Baixe controle de poço e outras Notas de estudo em PDF para Design, somente na Docsity! Controle de Poço Maurício de Aguiar Almeida, PhD mauricioaguiar@petrobras.com.br Bibliografia  Bourgoyne, A.T., Millheim, K.K., Chenevert, M.E., and Young, F.S.: “Applied Drilling Engineering”, SPE Textbook Series, Vol. 2, Richardson, Texas, USA, 1986. – Capítulo 4 Sinais de Alerta  Aumento brusco da Taxa de Penetração – Mudança de Litologia – Pressão de poros > pressão no poço – Litologia de maior perfurabilidade  Corte do fluido de perfuração – Água  Salinidade  Aumento do teor de cloretos  Zona de sal (halita) – Óleo – Gás  Expansão na superfície  Redução da pressão de circulação e aumento da vazão de bombeio – Tubo em “U” – Fluido mais leve no anular – Furo na coluna (checar carga no gancho) Indícios de um Kick  Aumento do Volume do Fluido de Perfuração nos Tanques  Aumento da Vazão do Fluido de Perfuração no Retorno – Vazão de Retorno > Injeção  Poço Escoando mesmo com Bombas Desligadas  Poço aceitando menos volume de fluido de perfuração que o volume de aço retirado – Retirada da Coluna – Tanque de Manobra  Poço devolvendo mais volume de fluido de perfuração que o volume de aço descido – Descida da Coluna – Tanque de Manobra Detecção de um Kick  Constatação de algum indício  Fechamento do Poço  Leitura das Pressões  Método para remoção do fluido invasor e adensamento do fluido de perfuração Reservatório Sapata Revestimento Fluido de Perfuração Aumento de VolumeRetorno P oç o A be rt o Formação Exposta de Mínima Competência Fluido Invasor Segurança e Cabeça de Poço GAVETA CORTADORA (SHEAR RAMS) BOP GAVETAS DE TUBO (PIPE RAMS) Segurança e Cabeça de Poço Acionamento Remoto do BOP Choke Manifold Altura do Kick no Anular  G = Ganho de Volume nos Tanques (pit gain) – Hipótese: G=Vk (Volume de Influxo) – Nomenclatura C3 – Capacidade do Anular poço-DC C2 – Capacidade do Anular poço-DP C1 – Capacidade do Anular Rev.-DP – Caso o volume do Kick seja menor que o volume do anular poço-DC – Caso o volume do Kick seja maior que o volume do anular poço-DC e menor que o volume do poço aberto Reservatório Sapata Revestimento Choke Ajustável BOP P oç o A be rt o Formação Exposta de Mínima Competência Fluido Invasor pc pdp 33 k k C G C V L  2 33k 3k C CLV LL   Exemplo  Um poço vertical estava sendo perfurado a prof. de 10000 pés com um fluido de 9,6 ppg que era bombeado a vazão de 8,5 bbl/min, quando foi detectado um kick. Ganhou-se 20 bbl em 3 min e o BOP foi fechado. Após estabilização, foram lidas as seguintes pressões SIDPP=520 psi e SICP=720 psi. A capacidade do anular poço-DP é de 12,9 ft/bbl e a poço-DC é de 28,6 ft/bbl para os 900 pés de DC’s na coluna. Calcule a massa específica do kick. A capacidade total da coluna é de 130 bbl e a sapata anterior está a 3500 pés de profundidade. – Assumindo que o influxo entre como um slug, sem se misturar: – O volume total do anular poço-DC é de – Logo – Cálculo da Massa específica do kick (Tubo em “U”) 5,13 28,6 900 V3  57220(28,6)Lk  bbl pés   kkmdpc gLρρpp    9,2 572052,0 520720 6,9 gL pp ρρ k dpc mk      ppg Exemplo – Supondo que o influxo se misture homogeneamente com o fluido de perfuração. – Neste caso – Assim, a massa especifica da mistura influxo-lama – Supondo que a variação de pressão não faça a massa específica do gás variar tanto 5,45)3(5,820V k 08119,12)5,315,45(009Lk  bbl pés   04,6 1081052,0 520720 6,9 gL pp ρρ k dpc mmix      ppg    5,45 5,256,9)20(ρ 6,04 k   Com k=1,5 ppg Conclusão: o influxo é de gás Métodos de Controle  Método do Engenheiro (Wait and Weight) – Fluido de perfuração que amortece o poço – Iniciar Injeção do Fluido de Amortecimento – Pressão de Injeção reduz-se – One Circulation Method gD p ρρ dpmkm  Pdp -> SIDPP Vinj pdp PIC–Pressão Inicial de Circulação PFC–Pressão Final de Circulação Fluido de Amortecimento na broca Métodos de Controle  Método do Sondador (Driller’s) – Circular com o fluido original no poço  Expulsar fluido invasor – Preparar simultaneamente o fluido de amortecimento – Efetuar a substituição do fluido após a remoção do fluido invasor – Two Circulations Method Vinj pdp PIC–Pressão Inicial de Circulação PFC–Pressão Final de Circulação Fluido de Amortecimento na broca Pressões na Circulação  Pressão Inicial de Circulação (PIC)  Pressão Final de Circulação (PFC) rcSIDPPic ppp  Vinj pc Gás passando para o anular poço-DP Gás totalmente expulso Topo do Gás na superfície m km rcfc ρ ρ pp  Exemplo – Após o bombeio de 300 bbl de fluido de amortecimento, o volume de fluido de amortecimento no anular é de 300- 130=170 bbl. – Como V3=31,5 bbl (L3=900 pés), então – A pressão na base do gás é obtida por – Para gás ideal – Para Calcular a m.e.e a 3500 pés   26879,125,31170900Lkm  437)9,12(9,33LL gk  Lk pés 08,1 )140460(3,80 16)7,143244( RT p ρ gg     M ppg 9,33 7,143244 )7,145512(20 Vg     bbl Reservatório Sapata Revestimento Choke Ajustável BOP P oç o A be rt o pc pdp Lm Lkm pés  kkkmkmmarginbhg LρLρg-Δpppp    32449,6(1677)10,6(2687)0,052-505512pg  psig 16779,12)170300(Lm  pés    2371LρLLL-D-Dρgpp kgmkkmcsmgcs  psig 130/0,052/3502371 gD p ρ cs cs cs  ppg Tolerância ao Kick  Objetivo – Na ocorrência de um kick, deseja-se fechar o poço e circular o kick com segurança, sem que haja fraturamento da formação mais fraca (considerada na sapata)  A solução requer o conhecimento das: – Pressões características das formações – Pressões atuantes ao longo do poço durante:  Ocorrência do influxo  Fechamento do poço  Circulação do Kick  Tolerância – É um limite para uma dada variável (valor máximo ou mínimo)  Margem – É o que falta para a variável atingir a tolerância ou o limite, ou seja, é a diferença entre o valor da variável e o seu limite (máximo ou mínimo) Equacionamento Básico – Para resultados precisos, requer modelagem complexa do escoamento multifásico. – Uma modelagem simplificada permite:  Resultados conservativos, satisfatórios em cenários convencionais.  Maior facilidade para compreensão do problema – Características do modelo simplificado  Bolha única  Quase estático – Nomenclatura m – m.e. do fluido de perfuração p – m.e.e. da pressão de poros cs – m.e.e. atuante na sapata do rev. k – m.e.e. do kick Reservatório Sapata Revestimento Choke Ajustável BOP P oç o A be rt o pc pdp Lk Aplicações do Kick Tolerance  Projeto de Cima para Baixo – Maximiza comprimento dos revestimentos – Pode economizar um revestimento Aplicações do Kick Tolerance  Projeto de Baixo para Cima – Poço“Slim” – Minimiza comprimento dos revestimentos