1. Controle de Areia
Luiz Otavio Almeida Bueno e Silva - PdS
Engenheiro de Petróleo
Petrobras
lobueno@gmail.com
2. Introdução
O que é controle de areia·
Causas e efeitos da produção de areia
Previsão de produção de areia
Equipamentos de controle de areia
Tubos rasgados
Telas
Packers
· Técnicas para Controle de Areia
Sem Controle
Injeção de Resina
Perfuração orientada
Stand Alone
Gravel pack
Frack pack
3. Introdução
• O que é controle de areia?
• Porque o controle de areia é necessário?
• Como prever a produção de areia?
4. Introdução
• O que é controle de areia?
• Porque o controle de areia é necessário?
• Como prever a produção de areia?
5. • Controle de areia é um dos processos da
completação que consiste na instalação
de equipamento ou aplicação de
técnicas para prevenir a migração de
areia do reservatório para o poço.
Introdução
6. Introdução
• O que é controle de areia?
• Porque o controle de areia é necessário?
• Como prever a produção de areia?
7. • 60% do petróleo mundial é produzido de carbonatos.
• 90% dos poços são perfurados em reservatórios de
arenito.
• 30% dos arenitos são inconsolidados o bastante para
serem produzidos junto com o petróleo.
Por que o controle de areia é necessário?
Introdução
10. Causas da produção de areia
• Ausência de agentes cimentantes.
• Velocidade do fluido (arraste)
• Depleção
• Mudança nas condições originais
Introdução
24. • Curva de pressão de um poço vertical
Metade da queda de
pressão ocorre a 8 m
do centro do poço
Vazão 8500 bpd
Diam 8,5”
33 m de espessura
100 mD permeabilidade
4 cP viscosidade
1.2 fator de formação do óleo
P res = 5565 psia
Distância do centro do poço (ft)
Pressão(psia)
Introdução
25. • Propriedades mecânicas da formação
• Perfis (sônico, densidade, neutrão)
• Porosidade
• Drawdown
• Análise por elementos finitos
• Water breakthrough
Introdução
26. • Propriedades mecânicas da formação
• Perfis (sônico, densidade, neutrão)
• Porosidade
• Drawdown
• Análise por elementos finitos
• Water breakthrough
Introdução
29. • Propriedades mecânicas da formação
• Perfis (sônico, densidade, neutrão)
• Porosidade
• Drawdown
• Análise por elementos finitos
• Water breakthrough
Introdução
31. • Propriedades mecânicas da formação
• Perfis (sônico, densidade, neutrão)
• Porosidade
• Drawdown
• Análise por elementos finitos
• Water breakthrough
Introdução
32. • Porosidade > 30% - grande chance de
necessidade de CA
• Porosidade < 20% - CA menos provável
• 20% < Porosidade < 30 % - ????
Introdução
33. • Propriedades mecânicas da formação
• Perfis (sônico, densidade, neutrão)
• Porosidade
• Drawdown
• Análise por elementos finitos
• Water breakthrough
Introdução
35. • Propriedades mecânicas da formação
• Perfis (sônico, densidade, neutrão)
• Porosidade
• Drawdown
• Análise por elementos finitos
• Water breakthrough
Introdução
38. • Propriedades mecânicas da formação
• Perfis (sônico, densidade, neutrão)
• Porosidade
• Drawdown
• Análise por elementos finitos
• Water breakthrough
Introdução
45. Liner Rasgado
• Rasgos em vários padrões
• 3 % - 6% da área
• Perfil Keystone – evita entupimentos
• Mais barato que telas
• Indicado para poços de baixa
produtividade
46. • Liner Rasgado
• Tela wire-wrapped
• Tela pre-packed
• Tela metálica c/ shroud
• Tela Expansível
• Packers
Equipamentos de Controle de Areia
55. Controle de Areia
• Liner Rasgado
• Tela wire-wrapped
• Tela pre-packed
• Tela metálica c/ shroud
• Tela Expansível
• Packers
Equipamentos de Controle de Areia
63. • Sem controle
• Resina
• Perfuração seletiva
• Stand Alone
• Gravel Pack em poço revestido
• Gravel Pack em poço aberto
• Frac Pack
Técnicas de Controle de Areia
64. Controle de Areia
• Sem controle
• Resina
• Perfuração seletiva
• Stand Alone
• Gravel Pack em poço revestido
• Gravel Pack em poço aberto
• Frac Pack
Métodos de Controle de Areia
69. • Instalação de equipamentos de separação de areia.
• Redução de curvas nas tubulações.
• Inspeção e manutenção mais frequente dos
equipamentos de superfície.
• Uso de metalurgias especiais nos equipamentos.
• Tratamento dos resíduos oleosos (areia separada).
• Parada para manutenção para retirada da areia
(flexitubo, caçamba)
Sem Controle
70. • Sem controle
• Resina
• Perfuração Orientada
• Stand Alone
• Gravel Pack em poço revestido
• Gravel Pack em poço aberto
• Frac Pack
Métodos de Controle de Areia
72. • Injeção de resina p/ consolidação
• Tampão balanceado/perfuração
• Método Rápido
• Não há garantia de penetração em
todos os canhoneados
• Intervalos 3 – 5 metros
• <1% dos casos
Resina
73. • Sem controle
• Resina
• Perfuração Orientada
• Stand Alone
• Gravel Pack em poço revestido
• Gravel Pack em poço aberto
• Frac Pack
Métodos de Controle de Areia
77. Perfuração Orientada
• Poços Horizontais
• Grandes diferenças entre tensões
• Dificuldades em garantir a orientação
dos tiros +/- 26o
• Casos de sucesso – VARG Field -
Noruega
78. • Sem controle
• Resina
• Perfuração Orientada
• Stand Alone
• Gravel Pack em poço revestido
• Gravel Pack em poço aberto
• Frac Pack
Técnicas de Controle de Areia
79. Stand Alone
• Tela posicionada diretamente em frente
à formação – sem propante
• Cu=D40/D90 < 5
• Finos < 5%
• Poucos poços candidatos
81. Stand Alone
• Baixa confiabilidade
• Indicada para intervalos homogêneos
• Excelente produtividade (exceto quando
plugueada por finos)
• Baixo custo
• Indicada para intervalos produtores de
pouca areia
• É possível usar com packers para
isolamento de zonas
82. ICD – Inflow Control Devices
• Diminuem o fluxo anular
• Minimizam criação de “hot spots”
• Equalizam o fluxo por toda extensão
Vídeo1
Vídeo2
Stand Alone
87. Gravel Pack em Poço Revestido
• Técnica mais difundida
• Poços de inclinação < 45o
• Telas wire wrapped
• Boa confiabilidade
• Necessária garantia de preenchimento de
todo intervalo telado
• Indicado para intervalos longos
88. Gravel Pack em Poço Revestido
Vantagens
• Melhor performance em intervalos longos
• Suporta tratamentos químicos
• Bons resultados em poços antigos
Desvantagens
• Reduz o diâmetro do poço
• Reparos demandam a retirada total do conjunto
• Dificuldade de isolamento de intervalos
89. Gravel Pack em Poço Revestido
Seleção do Gravel
• Saucier – 6 vezes maior que o tamanho do grão
médio da formação
90. Posição Squeeze
Tudo que é injetado na coluna vai
para a formação.
Gravel Pack em Poço Revestido
91. Posição de Circulação
O que é injetado na coluna retorna
pelo anular ou vai para a formação.
Gravel Pack em Poço Revestido
92. Posição de Circulação Reversa
O que é injetado na coluna retorna
pelo anular ou vai para a formação.
Gravel Pack em Poço Revestido
93. Gravel Pack em Poço Revestido
Deslocamento do Propante
• Slurry Pack – alta concentração de propante
• Water Pack – em desuso
• High Rate Water Pack – altas vazões
94. Gravel Pack em Poço Revestido
Execução do GP
• Condicionar revestimento
• Substituir fluido de completação
• Assentar Sump Packer
• Canhonear Revestimento
• Descer o conjunto de Gravel Pack
• Testar ferramentas nas várias posições
• Posicionar soaking ácido
• Injetar ácido – avaliar injetividade
95. Gravel Pack em Poço Revestido
Execução do GP
• Calibra flowmeter
• Inicia injeção de gravel
• Monitorar parâmetros de injeção/vazão de
retorno/abertura do choke
• Quando atingir o “screen out” parar o bombeio
• Posicionar ferramenta na posição reversa
• Circular até retorno limpo
97. Controle de Areia
• Sem controle
• Resina
• Perfuração Orientada
• Stand Alone
• Gravel Pack em poço revestido
• Gravel Pack em poço aberto
• Frac Pack
Técnicas de Controle de Areia
101. Gravel Pack em Poço Aberto
Desafios
• Formações com baixa resistência à fratura
• Altas pressões de bombeio
• Garantia de cobrimento de todo o
intervalo telado
• Embuchamento prematuro
103. • Sem controle
• Resina
• Perfuração Orientada
• Stand Alone
• Gravel Pack em poço revestido
• Gravel Pack em poço aberto
• Frac Pack
Técnicas de Controle de Areia
104. Frac Pack
Abre uma fratura e faz a contenção
de areia em uma só operação.
105. • Poços bem cimentados
• Não deve haver contato Óleo/Agua ou Gás/Óleo
próximos
• Poços danificados
• Confiabilidade alta mesmo com grande
presença de finos
• Excelente produtividade em intervalos
heterogêneos
• Alto custo
• Risco de fraturar zona de conto O/A ou G/O
Frac Pack
113. Seleção da Técnica de Contenção de Areia Adequada
BaixaMédiaAlta
Baixa Média Alta
“Qualidade” da areia
Gravel Pack em
Poço Aberto
Telas
convencionais
Probabilidadedeproduçãode
areianavidadopoço