Perfuração: Uma Operação de Risco

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                                     IMAGEM MERAMENTE ILUSTRATIVA


A perfuração de um
poço de petróleo pode ser comparada à construção de um túnel: o caminho precisa
estar devidamente dimensionado, reforçado e cimentado para que o “trânsito” de
óleo por ali seja seguro. Entretanto, numa escala de dificuldade e imprevisibilidade
um pouco maior do que para um túnel, a perfuração é uma operação bastante
complexa e está sujeita à ocorrência de uma série de anormalidades.

O poço é criado por
uma coluna de perfuração (drill string),
com uma broca acoplada na sua extremidade, e seu diâmetro pode variar entre 5 e
50 polegadas de acordo com a seção a ser perfurada. Após a perfuração de cada
seção, tubos de aço de revestimento (casing)
são descidos no poço, os quais provém integridade estrutural às paredes em
zonas de alta pressão, por exemplo, onde desmoronamentos podem vir a ocorrer. A
sequência do processo, como já é conhecida, consiste na substituição da broca
por outra de menor diâmetro seguida por revestimento até que a formação
produtora seja atingida.

Apesar da
significativa evolução das técnicas de perfuração, do incremento de tecnologia
e da aplicação de boas práticas operacionais, complicações durante o processo
podem e irão ocorrer e, entre os prejuízos, pode-se destacar: contratação de
tempo adicional de sonda, atraso na execução do projeto e, em casos mais
extremos, perda do poço.

Quanto à operação
propriamente dita, entre outros, os seguintes problemas podem ocorrer:

·      
Perda de circulação

·      
Prisão diferencial

·      
Kick

·      
Desmoronamento

·      
Alargamento

·      
Pack-off

·      
Chavetas

·      
Batente

·      
Fechamento de poço

·      
Quebra de BHA

·      
Entupimento de jatos

·      
Enceramento da broca

·      
Washout

Os três primeiros
problemas serão descritos a seguir, uma vez que os seus princípios e mecanismos
de ocorrência são mais conhecidos. Entre estes, pôde ser observado que existe
uma relação de causa e consequência.

Perda de circulação

Nessa situação,
ocorre a perda do fluido para a formação, seja na perfuração, completação ou em
uma intervenção (workover), e pode
ser de dois tipos: parcial e total. A perda parcial ocorre quando se nota uma
diminuição do fluido que retorna para os tanques, ou seja, parte do fluido
penetra na formação e não chega à superfície. E a total quando esse fluido se
perde totalmente na formação. Evidenciando a relação de causa e consequência
citada anteriormente, caso tal perda se dê em uma zona mais profunda, as zonas
mais rasas poderão entrar em kick ou
desmoronamento, pois ocorreria uma diminuição da pressão hidrostática no
interior do poço.

Ambiental e
economicamente falando, isso também seria um problema ao contaminar aquíferos
com a pasta de cimento ou fluido de perfuração e ao danificar o reservatório.

Como ilustra a
figura a seguir, alguns motivos para a perda de circulação são: existência de
zonas permeáveis, cavernas, fraturas naturais e fraturas induzidas.

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Prevenir completamente
a perda de circulação é algo realmente difícil, mas algumas medidas podem ser
tomadas para reduzi-la, especialmente a fixação de revestimento em zonas mais
fracas, controle do peso fluido a partir da pressão de poros e de fratura e o
uso de tampões de cimento em casos mais severos.

Prisão diferencial

Esse tipo de prisão
ocorre somente em intervalos permeáveis da formação, com peso de fluido de
perfuração muito maior que a pressão da formação (Equivalent Circulation Density, ECD , pressão de poros),
onde a coluna acaba sendo pressionada no reboco contra a parede do poço e
provoca a deposição de sólidos ao redor, como pode ser visto na figura abaixo.
Desta forma, a coluna fica presa.

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Para evitar a
ocorrência da prisão da coluna de perfuração, procura-se mantê-la sempre em
movimento vertical ou rotativo e diminuir os tempos de parada e manobras. Além
disso, o ajuste do peso do fluido e de suas propriedades proporcionarão um
reboco mais firme.

Kick

Largamente
difundido, o conceito de kick é o de
influxo indesejado de fluidos da formação no poço. Ele ocorre quando a pressão
no interior do poço é insuficiente para manter os fluidos confinados na
formação, geralmente em zonas de pressão de poros anormalmente alta.

Se esse influxo de
fluidos não for controlado a tempo, pode transformar-se em um blow-out, com a saída de
hidrocarbonetos, gás (CO2 e H2S, por exemplo) e água,
causar danos de alto custo nas instalações e cadeias de produção e até mortes
de funcionários e poluição ambiental.

Assim, a
identificação da ocorrência de um kick
é feita a partir do aumento de volume de lama nos tanques, poço em fluxo mesmo
com as bombas desligadas, corte de lama por gás, óleo ou água. E o controle do
mesmo pode ser feito com o fechamento do poço (BOP) e leitura das pressões na
cabeça, com a regulagem de circulação do fluido invasor, aumentando a massa
específica do fluido de perfuração.

De forma resumida,
a tabela a seguir traz alguns desses problemas junto aos seus agentes
causadores e parâmetros analisados para fins de comparação.

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Como visto, muitas
são as dificuldades para perfurar as formações, de forma a garantir a
integridade do poço e da formação, até chegar ao reservatório. Para evitar ou
reduzir o impacto dos referidos problemas durante a perfuração, o emprego de
técnicas consolidadas e aperfeiçoadas e a análise dos parâmetros adequados são
indispensáveis.

Lucas Goulart
Diretoria de Projetos Portal do Petroleiro
Graduando em Engenharia de Petróleo

Referências:

Rocha, L. A. S
& Azevedo, C. T. Projetos de Poços de
Petróleo: Geopressões e Assentamento de Colunas de Revestimentos.
2ª ed.
Rio de Janeiro: Petrobras, Interciência, 2009.

Tavares, R. M. Interpretação e Análise de Dados de
Perfuração em Poços de Petróleo.
2006. Dissertação (Mestrado em Ciências e
Engenharia de Petróleo) – Instituto de Geociências, Universidade Estadual de
Campinas, São Paulo.

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