o tratamento do fluído de perfuração. O fluído é bombeado através da coluna de perfuração até a broca, ao retornar a superfície, traz consigo os cascalhos cortados pela broca.

4.1.6 Sistema de segurança do poço

É constituído dos equipamentos de segurança de cabeça de poço e equipamentos complementares que possibilitam o fechamento e controle do poço. O mais importante é o blowout preventer, que é o conjunto de válvulas que permite fechar o poço.

4.1.7 Sistema de monitoração

São os equipamentos necessários ao controle da perfuração como manômetros, células de carga e equipamentos de registro.

5 - Colunas de Perfuração

Durante a perfuração é necessária a concentração de grande quantidade de energia na broca para cortar as diversas formações rochosas. Essa energia, em forma de rotação e peso aplicados sobre a broca, é transferida às rochas para promover sua ruptura e desagregação em pequenas lascas. Consta dos seguintes componentes: tubos pesados, comandos e tubos de perfuração.

6 - Brocas

As brocas são equipamentos que tem a função de promover a ruptura e desagregação das rochas ou formações. Podem ser:

sem partes móveis – a inexistência de partes movei e rolamentos diminui a possibilidade de falha dessas brocas.

Com partes móveis – podem ter de um a quatro cones, sendo as mais utilizadas as brocas tri cônicas pela sua eficiência e menor custo inicial. Possuem estrutura cortante e rolamentos.

7 - Fluídos de Perfuração

São misturas complexas de sólidos, líquidos, produtos químicos e por vezes até gases. Podem assumir aspectos de suspensão, dispersão coloidal ou emulsão, dependendo do estado físico dos componentes. Tem a função de limpar o fundo do poço dos cascalhos gerados e transportá-los até a superfície, exercer pressão hidrostática sobre as formações, resfriar e lubrificar a coluna de perfuração e a broca.

Devem apresentar as seguintes características:

- ser estável quimicamente;

- estabilizar as paredes do poço,mecânica e quimicamente;

- facilitar a separação dos cascalhos na superfície;

- manter os sólidos em suspensão quando estiver em repouso;

- ser inerte a danos em relação as rochas produtoras;

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