Controle de Po

1. Controle de Po�o Maur�cio de Aguiar Almeida, PhD mauricioaguiar@petrobras.com.br

3. Causas de um Kick Fluido de Perfura��o com massa espec�fica insuficiente para conter a produ��o de forma��es expostas Zonas de Press�o Anormal T�cnicas de detec��o

4. Causas de um Kick Falta de Ataque ao Po�o � Retirada da Coluna C�lculo do Volume de A�o Retirado Pistoneio Hidr�ulico, < BHP pelo movimento da coluna Mec�nico � encerramento de broca Perda de Circula��o Queda do n�vel do fluido no anular Cimenta��o inadequada Influxo de g�s durante a pega da pasta Estrutura auto-sustent�vel Redu��o da hidrost�tica

5. Sinais de Alerta Aumento brusco da Taxa de Penetra��o Mudan�a de Litologia Press�o de poros > press�o no po�o Litologia de maior perfurabilidade Corte do fluido de perfura��o �gua Salinidade Aumento do teor de cloretos Zona de sal (halita) �leo G�s Expans�o na superf�cie Redu��o da press�o de circula��o e aumento da vaz�o de bombeio Tubo em �U� Fluido mais leve no anular Furo na coluna (checar carga no gancho)

6. Ind�cios de um Kick Aumento do Volume do Fluido de Perfura��o nos Tanques Aumento da Vaz�o do Fluido de Perfura��o no Retorno Vaz�o de Retorno > Inje��o Po�o Escoando mesmo com Bombas Desligadas Po�o aceitando menos volume de fluido de perfura��o que o volume de a�o retirado Retirada da Coluna Tanque de Manobra Po�o devolvendo mais volume de fluido de perfura��o que o volume de a�o descido Descida da Coluna Tanque de Manobra

7. Detec��o de um Kick Constata��o de algum ind�cio Fechamento do Po�o Leitura das Press�es M�todo para remo��o do fluido invasor e adensamento do fluido de perfura��o

8. Seguran�a e Cabe�a de Po�o BOP Gavetas Choke Manifold Acumuladores Linhas e V�lvulas

9. Seguran�a e Cabe�a de Po�o

10. Seguran�a e Cabe�a de Po�o

11. Seguran�a e Cabe�a de Po�o

12. Choke Manifold

13. Fechamento do Po�o Procedimento Operacional Perfura��o Manobra nos Tubos Manobra nos Comandos Sem Coluna no Po�o Fechamento do BOP Cima para Baixo Annular Preventer Hard ou Soft Shut-in

14. Fechamento do Po�o Estabiliza��o das press�es Determina��o das press�es relevantes SIDPP � Shut-in Drill Pipe Pressure SICP � Shut-in Casing Pressure Identifica��o do tipo de fluido Composi��o em geral desconhecida Estimativa da massa especifica Hip�teses adotadas O Kick constitui um volume �nico e cont�nuo no fundo do po�o N�o h� deslizamento entre as fases l�quido e g�s

15. Altura do Kick no Anular G = Ganho de Volume nos Tanques (pit gain) Hip�tese: G=Vk (Volume de Influxo) Nomenclatura C3 � Capacidade do Anular po�o-DC C2 � Capacidade do Anular po�o-DP C1 � Capacidade do Anular Rev.-DP Caso o volume do Kick seja menor que o volume do anular po�o-DC Caso o volume do Kick seja maior que o volume do anular po�o-DC e menor que o volume do po�o aberto

16. Exemplo Um po�o vertical estava sendo perfurado a prof. de 10000 p�s com um fluido de 9,6 ppg que era bombeado a vaz�o de 8,5 bbl/min, quando foi detectado um kick. Ganhou-se 20 bbl em 3 min e o BOP foi fechado. Ap�s estabiliza��o, foram lidas as seguintes press�es SIDPP=520 psi e SICP=720 psi. A capacidade do anular po�o-DP � de 12,9 ft/bbl e a po�o-DC � de 28,6 ft/bbl para os 900 p�s de DC�s na coluna. Calcule a massa espec�fica do kick. A capacidade total da coluna � de 130 bbl e a sapata anterior est� a 3500 p�s de profundidade. Assumindo que o influxo entre como um slug, sem se misturar: O volume total do anular po�o-DC � de Logo C�lculo da Massa espec�fica do kick (Tubo em �U�)

17. Exemplo Supondo que o influxo se misture homogeneamente com o fluido de perfura��o. Neste caso Assim, a massa especifica da mistura influxo-lama Supondo que a varia��o de press�o n�o fa�a a massa espec�fica do g�s variar tanto

18. Informa��es Pr�vias para Controle de Po�o M�xima Press�o no Revestimento e BOP M�xima Press�o Admiss�vel na Rocha de Resist�ncia M�nima Teste de Absor��o (Leak Off Test) Capacidades inerentes � Geometria do Po�o Capacidades de deslocamento e Efici�ncia Volum�trica das Bombas Press�o Reduzida de Circula��o (PRC) Controle de Press�o no Fundo Monitoramento na Superf�cie Conhecimento das Press�es de Circula��o Vaz�o reduzida de Circula��o Melhor Controle das Press�es no Choke Menor Eros�o do Choke e Linhas Volume Total de Fluido de Perfura��o no Sistema Planilha de Controle

19. M�todos de Controle Objetivos Expulsar o fluido invasor Substituir o fluido por outro de peso adequado Condi��o de Opera��o Press�o no Fundo ? Press�o do Reservat�rio Fundamento Press�o no Fundo Constante Press�o na Sapata ? Fratura (Leak Off Test)

20. M�todos de Controle M�todo do Engenheiro (Wait and Weight) Fluido de perfura��o que amortece o po�o Iniciar Inje��o do Fluido de Amortecimento Press�o de Inje��o reduz-se One Circulation Method

21. M�todos de Controle M�todo do Sondador (Driller�s) Circular com o fluido original no po�o Expulsar fluido invasor Preparar simultaneamente o fluido de amortecimento Efetuar a substitui��o do fluido ap�s a remo��o do fluido invasor Two Circulations Method

22. Press�es na Circula��o Press�o Inicial de Circula��o (PIC) Press�o Final de Circula��o (PFC)

23. Press�es no Anular BHP � mantida constante pela opera��o do choke ajust�vel Partindo-se desta press�o (BHP) conhecida, pode-se determinar a press�o em cada ponto do anular C�lculo da densidade dos fluidos e do volume que cada um ocupa no po�o Para g�s considera-se a lei dos gases perfeitos e s�o adotadas as seguintes hip�teses: (1) o kick constitui uma regi�o homog�nea e cont�nua, e (2) n�o h� deslizamento entre fases

24. Exemplo Um po�o vertical estava sendo perfurado a prof. de 10000 p�s com um fluido de 9,6 ppg que era bombeado a vaz�o de 8,5 bbl/min, quando foi detectado um kick. Ganhou-se 20 bbl em 3 min e o BOP foi fechado. Ap�s estabiliza��o, foram lidas as seguintes press�es SIDPP=520 psi e SICP=720 psi. A capacidade do anular po�o-DP � de 12,9 ft/bbl e a po�o-DC � de 28,6 ft/bbl para os 900 p�s de DC�s na coluna. A capacidade total da coluna � de 130 bbl e a sapata anterior est� a 3500 p�s de prof. (Exemplo visto anteriormente). Calcule a m.e.e (massa espec�fica equivalente) na sapata quando do fechamento do po�o. Calcule tamb�m a m.e.e. na sapata ap�s o bombeio de 300 bbl de fluido de amortecimento (m�todo do engenheiro) supondo que tenha sido empregada a margem de 50 psi acima da press�o do reservat�rio para circula��o. Considere que o kick � de g�s metano, a uma temperatura constante de 140 �F, e que segue o comportamento de g�s ideal. No fechamento M.e.e. do fluido de matar M.e.e na sapata no fechamento

25. Exemplo Ap�s o bombeio de 300 bbl de fluido de amortecimento, o volume de fluido de amortecimento no anular � de 300-130=170 bbl. Como V3=31,5 bbl (L3=900 p�s), ent�o A press�o na base do g�s � obtida por Para g�s ideal Para Calcular a m.e.e a 3500 p�s

26. Toler�ncia ao Kick Objetivo Na ocorr�ncia de um kick, deseja-se fechar o po�o e circular o kick com seguran�a, sem que haja fraturamento da forma��o mais fraca (considerada na sapata) A solu��o requer o conhecimento das: Press�es caracter�sticas das forma��es Press�es atuantes ao longo do po�o durante: Ocorr�ncia do influxo Fechamento do po�o Circula��o do Kick Toler�ncia � um limite para uma dada vari�vel (valor m�ximo ou m�nimo) Margem � o que falta para a vari�vel atingir a toler�ncia ou o limite, ou seja, � a diferen�a entre o valor da vari�vel e o seu limite (m�ximo ou m�nimo)

27. Equacionamento B�sico Para resultados precisos, requer modelagem complexa do escoamento multif�sico. Uma modelagem simplificada permite: Resultados conservativos, satisfat�rios em cen�rios convencionais. Maior facilidade para compreens�o do problema Caracter�sticas do modelo simplificado Bolha �nica Quase est�tico Nomenclatura ?m � m.e. do fluido de perfura��o ?p � m.e.e. da press�o de poros ?cs � m.e.e. atuante na sapata do rev. ?k � m.e.e. do kick

28. Equacionamento B�sico Premissas Condi��o est�tica no fechamento do po�o Lk menor que o comprimento do po�o aberto ?m < ?f (m.e.e. de fratura na sapata) Supondo ?cs = ?f Calcula-se ?p = ?kt (m�xima press�o de poros, em m.e.e.admiss�vel no cen�rio proposto) � a m�xima press�o de poros, expressa em m.e.e., de modo que, ocorrendo um kick com um determinado volume a uma certa profundidade com a lama existente, o po�o poder� ser fechado sem fratura da sapata.

29. Aplica��es do Kick Tolerance Elabora��o de projeto de po�o de baixo para cima Elabora��o de projeto de po�o de cima para baixo Verifica��o da viabilidade de um programa de assentamento de sapatas de revestimento Acompanhamento da execu��o de po�os

30. Aplica��es do Kick Tolerance Projeto de Cima para Baixo Maximiza comprimento dos revestimentos Pode economizar um revestimento

31. Aplica��es do Kick Tolerance Projeto de Baixo para Cima Po�o�Slim� Minimiza comprimento dos revestimentos