fUNDAMENTOS DA ENGENHARIA DE PETRÓLEO

fUNDAMENTOS DA ENGENHARIA DE PETRÓLEO

(Parte 1 de 2)

Prefácio VII Introdução IX CAPÍTULO 1. O PETRÓLEO 1

1.1Histórico 1

1.1.1No mundo 1 1.1.2No Brasil 3

1.2.1Hidrocarbonetos 6 1.2.2Não-hidrocarbonetos 9

1.4.1Classe parafínica 12 1.4.2Classe parafínico-naftênica 12 1.4.3Classe naftênica 12 1.4.4Classe aromática intermediária 12 1.4.5Classe aromático-naftênica 13 1.4.6Classe aromático-asfáltica 13

CAPÍTULO 2. NOÇÕES DE GEOLOGIA DE PETRÓLEO 15

CAPÍTULO 3. PROSPECÇÃO DE PETRÓLEO 23

3.1.3Geologia de subsuperfície 24

XIIFundamentos de Engenharia de Petróleo

3.2.1Gravimetria 26 3.2.2Magnetometria 28

3.3.1Fontes e receptores sísmicos 30 3.3.2Aquisição de dados sísmicos 31 3.3.3Tipos de ondas sísmicas e velocidades de propagação 3 3.3.4Sismograma sintético 35 3.3.5Técnica CDP e obtenção de velocidades 36 3.3.6Processamento de dados sísmicos 39 3.3.7Interpretação de dados sísmicos 41 3.3.8Sísmica tridimensional (3-D) 42 3.3.9Sísmica aplicada à perfuração e ao desenvolvimento da produção 47 3.3.10Sísmica 4-D 48 3.3.11Sísmica de poço 49

CAPÍTULO 4. PERFURAÇÃO 5

4.2.Colunas de perfuração 70

4.2.1Comandos 70 4.2.2Tubos pesados 70 4.2.3Tubos de perfuração 71 4.2.4Acessórios da coluna de perfuração 72 4.2.5Ferramentas de manuseio da coluna 73 4.2.6Dimensionamento da coluna de perfuração 74

4.3.Brocas 76

4.3.1Brocas sem partes móveis 76 4.3.2Brocas com partes móveis 78

4.4.Fluidos de perfuração 80

4.4.1Propriedades dos fluidos de perfuração 81 4.4.2Classificação dos fluidos de perfuração 83

XIIISumário

4.5.1Alargamento e repassamento 87 4.5.2Conexão, manobra e circulação 87 4.5.3Revestimento de um poço de petróleo 8 4.5.4Cimentação de poços de petróleo 91 4.5.5Perfilagem 9 4.5.6Movimentação da sonda 9

4.6.1Programa de revestimento 100 4.6.2Programa de fluido de perfuração 100 4.6.3Programa de brocas 100 4.6.4Parâmetros mecânicos 101 4.6.5Parâmetros hidráulicos 101

4.7.1Controle de kicks 101 4.7.2Pescaria 104 4.7.3Testemunhagem 105

4.8.1Controle da verticalidade em poços verticais 106 4.8.2Perfuração de poços direcionais 106

4.9.1Tipos de unidades 110 4.9.2Sistemas de cabeça de poço submarino 113 4.9.3Cabeça de poço em sondas flutuantes 117 4.9.4Movimentos de uma sonda 118 4.9.5Equipamentos auxiliares 119

CAPÍTULO 5. AVALIAÇÃO DE FORMAÇÕES 121

5.3.1Production logging tool (PLT) 133 5.3.2Thermal decay time log (TDT) 135

XIVFundamentos de Engenharia de Petróleo

CAPÍTULO 6. COMPLETAÇÃO 137

6.1.1Quanto ao posicionamento da cabeça do poço 137 6.1.2Quanto ao revestimento de produção 138 6.1.3Quanto ao número de zonas explotadas 139

6.3.Principais componentes da coluna de produção 149

6.3.7Packer de produção 152

6.3.1Tubos de produção 149 6.3.2Shear-out 150 6.3.3Hydro-trip 151 6.3.4Nipples de assentamento 151 6.3.5Camisa deslizante (sliding sleeve) 152 6.3.6Check valve 152 6.3.8Unidade selante 155 6.3.9Junta telescópica (TSR) 155 6.3.10Mandril de gas-lift 156 6.3.11Válvula de segurança de subsuperfície (DHSV) 157

6.4.1Cabeça de produção 158 6.4.2Árvore de natal convencional (ANC) 158 6.4.3Árvore de natal molhada (ANM) 160

7.1.1Compressibilidade 169 7.1.2Saturação 170

XVSumário

7.1.3Permeabilidade absoluta 170 7.1.4Permeabilidade efetiva 171 7.1.5Permeabilidade relativa 173 7.1.6Mobilidade 174

7.3.1Vaporização de uma substância pura 176 7.3.2Mistura de hidrocarbonetos 178 7.3.3Diagramas de fases 179 7.3.4Tipos de reservatórios 180

7.4.1Produção de óleo 183 7.4.2Produção de gás 183 7.4.3Produção de água 183 7.4.4RGO, RAO e BSW 183 7.4.5Histórico de produção 184 7.4.6Fator volume de formação do gás 184 7.4.7Fator volume de formação do óleo 185 7.4.8Razão de solubilidade 186

7.5.1Mecanismo de gás em solução 188 7.5.2Mecanismo de capa de gás 190 7.5.3Mecanismo de influxo de água 191 7.5.4Mecanismo combinado 192 7.5.5Segregação gravitacional 193

7.6.1Definições 194 7.6.2Fator de recuperação e reservas 195 7.6.3Condições de abandono e volume recuperável 196 7.6.4Métodos de cálculo 197

7.7.1Métodos convencionais de recuperação 201 7.7.2Eficiências de recuperação 203 7.7.3Reservas e métodos de recuperação 204 7.7.4Métodos especiais de recuperação 205

CAPÍTULO 8. ELEVAÇÃO 209

XVIFundamentos de Engenharia de Petróleo

8.1.4Fluxo na superfície 219 8.1.5Resolução de problemas de fluxo 221

8.2.1Tipos de gas-lift 223 8.2.2Sistema de gas-lift 224 8.2.3Tipos de instalações 225 8.2.4Válvulas de gas-lift 226 8.2.5Descarga de um poço de gas-lift 227 8.2.6Gas-lift contínuo 229 8.2.7Gas-lift intermitente 230

8.3.1Princípio teórico do método 233 8.3.2Equipamentos de subsuperfície 234 8.3.3Equipamentos de superfície 238 8.3.4Acompanhamento do poço em produção 240

8.4.1Bomba de subsuperfície 242 8.4.2Coluna de hastes 244 8.4.3Unidade de bombeio 246 8.4.4Acompanhamento do poço em produção 247

8.5.1Sistema de BCP 248 8.5.2Bomba de subsuperfície 249 8.5.3Coluna de hastes 251 8.5.4Equipamentos de superfície 252 8.5.5Acompanhamento de um poço em produção 253

CAPÍTULO 9. PROCESSAMENTO PRIMÁRIO DE FLUIDOS 255

9.1.1Separação bifásica 257 9.1.2Separação trifásica 258 9.1.3Problemas operacionais nos separadores 259

9.2.1Condicionamento 260 9.2.2Processamento 261

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