Caderno de exercícios controle de poço

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Caderno de exercícios controle de poço

  1. 1. CONCEITOS BÁSICOS – EXERCÍCIOSEx.1Calcule a massa específica equivalente de fratura de uma formação sabendo-seque o teste de absorção realizado com a sapata a 2.500 m e peso da lama de 10lb/gal obteve 1.200 psi na superfície.Ex.2Sabendo-se que: Densidade do gás = 0,65 Temperatura média do gás = 100 oF Fator de compressibilidade do gás = 0,85 Peso do fluido no poço = 9 lb/gal Profundidade do poço = 3.000 ma) Considere que o poço entrou em blowout, todo fluido foi expulso e o BOP fechado. Qual será a pressão da formação se a pressão na cabeça é de 3.000 psi? Calcule o peso específico médio do gás.b) Com o poço fechado, calcule a pressão a 1000 m e 2.000 m usando a fórmula exponencial e usando o peso específico médio do gás. Compare os resultados. 1
  2. 2. Ex.3Uma coluna de revestimento está sendo descida no poço com sapata flutuante.Por problemas na linha de enchimento da lama, a coluna está sendo descidavazia. Com doze tubos descidos, a sede da esfera na sapata se rompe e a lamado anular se comunica com o interior do revestimento.Qual o valor do decréscimo de pressão no fundo do poço?Dados: Capacidade do revestimento = 0,5 bbl/m Capacidade do anular = 0,4 bbl/m Peso da lama = 10 lb/gal Comprimento dos tubos = 12 mEx.4Considere os seguintes dados para um poço em kick: SIDPP = 400 psi SICP = 520 psi Peso da lama = 10 lb/gal Peso equivalente de fratura na sapata = 13 lb/gal Profundidade da sapata = 2.000 m Lâmina d´água = 800 mConsidere ainda que as perdas de carga por fricção são dadas pelas seguintesexpressões: ANULAR  ∆P = Q2 x 10-5 x L INTERIOR DA CHOKE LINE  ∆P = Q2 x 2 x 10-6 x Londe ∆P = Perda de carga, psi Q = Vazão, gpm L = Comprimento, mDetermine a máxima vazão que se pode circular o kick sem fraturar na sapata se apressão no choke é mantida igual a 300 psi? 2
  3. 3. Ex.5Considere os seguintes dados para o programa da cimentação primária de umrevestimento de 7” OD: Profundidade da sapata = 2.800 m Comprimento da 1a pasta (à frente) = 250 m Comprimento da 2a pasta (atrás) = 150 m Peso específico da lama = 12,3 lb/gal Peso específico da 1a pasta = 13,5 lb/gal Peso específico da 2a pasta = 15,8 lb/gal Capacidade do anular revestimento-poço = 0,07 bbl/m Pressão no fundo do poço requerida com as pastas no lugar = 5.850 psi Pressão de poros @ 2.800 m = 5.800 psia) Calcule o volume do colchão de lavagem que deve ser deslocado a frente da 1a pasta, sabendo-se que o peso específico do colchão é de 8,5 lb/gal.b) Determine a mínima perda de carga para não haver kick no instante em que a 1a pasta chega na sapata. 3
  4. 4. Ex.6O peso específico do fluido de completação está sendo aumentado de 9 para 11lb/gal. A bomba pára quando a interface entre os dois fluidos está a 2.100 m nacoluna de tubing e o BOP é fechado. Qual o valor da pressão que aparecerá nomanômetro do anular? Qual o peso específico equivalente a 1.000 m (tanto pelointerior da coluna como pelo anular) depois que o BOP é fechado?Ex.7Considere os seguintes dados para um poço submarino que se encontra com oBOP fechado. ∆Pint = 400 psi ∆Pan,poço aberto = 50 psi ∆Pcl = 200 psi ∆Pan,poço revestido = 50 psi ∆Pbroca = 900 psi ρm = 10 lb/gal ρfrat,sap = 13.7 lb/gal Profundidade da sapata = 1.800 m Profundidade do poço = 2.500 mDetermine a pressão de bombeio circulando diretamente pelo interior da coluna ecom o choke todo aberto (∆P no choke = zero). Verifique se é possível circularreversamente com esta vazão [considere a mesma perda de carga na broca edespreze perdas de carga na superfície]. 4
  5. 5. Ex.8Durante o teste de absorção realizado na profundidade de 2.400 m após o corteda sapata de uma coluna de revestimento, observa-se uma pressão na superfíciede 1.000 psi no momento da absorção de fluido pela formação. O peso da lama éde 9,4 lb/gal.a) Se o peso da lama é aumentado para 9,8 lb/gal em função de um desmoronamento, qual é a pressão máxima no manômetro do choke logo após o fechamento do poço em caso de um kick?b) Se a profundidade da formação que gerou o kick é de 3.500 m, qual é o volume máximo admissível do kick sabendo-se que a massa específica equivalente de poros encontrada é 1,0 lb/gal maior que o peso da lama?Dados: Peso específico do kick = 2 lb/gal Capacidade do anular = 0,15 bbl/m 5
  6. 6. CAUSAS E INDÍCIOS – EXERCÍCIOSEx.1Considere os seguintes dados: Comprimento da seção = 28,5 metros Capacidade do drillpipe = 0,06 bbl/m Deslocamento do drillpipe = 0,02 bbl/m Capacidade do revestimento = 0,50 bbl/m Peso da lama no poço = 10 lb/gal Profundidade do poço = 2.500 m Pressão de poros no fundo = 4.200 psi a) Antes de iniciar a manobra, o sondador injeta 20 bbl de um tampão pesado de 16 lb/gal seguido de 15 bbl de lama de 10 lb/gal. Qual a distância entre o nível do fluido no interior da coluna e a saída de lama (flowline)? b) Qual o número máximo de seções completas que podem ser retiradas sem abastecer o poço e sem induzir um kick no fundo do poço? 6
  7. 7. Ex.2Sabendo que: Profundidade do poço = 3.900 metros Limite de escoamento = 8 lbf/100 pé2 Viscosidade plástica = 20 cp Diâmetro do poço = 8,6” Diâmetro dos tubos = 5” Peso do fluido = 10,3 lb/gal Pressão de poros a 3.900 m = 6.650 psi Velocidade de retirada = 55 m/mina) Estime o peso do fluido recomendado (com margem de manobra)b) Qual a máxima velocidade de retirada para não causar um influxo?Ex.3O sondador retira 10 seções de drillpipes sem abastecer o poço. Existem duaszonas porosas expostas no poço aberto. Verifique se há kick em alguma das duaszonas sendo dados: Comprimento da seção = 28 m Capacidade do revestimento = 0,25 bbl/m Deslocamento do drillpipe = 0,03 bbl/m Peso da lama = 10 lb/gal Profundidade da primeira zona = 300 m Profundidade da segunda zona = 1.000 m Pressão de poros equivalente da primeira zona = 8,5 lb/gal Pressão de poros equivalente da segunda zona = 9,8 lb/gal 7
  8. 8. Ex.4Após atingir a profundidade de 3.500 metros, iniciou-se a retirada da coluna para atroca de broca. A pressão de poros da formação é de 5.500 psi e o peso do fluidode perfuração é de 9,4 lb/gal. Quando a broca atingiu a superfície, foi constatadoum ganho de 30 bbl nos tanques. Sabendo-se que a capacidade do poço é de0,25 bbl/m,a) Qual é o mínimo peso específico do fluido invasor para não estar ocorrendo influxo nesse instante?b) Se uma coluna é descida com float valve até o fundo do poço (deslocamento + capacidade = 0,20 bbl/m) haverá mais influxo se o gradiente de pressão do fluido invasor é de 8,5 lb/gal? 8
  9. 9. MÉTODO DO SONDADOR – EXERCÍCIOSEx.1Um poço entra em kick e é fechado. Após a estabilização da pressão no fundo dopoço, registram-se as pressões de fechamento na superfície (SIDPP e SICP) edescobre-se que o kick é de água salgada. Considere os seguintes dados: SIDPP = 500 psi SICP = 530 psi Volume ganho nos tanques = 15 bbl Gradiente de pressão da lama = 1,7 psi/m Gradiente de pressão do kick = 1,4 psi/m Capacidade do anular = 0,15 bbl/m Capacidade da linha do choke = 0,03 bbl/m Profundidade do poço = 3.000 m Lâmina d’agua = 800 m Pressão reduzida de circulação = 300 psi Perda de carga na linha do choke = 200 psi Perda de carga no anular poço aberto = 50 psi Perda de carga no anular revestido = 70 psiDetermine:a) Pressão inicial de circulação (PIC). Esta pressão vai ser mantida constante todo o tempo.b) Pressão no choke no início da circulaçãoc) Pressão atuando no fundo do poço durante a circulaçãod) Pressão atuando na entrada da linha do choke quando o kick atinge o BOPe) Pressão no choke quando o kick atinge o BOPf) Pressão no choke quando o kick atinge a superfícieg) Pressão no choke depois de todo o kick ser expulso 9
  10. 10. Ex. 2Foi detectado um kick quando perfurando na profundidade de 3.000 m e o poço foifechado. Após a estabilização das pressões tem-se a seguinte situação: SIDPP = 200 psi SICP = 250 psi Volume ganho = 8 bbl Capacidade do anular = 0,10 bbl/mDetermine o tipo de fluido invasor nas seguintes condições:a) O peso da lama é de 10,0 lb/gal tanto no interior da coluna como no anularb) Os cascalhos suspensos no anular aumentam o peso da lama no anular para 10,1 lb/gal e no interior permanece com 10,0 lb/gal 10
  11. 11. Ex.3Considere a segunda circulação do Método do Sondador. Se a pressão no chokeé mantida igual a SIDPP durante a descida da lama nova pelo interior da colunaentão a pressão no fundo do poço é dada por:a) Pressão de poros + perdas de carga na linha do choke + SIDPPb) Pressão hidrostática no anular + perdas de carga do anular até o BOP + perdas de carga na linha do choke + SIDPPc) Pressão de poros + perdas de carga do anular até o BOP + perdas de carga na linha do choke + SIDPPd) Pressão de poros + perdas de carga do anular até o BOPEx. 4Considere os seguintes dados para um poço em kick: SIDPP = 350 psi SICP = 600 psi Volume ganho nos tanques = 20 bbl Capacidade do anular = 0,10 bbl/m Profundidade do poço = 2.500 m Profundidade da sapata = 1.500 m Lâmina d’água = 700 m Peso da lama = 10 lb/gal Densidade equivalente de fratura na sapata = 13 lb/gal Pressão reduzida de circulação pelo riser = 800 psi Perda de carga na linha do choke = 200 psi Perda de carga do anular revestido = 80 psi Perda de carga no anular poço aberto = 120 psiDetermine:a) Pressão de poros da formaçãob) Pressão hidrostática do kick 11
  12. 12. c) Pressão inicial de circulação – PICd) Pressão máxima no choke em condições dinâmicas enquanto o kick está abaixo da sapatae) Pressão máxima no bengala em condições dinâmicas enquanto o kick está acima da sapataf) Pressão final de circulação 1 – PFC1 (Considere o fluido novo como igual a pressão da formação)g) Pressão no fundo do poço quando o fluido novo atinge a superfície. 12
  13. 13. Ex. 5Considere os seguintes dados para um kick de gás: SIDPP = 400 psi SICP = 700 psi Profundidade do poço = 3.800 m Profundidade da sapata = 2.900 m Lâmina d’água = 1.500 m Densidade da lama = 10,0 lb/gal Densidade equivalente de fratura na sapata = 12,8 lb/gal Pressão reduzida de circulação pelo riser = 1.400 psi Perda de carga na linha do choke = 200 psi Perda de carga no anular revestido = 100 psi Perda de carga no anular poço aberto = 50 psi Volume ganho nos tanques = 25 bbl Capacidade do anular coluna-poço = 0,10 bbl/m Capacidade da coluna = 0,042 bbl/m Capacidade volumétrica da bomba = 0,080 bbl/stk Vazão reduzida de circulação = 100 gpm (30 cpm)Questão 1: Enquanto você estava reunido para definir os parâmetros a seremusados no Método do Sondador, o sondador se assustou com o aumento daspressões de fechamento e acionou a bomba. Quando você chega na plataforma asituação é a seguinte: 1800 800 25 Vel. bomba Bengala Kill (cpm)O que fazer?a) Fechar o chokeb) Abrir o chokec) Acelerar a bombad) Desacelerar a bombae) Tudo está OK, continuar 13
  14. 14. Questão 2: Depois de um certo tempo de circulação observa-se a situaçãoabaixo. 2000 800 30 Vel. bomba Bengala Choke (cpm)Pergunta: Qual o valor da pressão no fundo nesse instante?Você decide manter uma sobrepressão de 50 psi no fundo do poço (desconsidereas perdas de carga no anular).O que fazer?a) Fechar o chokeb) Abrir o chokec) Acelerar a bombad) Desacelerar a bombae) Tudo está OK, continuarQuestão 3 A pressão no bengala está caindo. 1800 650 30 Vel. bomba Bengala Choke (cpm)O que fazer?a) Fechar o chokeb) Abrir o chokec) Acelerar a bombad) Desacelerar a bombae) Tudo está OK, continuar 14
  15. 15. Questão 4: Parece que você exagerou no fechamento e existe a suspeita de quehouve fratura na sapata. Seu gerente está ao telefone. Não entre em pânico econfira a sua planilha. 2300 1250 1300 Nº de strokes Bengala ChokeO que fazer?a) Fechar o chokeb) Abrir o chokec) Acelerar a bombad) Desacelerar a bombae) Tudo está OK, continuarQuestão 5: Repentinamente há um entupimento do choke, você pára a bomba efecha totalmente o choke. As pressões observadas são as seguintes: 800 1400 0 Vel. bomba Bengala Choke (cpm)Está havendo um novo kick? Fraturou na sapata? 15
  16. 16. Questão 6: Você reinicia a circulação (agora pelo outro choke) mantendo apressão de 1.200 psi na kill line constante. 2000 1200 30 Vel. bomba Bengala Kill (cpm)Você decide manter 400 psi de sobrepressão no fundo do poço (desconsidere asperdas de carga no anular) até o gás entrar na linha do choke. O que fazer?a) Fechar o choke para que a pressão no bengala fique igual a 2.400 psib) Fechar o choke para que a pressão no bengala fique igual a 2.200 psic) Acelerar a bombad) Desacelerar a bombae) Tudo está OK, continuarQuestão 7: Quando o gás entra na linha do choke a pressão no bengala cairapidamente. 1800 1300 30 Vel. bomba Bengala Choke (cpm)Você quer manter agora 100 psi acima da pressão de poros no fundo do poço(sempre desconsiderando as perdas de carga no anular. Elas são seu trunfo!!!).O que fazer?a) Fechar o choke para a pressão no choke subir mais 200 psib) Fechar o choke para a pressão no choke subir mais 100 psic) Abrir o choked) Acelerar a bombae) Tudo está OK, continuar 16
  17. 17. Questão 8: Um barulho estranho na plataforma e gás começa a passar pelodesgaseificador. As pressões nos dois manômetros caem rapidamente. Osondador se apavora e quer acelerar a bomba. 1700 1700 30 Vel. bomba Bengala Choke (cpm)O que fazer?a) Fechar o chokeb) Abrir o chokec) Acelerar a bombad) Desacelerar a bombae) Tudo está OK, continuarQuestão 9: Você conseguiu manter a pressão no bengala constante e igual a1.800 psi durante a expulsão do gás no poço. A pressão no choke pareceestranha. 1800 250 30 Vel. bomba Bengala Choke (cpm)Será que ainda há gás no poço? ( )SIM ( )NÃOO que fazer?a) Fechar o chokeb) Abrir o chokec) Acelerar a bombad) Desacelerar a bombae) Tudo está OK, continuar 17
  18. 18. Questão 10: O torrista afirma que o peso de lama na saída é o mesmo do dasucção da bomba. Para-se a bomba e o choke é fechado. Será que ainda há gásno poço? 600 600 0 Vel. bomba Bengala Choke (cpm)Questão 11: Após elevar o peso da lama para matar o poço (a propósito, qual opeso da lama nova, arredondando a conta para cima?), você inicia a segundacirculação do Método do Sondador mantendo constante a pressão no manômetroda kill line igual a 500 psi. A situação é a seguinte: 1900 300 30 Vel. bomba Bengala Choke (cpm)O que fazer?a) Fechar o chokeb) Abrir o chokec) Acelerar a bombad) Desacelerar a bombae) Tudo está OK, continuar 18
  19. 19. Questão 12: Após deslocar 1.000 strokes o sondador acha que a pressão nobengala está caindo muito rápido e quer fechar o choke para aumentar a pressãono fundo. As pressões observadas são as seguintes: 1750 300 30 Vel. bomba Bengala Choke (cpm)O que fazer?a) Fechar o chokeb) Abrir o chokec) Acelerar a bombad) Desacelerar a bombae) Tudo está OK, continuarQuestão 13: Você nota que a pressão no bengala começa a subir com 2.000strokes bombeados. Você decide manter 100 psi de sobrepressão no fundo dopoço (não considere as perdas de carga no anular). 1650 300 30 Vel. bomba Bengala Choke (cpm)O que fazer?a) Abrir o choke para que a pressão no bengala fique igual a 1.600 psib) Fechar o choke para que a pressão no choke fique igual a 400 psic) Acelerar a bombad) Desacelerar a bombae) Tudo está OK, continuar 19
  20. 20. Questão 14: A mangueira de lama está “pulando” bastante. Você resolve trocarde bomba. Ao parar a bomba e fechar o poço as seguintes pressões sãoobservadas após um certo tempo: 0 100 180 Bengala Choke KillPergunta: Qual a profundidade da interface das duas lamas no anular?Questão 15: Lama nova chega na superfície, para-se a bomba e o poço éfechado. A situação é a seguinte: 0 0 ?? Bengala Choke KillO que fazer?a) Abrir o BOP e prosseguir com a perfuraçãob) Abrir o BOP e aumentar o peso da lama da margem de segurançac) Desfazer o hang-off e abrir o BOPd) Desfazer o hang-off, abrir o BOP e aumentar o peso da lama da margem de segurançae) Nenhuma das anteriores 20
  21. 21. COMPORTAMENTO DE GASES - EXERCÍCIOSEx. 1Considere os seguintes dados para um poço no qual um kick de gás acaba deocorrer: SIDPP = 500 psi SICP = 850 psi Volume ganho nos tanques, Vgi = 25 bbl Capacidade do anular, Ca = 0,10 bbl/m Profundidade da sapata, Ds = 1.400 m Profundidade do poço, D = 2.300 m Gradiente de fratura na sapata, Gfrat = 2,45 psi/m Gradiente da lama, Gm = 1,7 psi/m 500 Ao se iniciar a circulação pelo Método do Sondador houve blackout na sonda. 850 Para manter constante a pressão no fundo do poço, drenagens periódicas de 25 lama foram realizadas de modo a manter SIDPP = 500 psi durante todo o tempo. Determine: 1. a posição aproximada da bolha 1400 m quando o volume ganho nos tanques atinge 30 bbl; 2. a pressão no choke nesse instante, 250 m 2300 m considerando a pressão hidrostática do gás. Compare esta pressão com a pressão máxima no choke para evitar fratura da formação mais fraca.Ex. 2Para a mesma situação inicial de kick acima, assuma agora que o poço foimantido fechado e nenhuma drenagem de lama foi feita. Qual é a altura que abase da bolha atinge no momento que se inicia a fratura na formação logo abaixoda sapata? 21
  22. 22. Ex. 3Considere os seguintes dados para um poço no qual um kick de gás acaba deocorrer: SIDPP = 500 psi SICP = 850 psi Volume ganho nos tanques, Vgi = 25 bbl Capacidade do anular, Ca = 0,10 bbl/m Capacidade do tubo, Ct = 0,05 bbl/m Lâmina d´água = 1.000 m Profundidade da sapata, Ds = 2.000 m Profundidade do poço, D = 3.000 m Gradiente de fratura na sapata, Gfrat = 2,3 psi/m Gradiente da lama, Gm = 1,7 psi/m Temperatura na superfície = 60 °F Temperatura no fundo do mar = 40 °F Temperatura no fundo do poço = 140 °FConsidere que logo após o kick ocorreu uma desconexão de emergência.a) Supondo o sistema poço-fluido incompressível, determine se ocorrerá fratura na sapata sem considerar o efeito da temperaturab) Supondo o sistema poço-fluido incompressível, determine se ocorrerá fratura na sapata considerando o efeito da temperaturac) Considerando o efeito da temperatura e da compressibilidade da lama (Cp), determine se ocorrerá fratura na sapata.Dados: C p = 6 × 10 −6 psi −1 1 dV 1 ∆V Cp = ≈ Vi dP Vi ∆P 22
  23. 23. Ex. 4Considere a 2a fase do Método Volumétrico Estático. Seja P1 a pressão nasuperfície antes de injetar lama nova. P2 é a pressão estabilizada após a injeçãode lama nova e migração do gás e P3 é a pressão final na superfície após adrenagem de gás de modo a manter a mesma pressão no fundo da situaçãoinicial.Mostre que P12 P3 = P2 P1 P2 P3 Pp PpDicas: Lei de Boyle Despreze hidrostática do gás A soma das hidrostáticas de lama nova e lama velha é igual a Pp 23
  24. 24. SOLUÇÃOParte I – Conceitos Básicos Parte III – Método do SondadorEx. 1 12,8 lb/gal Ex. 1 a) 800 psiEx. 2 a) 3.861 psi e 1,69 lb/gal b) 330 psi b) 3.263 psi e 3.287 psi (erro 0,73%) c) 5.720 psi 3.550 psi e 3.575 psi (erro 0,7%) d) 1.890 psiEx. 3 136 psi e) 330 psiEx. 4 230 gpm f) 450 psiEx. 5 a) aprox. 16 bbl g) 300 psi b) 90 psi Ex. 2 a) 6,3 lb/gal (óleo)Ex. 6 714 psi; 11 lb/gal (interior b) 2,7 lb/gal (gás) 13,2 lb/gal (anular) Ex. 3 Item bEx. 7 P = 1.600 psi. Não é possível Ex. 4 a) 4.600 psi circular reversamente pois ρeq = b) 90 psi 14,4 lb/gal c) 1.150 psiEx. 8 a) 837 psi d) 485 psi b) 27 bbl e) 1.485 psi f) 872 psi g) 5.068 psiParte II – Causas e Indícios Ex. 5 1. c 2. 7.210 psi; bEx. 1 a) 200 m 3. a b) 24 seções 4. eEx. 2 c) 10,6 lb/gal 5. não há kick nem fratura d) 55 m/min 6. bEx. 3 1a zona: não (ρeq = 8,72 lb/gal) 7. b 2a zona: sim (ρeq = 9,6 lb/gal) 8. aEx. 4 a) 4,9 lb/gal 9. Sim; e b) No limite (Pfundo ~ Pporos 10. não 11. 10,7 lb/gal; e 12. e 13. a 14. 830 m 15. e Parte IV – Comportamento de gases Ex. 1 1. topo @ 1.566 m 2. 935 psi Ex. 2 118 m Ex. 3 a) Psapata = 6.875 psi  fratura b) Psapata = 5.889 psi  fratura c) Psapata = 5.573 psi  não fratura 24

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