Controle de Areia Engep2014
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Apresentação do Minicurso de Controle de Areia do ENGEP 2014
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Controle de Areia Engep2014
- 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
- 8. Produção mundial de petróleo Carbonatos 60% Arenitos 40% Introdução
- 9. Poços produtores de petróleo Carbonatos 10% Arenitos Consolidados 63% Arenitos Inconsolidados 27% Introdução
- 10. Causas da produção de areia • Ausência de agentes cimentantes. • Velocidade do fluido (arraste) • Depleção • Mudança nas condições originais Introdução
- 12. Efeitos da produção de areia • Danos aos equipamentos do poço. • Danos aos equipamentos de superfície. • Erosão. • Bloqueio de linhas. Introdução
- 13. Introdução
- 14. Introdução
- 15. Introdução
- 16. Introdução
- 19. Introdução
- 20. Introdução
- 22. Introdução • O que é controle de areia? • Porque o controle de areia é necessário? • Como prever a produção de areia?
- 23. • Fluxo em um poço vertical 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
- 27. Introdução TWC
- 29. • Propriedades mecânicas da formação • Perfis (sônico, densidade, neutrão) • Porosidade • Drawdown • Análise por elementos finitos • Water breakthrough Introdução
- 30. 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
- 34. • Drawdown Pressãodefluxonopoço(psi) Pressão do reservatório (psi) Máximo drawdown 1786psi Máximodrawdown3980psi Produção de areia independente do drawdown = 4200 psi Introdução
- 35. • Propriedades mecânicas da formação • Perfis (sônico, densidade, neutrão) • Porosidade • Drawdown • Análise por elementos finitos • Water breakthrough Introdução
- 36. Introdução
- 37. Introdução
- 38. • Propriedades mecânicas da formação • Perfis (sônico, densidade, neutrão) • Porosidade • Drawdown • Análise por elementos finitos • Water breakthrough Introdução
- 39. Introdução
- 40. • Liner Rasgado • Tela wire-wrapped • Tela pre-packed • Tela metálica c/ shroud • Tela Expansível • Packers Equipamentos de Controle de Areia
- 41. • Liner Rasgado • Tela wire-wrapped • Tela pre-packed • Tela metálica c/ shroud • Tela Expansível • Packers Equipamentos de Controle de Areia
- 42. Liner Rasgado
- 43. Liner Rasgado
- 44. Liner Rasgado
- 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
- 47. Tela wire-wrapped Tubo base Fio soldado
- 49. Tela wire-wrapped • Pequena área de fluxo • Fio soldado c/ perfil keystone • 2 x D10
- 50. • Liner Rasgado • Tela wire-wrapped • Tela pre-packed • Tela metálica c/ shroud • Tela Expansível • Packers Equipamentos de Controle de Areia
- 51. Tela Pre-Packed
- 52. Tela Pre-Packed
- 53. • Liner Rasgado • Tela wire-wrapped • Tela pre-packed • Tela metálica c/ shroud • Tela Expansível • Packers Equipamentos de Controle de Areia
- 54. Shroud Meio Filtrante Tubo Base Tela Metálica com Shroud
- 55. Controle de Areia • Liner Rasgado • Tela wire-wrapped • Tela pre-packed • Tela metálica c/ shroud • Tela Expansível • Packers Equipamentos de Controle de Areia
- 56. Controle de Areia Telas Expansíveis
- 58. • Liner Rasgado • Tela wire-wrapped • Tela pre-packed • Tela metálica c/ shroud • Tela Expansível • Packers Equipamentos de Controle de Areia
- 60. Packers ECP
- 61. Técnicas de Controle de Areia
- 62. Poço revestido cimentado Poço aberto com Gravel Pack Poço revestido com Gravel Pack Poço Aberto Liner Furado
- 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
- 65. Sem Controle Ponte formada pelos grãos da formação Fluxo Fluxo Fluxo Cimento
- 66. Sem Controle
- 68. Sem Controle
- 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
- 71. Resina
- 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
- 80. Stand Alone %Acumuladadepartículas % Diâmetro equivalente (microns)
- 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
- 83. Stand Alone
- 84. • Sem controle • Resina • Perfuração Orientada • Stand Alone • Gravel Pack em poço revestido • Gravel Pack em poço aberto • Frac Pack Técnicas de Controle de Areia
- 85. Gravel Pack em Poço Revestido
- 86. Cimento Telas Revestimento Canhoneados preenchidos pelo Gravel Pack Formação Gravel Pack em Poço Revestido
- 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
- 96. Gravel Pack em Poço Revestido Vídeo Vídeo
- 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
- 98. Areia da formação não Uniforme Tela Pacote de areia do gravel Uniforme Gravel Pack em Poço Aberto
- 99. Gravel Pack em Poço Aberto Gravel Pack com projeto adequado Gravel Pack parcialmente plugueado
- 100. Gravel Pack em Poço Aberto
- 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
- 102. Vídeo 1 Vídeo 2 Gravel Pack em Poço Aberto
- 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
- 106. Frac Pack
- 107. Frac Pack
- 108. Esfera de isolamento Selos entre Gravel Packs VIF Cauda da completação superior Frac Pack
- 109. Step Rate Test (SRT) Frac Pack
- 110. Step Rate Test (SRT) Frac Pack
- 111. Mini Frac Frac Pack
- 112. Vídeo 1 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
- 114. Árvore de Decisão
- 116. Simuladores São utilizados para o planejamento de toda a operação de gravel. Pressões Vazões Concentração de propante
- 117. Simuladores
- 118. Simuladores
- 119. WSSV Well Service and Stimulation Vessel
- 120. WSSV Blue Angel 15.000 psi 13.800 hp de bombeio 970tm de armazenamento de propante
- 121. WSSV Blue Angel 15.000 psi 13.800 hp de bombeio 970tm de armazenamento de propante
- 122. Blue Shark 15.000 psi 10.600 hp de bombeio 650tm de armazenamento de propante WSSV
- 123. Blue Marlin 15.000 psi 12.800 hp de bombeio 970tm de armazenamento de propante WSSV
- 124. DeepSTIM Brasil I 15.000 psi 16.850 hp de bombeio 650tm de armazenamento de propante WSSV
- 125. DeepSTIM Brasil II 15.000 psi 21.450 hp de bombeio 650tm de armazenamento de propante WSSV