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Apresentação para trabalho de conclusão de curso apresentado
por Augusto César e Bruna Sanchez
13/11/2014
POR QUE CONTROLAR A PRODUÇÃO DE AREIA?
A produção de areia e sedimentos em geral é um fenômeno natural que ocorre
em poços de arenito com o passar do tempo, ou devido a pequena quantidade
de agente cimentador entre os grãos.
A produção desse sedimento causa danos aos equipamentos de superfície, a
coluna de produção, e causa problemas com descarte.
Para evitar essa produção precoce ou a produção imediata alguns métodos
podem ser utilizados, e algumas fatores podem ser consideradas responsáveis
pela produção.
FATORES QUE INFLUENCIAM NA PRODUÇÃO DE AREIA.
- Força de coesão das partículas ( ligada a quantidade de agente cimentador).
- Danos durante a perfuração
- Despressurização dos poros.
MÉTODOS DE CONTROLE DE AREIA :
- Restrição ao fluxo de sólidos (métodos mecânicos)
- Controle da produção (redução de vazão)
- Reforço ou melhor condicionamento da formação (pouco utilizado)
AVALIAÇÃO POR MÉTODO DIRETO DA GRANULOMETRIA DO POÇO
-Coleta de amostras (amostras laterais/ testemunhos ou de calha)
-Teste das peneiras com avaliação da curva S.
MÉTODOS DE CONTROLE DE AREIA :
Controle da produção (redução de vazão)
Reforço ou melhor condicionamento da formação (pouco utilizado)
Controles da produção - Quando o fluido recuperado do poço atinge
certa vazão, que acarreta em determinada força de arraste começa a
carrear sedimentos para a coluna. Para evitar a produção de areia é
simples, basta controlar o fluxo, ou seja, manter baixa a taxa de
escoamento do hidrocarboneto para não produzir esses grãos abrasivos,
ou ainda usar uma faixa de admissão controlado para obter um produção
aceitável de arenitos.
Reforços, ou melhor, condicionamento da formação - É um tipo de
tratamento químico que consiste na aplicação de um gravel com resina
nos ‘vazios’ causados pela produção de areia atrás da coluna de produção,
ajudando na força de coesão entre os grãos do reservatório. Este método
apresenta alguns riscos de danos e não vem sendo muito utilizado. Esta
técnica se restringe a ser aplicada em poços com pequena extensão
canhoneada, sendo também recomendada para poços antigos que já
produziram grandes volumes de areia.
MÉTODOS DE CONTROLE DE AREIA :
Restrição ao fluxo de sólidos (métodos mecânicos)
Os principais elementos empregados no mecanismo de retenção
mecânica são os tubos ranhurados, e as telas acompanhadas ou não de
gravel. As telas se constituem de um tubo base com furos entre 8 e 10% do
seu corpo, gibs (fios verticais de sustentação), e jaquetas, o que vai diferir
de uma espécie de tela para outra vai ser o tipo de proteção/meio filtrante
que ela vai ter.
As telas se dividem em :
* tubos ranhurados
wire-wrapped
premium
expansível
pré-empacotadas
caminho alternativo
DIFERENTES TIPOS DE TELA
1 - TUBO RANHURADO
2- PRÉ-EMPACOTADAS
3- WIRE-WRAPPED
4- EXPANSÍVEL
5- PREMIUM
6- CAMINHO ALTERNATIVO
1
2
3
6
5
4
DISTINTAS TÉCNICAS DE SELEÇÃO DE GRAVEL
GRÁFICO DA CURVA S
D90=0,15
D10=0,70
D50=0,35
D40=0,40
CUMULATIVO 10%
CUMULATIVO DE 40 E
90 % ( COEFICIENTE
DE UNIFORMIDADE
CUMULATIVO DE 50 %
SAUCIER = 6 X D50 (0,35) = 2,10
COEF. UNIF. ≈ 2,67 1° CASO
6 * DS10 = 0,7 *6 = 4,2
CUMULATIVO DE 95 %
TIFFIN = D10/D95 ≈ 10,67
D95=0,06
FINOS > 5%
DIAGRAMA DE BIANCO
TABELA GUIA PARA SELEÇÃO DE GRAVEL
TABELA GUIA PARA SELEÇÃO DE GRAVEL E TELA
GRAVEL DA COMPLETAÇÃO E QUALIDADE DO MESMO
O gravel pode ser : uma areia bem selecionada, uma cerâmica
industrializada resinada. O gravel é disposto no mercado como descrito
na tabela a cima mesh # 10/20, # 16/30 , # 20/40, # 8/12, # 8/16, # 10/20, #
12/20 e # 20/40. Estes produtos são testados e homologados pelo STIM-
Lab, laboratório internacional qualificado para análises de propantes e
pelo CENPES - Centro de Pesquisas e Desenvolvimento da Petrobras.
O gravel assim como as amostras obtidas do poço passam por muitos
testes, porém alé, de estabelecer as características do gravel é necessário
também garantir suas qualidades.
TESTES REALIZADOS NO GRAVEL
Os testes são eles :
-Análise do tamanho (faixa de range do gravel escolhida) duas peneiras
uma sobre a outra, sendo que % retida da peneira de diâmetro menor =< a
96% e retida na maior =< a 2%.
- Esfericidade ( aproximação do gravel de uma esfera perfeira que é 1)
resultado => que 0,6.
-Redondeza – medida de curvatura e uniformidade do gravel => 0,6
-Solubilidade em ácido (sem solubilidade em solução de ácido clorídrico
com concentração de 1%)
-Teor de Impureza – (teste de solubilidade em vapor – Turbidez menor
que 250 NTU).
- Resistência a compressão ( amostra sem finos sobre confinamento não
deveria produzir em peso mais de 2 %.).
FERRAMENTA DE GRAVEL
CONCLUSÃO
As operações de Gravel –pack em poço revestido e
principalmente em poços horizontais, apesar dos riscos e
maiores investimentos dos que os necessários para poços
convencionais se justifica, pelo simples fato de aumentar a
área de recuperação de óleo e a ‘segurança’ do poço, visto que
em poços horizontais as condições de desmoronamento e
colapso do reservatório são mais favoráveis. A perda de um
poço já justificaria os gastos maiores, e os recursos
financeiros exigidos com operações de intervenção e
manutenção superam com facilidade o ‘investimento’ de uma
coluna de contenção mecânica de areia caso ela venha a ser
requerida. Hoje com as telas de caminho alternativo, até
mesmo o risco de um empacotamento ineficiente se torna
menor.
FIM
ESCOLHA DO FORMATO DO FIO DA TELA WIRE WRAPPED
CONJUNTO DE PENEIRAS E AMOSTRAS LATERAIS E TESTEMUNHO
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Controle de areia em poços

  • 1. Apresentação para trabalho de conclusão de curso apresentado por Augusto César e Bruna Sanchez 13/11/2014
  • 2. POR QUE CONTROLAR A PRODUÇÃO DE AREIA? A produção de areia e sedimentos em geral é um fenômeno natural que ocorre em poços de arenito com o passar do tempo, ou devido a pequena quantidade de agente cimentador entre os grãos. A produção desse sedimento causa danos aos equipamentos de superfície, a coluna de produção, e causa problemas com descarte. Para evitar essa produção precoce ou a produção imediata alguns métodos podem ser utilizados, e algumas fatores podem ser consideradas responsáveis pela produção. FATORES QUE INFLUENCIAM NA PRODUÇÃO DE AREIA. - Força de coesão das partículas ( ligada a quantidade de agente cimentador). - Danos durante a perfuração - Despressurização dos poros.
  • 3. MÉTODOS DE CONTROLE DE AREIA : - Restrição ao fluxo de sólidos (métodos mecânicos) - Controle da produção (redução de vazão) - Reforço ou melhor condicionamento da formação (pouco utilizado) AVALIAÇÃO POR MÉTODO DIRETO DA GRANULOMETRIA DO POÇO -Coleta de amostras (amostras laterais/ testemunhos ou de calha) -Teste das peneiras com avaliação da curva S.
  • 4. MÉTODOS DE CONTROLE DE AREIA : Controle da produção (redução de vazão) Reforço ou melhor condicionamento da formação (pouco utilizado) Controles da produção - Quando o fluido recuperado do poço atinge certa vazão, que acarreta em determinada força de arraste começa a carrear sedimentos para a coluna. Para evitar a produção de areia é simples, basta controlar o fluxo, ou seja, manter baixa a taxa de escoamento do hidrocarboneto para não produzir esses grãos abrasivos, ou ainda usar uma faixa de admissão controlado para obter um produção aceitável de arenitos. Reforços, ou melhor, condicionamento da formação - É um tipo de tratamento químico que consiste na aplicação de um gravel com resina nos ‘vazios’ causados pela produção de areia atrás da coluna de produção, ajudando na força de coesão entre os grãos do reservatório. Este método apresenta alguns riscos de danos e não vem sendo muito utilizado. Esta técnica se restringe a ser aplicada em poços com pequena extensão canhoneada, sendo também recomendada para poços antigos que já produziram grandes volumes de areia.
  • 5. MÉTODOS DE CONTROLE DE AREIA : Restrição ao fluxo de sólidos (métodos mecânicos) Os principais elementos empregados no mecanismo de retenção mecânica são os tubos ranhurados, e as telas acompanhadas ou não de gravel. As telas se constituem de um tubo base com furos entre 8 e 10% do seu corpo, gibs (fios verticais de sustentação), e jaquetas, o que vai diferir de uma espécie de tela para outra vai ser o tipo de proteção/meio filtrante que ela vai ter. As telas se dividem em : * tubos ranhurados wire-wrapped premium expansível pré-empacotadas caminho alternativo
  • 6. DIFERENTES TIPOS DE TELA 1 - TUBO RANHURADO 2- PRÉ-EMPACOTADAS 3- WIRE-WRAPPED 4- EXPANSÍVEL 5- PREMIUM 6- CAMINHO ALTERNATIVO 1 2 3 6 5 4
  • 7. DISTINTAS TÉCNICAS DE SELEÇÃO DE GRAVEL
  • 8. GRÁFICO DA CURVA S D90=0,15 D10=0,70 D50=0,35 D40=0,40 CUMULATIVO 10% CUMULATIVO DE 40 E 90 % ( COEFICIENTE DE UNIFORMIDADE CUMULATIVO DE 50 % SAUCIER = 6 X D50 (0,35) = 2,10 COEF. UNIF. ≈ 2,67 1° CASO 6 * DS10 = 0,7 *6 = 4,2 CUMULATIVO DE 95 % TIFFIN = D10/D95 ≈ 10,67 D95=0,06 FINOS > 5%
  • 10. TABELA GUIA PARA SELEÇÃO DE GRAVEL
  • 11. TABELA GUIA PARA SELEÇÃO DE GRAVEL E TELA
  • 12. GRAVEL DA COMPLETAÇÃO E QUALIDADE DO MESMO O gravel pode ser : uma areia bem selecionada, uma cerâmica industrializada resinada. O gravel é disposto no mercado como descrito na tabela a cima mesh # 10/20, # 16/30 , # 20/40, # 8/12, # 8/16, # 10/20, # 12/20 e # 20/40. Estes produtos são testados e homologados pelo STIM- Lab, laboratório internacional qualificado para análises de propantes e pelo CENPES - Centro de Pesquisas e Desenvolvimento da Petrobras. O gravel assim como as amostras obtidas do poço passam por muitos testes, porém alé, de estabelecer as características do gravel é necessário também garantir suas qualidades.
  • 13. TESTES REALIZADOS NO GRAVEL Os testes são eles : -Análise do tamanho (faixa de range do gravel escolhida) duas peneiras uma sobre a outra, sendo que % retida da peneira de diâmetro menor =< a 96% e retida na maior =< a 2%. - Esfericidade ( aproximação do gravel de uma esfera perfeira que é 1) resultado => que 0,6. -Redondeza – medida de curvatura e uniformidade do gravel => 0,6 -Solubilidade em ácido (sem solubilidade em solução de ácido clorídrico com concentração de 1%) -Teor de Impureza – (teste de solubilidade em vapor – Turbidez menor que 250 NTU). - Resistência a compressão ( amostra sem finos sobre confinamento não deveria produzir em peso mais de 2 %.).
  • 15. CONCLUSÃO As operações de Gravel –pack em poço revestido e principalmente em poços horizontais, apesar dos riscos e maiores investimentos dos que os necessários para poços convencionais se justifica, pelo simples fato de aumentar a área de recuperação de óleo e a ‘segurança’ do poço, visto que em poços horizontais as condições de desmoronamento e colapso do reservatório são mais favoráveis. A perda de um poço já justificaria os gastos maiores, e os recursos financeiros exigidos com operações de intervenção e manutenção superam com facilidade o ‘investimento’ de uma coluna de contenção mecânica de areia caso ela venha a ser requerida. Hoje com as telas de caminho alternativo, até mesmo o risco de um empacotamento ineficiente se torna menor.
  • 16. FIM
  • 17. ESCOLHA DO FORMATO DO FIO DA TELA WIRE WRAPPED
  • 18. CONJUNTO DE PENEIRAS E AMOSTRAS LATERAIS E TESTEMUNHO