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Princípios da Engenharia de Petróleo   Nov, 2010




 Sondas de Perfuração e
 Completação

      Os
Com custos elevados e
essencialidade
operacional, estas
verdadeiras “cidades”
itinerantes se
transformaram no
possível maior trade off
do segmento petrolífero.
       Sondas de Perfuração e Completação
 Henrique Santana – RA 74278                               Trabalho Prático #5
       I
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ÍNDICE

            HISTÓRICO
            CONCEITUAÇÃO
            CLASSIFICAÇÃO DAS SONDAS
            SONDA DE PERFURAÇÃO
            SONDA DE COMPLETAÇÃO
            PERFURAÇÃO E COMPLETAÇÃO
            PROJETOS DE PERFURAÇÃO
            REFERÊNCIAS




Sondas de Perfuração e Completação

II
Princípios da Engenharia de Petróleo   Nov, 2010




             HISTÓRICO

1859 - Perfurado o primeiro poço de petróleo nos EUA

    Em 27 de agosto de 1859, o ‘coronel’ norte-americano Edwin Drake constrói a primeira
torre de petróleo na Pensilvânia, nos Estados Unidos. O líquido jorra quando o poço atinge 23
metros de profundidade. O petróleo era então utilizado como combustível para as lamparinas a
óleo, mas pouco depois passou a ser destilado para produzir carburantes como o querosene.
Tem início a febre do ouro negro: a descoberta de novas jazidas faria surgir cidades em pleno
deserto nos EUA. A figura 01 demonstra a exploração pioneira de petróleo na Pensilvânia (US)
como um “boom” parecido com a corrida pelo ouro na Califórnia (US).




                   Figura 01 – Corrida pelo “óleo de pedra” na Pensilvânia (US)

   Na década de 1850, Benjamin Silliman Jr., professor de química da Universidade de Yale, foi
encarregado por um grupo de investidores - entre os quais George Bissell, advogado de Nova
York - com um projeto de pesquisa pelo qual receberia 526 dólares. Bissell tinha em mente algo
grandioso para o futuro: uma substância conhecida como “óleo de pedra”, nome que a

 Sondas de Perfuração e Completação

 III
Princípios da Engenharia de Petróleo   Nov, 2010


distinguia dos óleos vegetais e das gorduras animais. Ele sabia que o “óleo de pedra”
borbulhava nos mananciais ou vazava nas minas de sal da área ao redor do córrego Oil, nas
colinas do noroeste da Pensilvânia. Poucos barris dessa substância escura e de cheiro forte
eram obtidos por meios primitivos, escumando-a da superfície dos mananciais e dos córregos,
ou torcendo trapos ou cobertores embebidos naquele óleo. A maior parte desse minguado
suprimento era usada na feitura de remédios.

    Bissell e seu grupo acreditavam que o “óleo de pedra” poderia ser exportado em
quantidade e processado para se converter num fluido que seria queimado em lampiões como
iluminante, que competiria em ótimas condições com os óleos de carvão que então dominavam
o mercado. Achavam que se conseguissem obtê-lo em quantidade suficiente, poderiam trazer
para o mercado um iluminante barato e de alta qualidade que o homem de meados do século
19 tão desesperadamente necessitava. Estavam convencidos de que poderiam iluminar cidades
e fazendas, e quase tão importante, poderiam usar o “óleo de pedra” para lubrificar as peças
móveis da nascente era mecânica. No final de 1854, Bissell contratou Silliman para analisar as
propriedades do óleo como iluminante e como lubrificante.

    Ele ainda lutava para manter de pé sua aventura quando, num dia quente em Nova York, no
ano de 1856, viu pela janela a propaganda de um remédio à base do “óleo de pedra” que
mostrava várias torres de perfuração, do tipo usado para perfurar poços de sal. Surgiu-lhe a
idéia: por que continuar escavando e não perfurar para obter o “óleo de pedra”?

   Escolheu um certo Edwin L. Drake, que não era militar, mas passou a ser citado como
coronel para atender a circunstâncias para viajar a Titusville e iniciar a exploração. Na
primavera de 1959, já estando na cidade há meses, escreveu para Bissell: “Não devo mais
escavar manualmente. A perfuração sai mais barato. Mas imploro que mandem dinheiro se for
para fazer alguma coisa...”

    Drake não tinha recebido ainda a carta de crédito quando, na tarde do sábado, 27 de
agosto, a broca atingiu uma fenda a 23 metros de profundidade, e deslizou mais uns 15
centímetros. O trabalho de perfuração foi suspenso. No dia seguinte, havia um fluido escuro
boiando na água. Na segunda-feira, quando Drake chegou, acoplou uma bomba comum ao
poço e começou a fazer exatamente o que fora motivo de zombaria: bombear o líquido. No
mesmo dia, recebeu o dinheiro de Bissell e a ordem de fechar o “troço”. Uma semana antes,
teria concordado. Agora, não. A simplicidade das medidas de Drake tinha liquidado todas as
dúvidas. Havia encontrado petróleo. [1]




 Sondas de Perfuração e Completação

 IV
Princípios da Engenharia de Petróleo   Nov, 2010




                 CONCEITUAÇÃO

    Sonda de perfuração ou Plataforma de perfuração são equipamentos utilizados para
perfurar poços que permitam o acesso a reservatórios de petróleo ou gás natural. Dependendo
da localização do reservatório, as sondas podem ser terrestres ou marítimas. Estas últimas são
instaladas sobre uma base flutuante e podem ou não ter propulsão própria.

     Uma possível composição de sonda é ornamentada pelos seguintes equipamentos:

     1.Tanque de lama
     2.Agitadores de argila
     3. Linha de sucção de lama
     4. Bomba do sistema de lama
     5. Motor
     6. Mangueira vibratória
     7. Draw-works
                                                      15.Monkey board
     8. Standpipe
                                                      16.Stand do duto de perfuração
     9. Mangueira da Kelly
                                                      17.Pipe rack
     10. Goose-neck (Pescoço de ganso)
                                                      18.Swivel
     11. Traveling block
                                                      19.Kelly drive
     12. Linha de perfuração
                                                      20.Mesa rotatória
     13. Crown block
                                                      21. Superfície de perfuração
     14.Derrick
                                                      22. Bell nipple
                                                      23. Ânulo do Blowout preventer (BOP –
                                                      sistema de prevenção de fluxo
                                                      descontrolado)
                                                      24. Dutos do Blowout preventer
                                                      25. Linha de perfuração
                                                      26. Broca de perfuração
                                                      27. Cabeça do Casing
                                                      28. Duto de retorno da lama

 Sondas de Perfuração e Completação

 V
Princípios da Engenharia de Petróleo   Nov, 2010


  Na figura 02 teremos um modelo simplificado de sonda de perfuração. [2]




                        Figura – 02 Modelo de sonda de perfuração


Sondas de Perfuração e Completação

VI
Princípios da Engenharia de Petróleo   Nov, 2010




             CLASSIFICAÇÃO

    Para melhor entendimento iremos classificar as sondas em função da fase que o processo
de E&P (exploração e produção) esteja utilizando seus recursos, sendo elas a Fase de
Perfuração e a Fase de Completação. A execução das atividades destas fases não impede a
realização uma da outra, podendo ocorrer trabalhos paralelos.

   FASE E&P - PARA AS SONDAS DE PERFURAÇÃO

    A perfuração é a atividade mais essencial na recuperação de petróleo e gás natural. Uma
vez que o prospecto foi identificado, somente através da penetração efetiva da formação pela
broca de perfuração é que a presença de reservas recuperáveis de hidrocarbonetos pode ser
confirmada.

   Ocorrendo em locais previamente determinados pelas pesquisas geológicas e geofísicas,
seno no mar (offshore) ou em terra (onshore), a atividade de perfuração de um poço (sendo o
primeiro, chamamos de – Pioneiro) é feita através de sonda.

    Comprovada a existência de petróleo, outros poços serão perfurados para se avaliar a
extensão da jazida. Essa informação é que vai determinar se é economicamente viável ou não,
produzir o petróleo descoberto. Caso a análise seja positiva, o número de poços perfurados
forma um campo de petróleo – poço de desenvolvimento. Como o tempo de vida útil de um
campo de petróleo é cerca de trinta anos, a extração é feita de forma racional para que esse
período não seja reduzido.

   Na perfuração rotativa, as rochas são perfuradas pela ação da rotação e peso aplicados a
uma broca instalada na extremidade de uma coluna de perfuração. Os fragmentos da rocha são
removidos continuamente através de um fluido de perfuração. Esse fluido é injetado por
bombas para o interior doa coluna de perfuração e retorna a superfície através do espaço
anular formado pelas paredes do poço e a coluna.

    Ao atingir dada profundidade, a coluna de perfuração é retirada do poço e uma coluna de
revestimento de aço, com diâmetro inferior ao da broca é descida no poço. O anular entre os
tubos do revestimento e as paredes do poço é cimentado com a finalidade de isolar as rochas
atravessadas, permitindo o avanço da perfuração com segurança. Após a operação de
cimentação, a coluna de perfuração é novamente descida no poço, tendo em sua extremidade



 Sondas de Perfuração e Completação

 VII
Princípios da Engenharia de Petróleo   Nov, 2010


uma nova broca de diâmetro menor que a do revestimento para o prosseguimento da
perfuração.

   A perfuração é realizada em etapas (fases). [3]

   FASE E&P - PARA AS SONDAS DE COMPLETAÇÃO

    Consiste no conjunto de tubulações e equipamentos necessários para garantir segurança e
eficiente produção de óleo e gás.

   Abrange o conjunto de serviços efetuados no poço desde o momento em que, na fase de
perfuração, a broca atinge o topo da zona produtora até o momento que o poço entra em
produção.

   Aspectos a serem considerados:

    Segurança: Durante toda a vida útil do poço (fases de perfuração, avaliação, completação,
produção e intervenções) deverá haver, necessariamente, equipamentos de superfície e
subsuperfície que permitam total segurança, pelo menos duas barreiras de segurança. A
barreira de segurança é um sistema independente, dotado de dada confiabilidade, formado por
um conjunto solidário de elementos, capaz de manter sob controle o fluxo de um poço. A
obrigatoriedade de duas barreiras para o controle do poço faz com que, a qualquer falha
observada em um componente de uma barreira, se intervenha no poço para a restauração das
condições originais.

    Técnico/Operacional: Deve-se buscar a otimização da vazão de produção (ou injeção) e
tornar a completação a mais permanente possível, ou seja, aquela que minimize a necessidade
de intervenções futuras para a manutenção do poço (operações de work over). A completação
apresenta reflexos por toda a vida produtiva do poço, envolvendo elevados custos e
demandando planejamento criterioso das operações e uma análise econômica cuidadosa.

   Econômico: Fatores que influenciam no retorno do investimento estimado.

           Localização do poço (mar ou                       Volumes e vazões de produção
            terra)                                             previstos
           Tipo     de    poço    (pioneiro,                 Número de zonas produtoras
            extensão, desenvolvimento)                        Estimulação     (aumento       da
           Finalidade (produção de óleo,                      produtividade)
            gás e injeção de água)                            Controle de produção de areia
           Fluidos produzidos (gás, óleo e                   Elevação Natural ou Artificial
            água)                                             Necessidade de recuperação
                                                               secundária.                    [3]

 Sondas de Perfuração e Completação

 VIII
Princípios da Engenharia de Petróleo   Nov, 2010




                 SONDA DE PERFURAÇÃO

   Para melhor entendermos o processo realizado pela sonda de perfuração iremos dividir
suas atividades em:

          1-   Sistemas
          2-   Colunas de perfuração
          3-   Brocas
          4-   Fluido de perfuração


      1- SISTEMAS

      Principais sistemas componentes de uma sonda perfuração:

         Sistema de sustentação de cargas
         Sistema de geração e transmissão de energia
         Sistema de movimentação
         Sistema de rotação
         Sistema de circulação
         Sistema de segurança
         Sistema de monitoramento

      Cada sistema tem suas responsabilidades e características com finalidades específicas:

    Sistema de sustentação de cargas: (Mastro / subestrutura / fundação / estaleiro). Tem a
finalidade de dar suporte e estrutura a sonda de perfuração

    Sistema de geração e transmissão de energia: Conjunto de equipamentos utilizados para
gerar e transmitir a energia necessária para a operação da sonda tem o objetivo de manter os
equipamentos energizados durante a operação de perfuração. Dependendo do modo de
transmissão de energia para os equipamentos (guincho, bombas de lama mesa rotativa e
pequenos motores AC), as sondas de perfuração são classificadas em sondas mecânicas ou
diesel – elétricas.




 Sondas de Perfuração e Completação

 IX
Princípios da Engenharia de Petróleo   Nov, 2010


    Sistema de movimentação de carga: (guincho, bloco de coroamento, Catarina, cabo de
perfuração, gancho e elevador). Tem como objetivo realizar a movimentação das cargas a
serem executadas durante a perfuração do poço.

   Sistema de rotação (mesa rotativa, kelly, cabeça de injeção, top-drive, motor de fundo). A
responsabilidade deste sistema é gerar a ação de rotatividade na coluna de perfuração.

   Sistema de circulação: (bomba / tubulações e mangueiras / linha de retorno de lama /
peneira oscilante / calha de folhelho / fosso de reserva / fossos de lama / lameiro). Neste
conjunto de equipamentos serão realizados a circulação do fluido de perfuração, sua
purificação e armazenamento.

   Sistema de segurança: (ESCP / Preventores / BOP). São válvulas e controladores preventivos
para fornecer a segurança necessária ao processo de perfuração.

    Sistema de monitoramento: (manômetros / indicadores de peso / torquímetro / tacômetro
/ indicador de nível dos tanques / taxa de penetração da broca). É responsável pelo
monitoramento dos dados e fornecer o controle sobre o processo. [4]



     2- COLUNAS DE PERFURAÇÃO

   A coluna de perfuração é responsável pela transmissão da rotação e do peso necessários
para que a broca realize o trabalho de destruição das rochas

     A função da coluna de perfuração:

        Transmitir a energia necessária para o funcionamento da broca (peso e rotação)
        Guiar e controlar a broca na sua trajetória no subsolo
        Permitir a circulação do fluido de perfuração com o mínimo de perda de carga

     Componentes da coluna de perfuração:

        Comandos
        Tubos de perfuração pesados (heavy weight drill pipe)
        Tubos de perfuração
        Equipamentos auxiliares:
            o Estabilizadores
            o Amortecedores de choque
            o Substitutos



 Sondas de Perfuração e Completação

 X
Princípios da Engenharia de Petróleo   Nov, 2010


   3- BROCAS

   Equipamentos que tem a função de promover a ruptura e desagregação das rochas ou
formações. As brocas podem ser classificadas como: brocas sem partes móveis e brocas com
partes móveis.

    As brocas para rochas mais moles possuem poucos cortadores de maior tamanho, enquanto
que para as rochas mais duras possuem cortadores menores e em maior quantidade. As figuras
- 03 demonstram os tipos de brocas por tipo formação.

      COM partes móveis
          o Podem ser de um a quatro cones
          o Tricônica é a mais utilizada
          o Elementos principais: estrutura cortante e rolamentos
      SEM partes móveis
          o Integral de lâmina de aço (rabo de peixe)
          o Diamantes naturais
          o Diamantes artificiais (PDC)




   Figura – 03 broca para formação dura              Figura – 03 broca para formação mole



   4- FLUIDO DE PERFURAÇÃO

    Historicamente, quando foi introduzido junto com a perfuração rotativa, a finalidade do
fluido de perfuração era simplesmente a remoção do cascalho produzido pela broca no fundo
do poço. Nestas circunstâncias, qualquer tipo de fluido capaz de realizar esta função podia ser


 Sondas de Perfuração e Completação

 XI
Princípios da Engenharia de Petróleo   Nov, 2010


considerado um fluido de perfuração: água, ar, gás natural, sólidos em suspensão na água,
emulsões.

    Com o progresso tecnológico e as exigências dos órgãos
ambientais, o fluido de perfuração tornou-se uma mistura complexa
de sólidos, líquidos e produtos químicos. A figura 04 demonstra o
fluxo operacional do fluido de perfuração.

   Funções do fluido de perfuração:

      Remover os cascalhos gerados pela broca do fundo do poço e
       transportados para a superfície
      Controlar as pressões das formações
      Estabilizar as paredes do poço
      Manter os cascalhos em suspensão sempre que houver parada
       da circulação da lama
      Resfriar e lubrificar a broca
      Lubrificar a coluna de perfuração, reduzindo seu atrito com o
       poço
      Proporcionar a formação de reboco fino e impermeável para
       proteger as formações produtoras
      Permitir a coleta de informações sobre as formações através
       dos cascalhos, traços de óleo e gás que são detectados na
       superfície
      Facilitar a realização de testes de formação, perfilagens, etc.

                                                                                       Figura 04

                                                        movimentação dos cascalhos no fluido

   Propriedade dos fluidos de perfuração:

      DENSIDADE: A densidade é uma propriedade muito importante e deve ser mantida
       controlada de modo que a sua pressão hidrostática seja suficiente para controlar os
       fluidos das formações
      VISCOSIDADE: É a medida da resistência da lama para fluir. Em outras palavras mede a
       consistência da lama. A viciosidade deve ser suficientemente elevada para manter a
       baritina em suspensão e assegurar o transporte dos cascalhos para fora do poço.
      FILTRADO: O fluido de perfuração submetido à pressão hidrostática deposita defronte
       das formações permeáveis uma película de baixa permeabilidade denominada Reboco


 Sondas de Perfuração e Completação

 XII
Princípios da Engenharia de Petróleo   Nov, 2010


        (mud cake) enquanto uma parte líquida chamada Filtrado é drenada para dentro da
        formação. Uma lama de boa qualidade deve apresentar um filtrado baixo e um reboco
        fino e de ótima plasticidade. O filtrado API é a quantidade de líquido em cm3 que é
        recolhido quando a lama é submetida a uma pressão de 100 PSI
       REBOCO: É medido em mm ou frações da polegada e tem a sua consistência igualmente
        avaliada em mole, duro, firme, elástico, etc.
       TEOR DE SÓLIDOS: O controle do teor de sólido é muito importante e deve ser objeto de
        todo cuidado uma vez que ele influi sobre diversas propriedades da lama: densidade,
        viscosidade e força gel, produzindo desgaste nos equipamentos pela sua abrasividade e
        reduz a taxa de penetração da broca.
       FORÇA GEL: A força gel é um parâmetro que indica o grau de tixotropia da lama. Um
        fluido tixotrópico é aquele que quando em repouso desenvolve uma estrutura gelificada
        e que quando posto em movimento recupera a fluidez.
       pH : É medido usando papeis indicadores ou potenciômetros, sendo mantido na faixa de
        7 a 10. Ele determina apenas uma alcalidade relativa à concentração de íons H+ através
        de métodos comparativos.
       ALCALINIDADE: As alcalinidades dos fluidos de perfuração são determinadas por
        métodos diretos de titulação volumétrica de neutralização e leva em consideração as
        espécies carbonatos (CO3--) e bicarbonatos (HCO3-) dissolvidos na lama, alem dos íons
        hidroxilas (OH-) dissolvidos e não dissolvidos.

   Classificação dos fluidos de perfuração: Os fluidos de perfuração são classificados de acordo
com a natureza dos fluidos de base:

       Lamas de base água
       Lamas de base óleo
       Lamas de base ar [5]




              SONDA DE COMPLETAÇÃO

   Para melhor entendermos o processo realizado pela sonda de completação iremos dividir
suas atividades em:

        1- Tipos de completação
        2- Etapas de uma completação



 Sondas de Perfuração e Completação

 XIII
Princípios da Engenharia de Petróleo   Nov, 2010


  1- TIPOS DE COMPLETAÇÃO

  A completação é dividida quanto a alguns critérios de operacionalização, como:

     Quanto ao posicionamento da cabeça do poço
         o Árvore de Natal Convencional (ANC): Em terra, a cabeça do poço fica na
            superfície. No mar. Em águas rasas, também é possível trazer a cabeça do poço
            para a superfície. Em águas profundas temos também alguns exemplos de ANC.
            Na figura 05 temos um modelo deste equipamento.
         o Árvore de Natal Molhada (ANM): Em águas mais profundas, onde é inviável
            trazer até a superfície, a cabeça do poço fica no fundo do mar, onde temos a
            completação molhada. Na figura 06
            temos um modelo deste equipamento.




         Figura 05 – ANC                                       Figura 06 – ANM

     Quanto ao revestimento de produção

  A classificação da completação quanto a revestimento é subdividida em:

         o Poço aberto: Utilizado em formações bem consolidadas, como pouco risco de
           desmoronar.
         o Com liner rasgado: Boa para aplicação em poços horizontais.
         o Com revestimento canhoneado: Mais utilizados atualmente.




Sondas de Perfuração e Completação

XIV
Princípios da Engenharia de Petróleo   Nov, 2010



      Quanto ao número de zonas exploradas

   A divisão quanto a zona exploradas é exposta da seguinte forma:

          o Simples: Possibilita produzir de modo controlado e independente apenas uma
            zona de interesse.
          o Múltipla: Possibilita produzir ao mesmo tempo duas ou mais zonas/reservatórios
            diferentes através de uma ou mais colunas de produção descidas no poço. [3]



   2- ETAPAS DE COMPLETAÇÃO

   Esta etapa consiste em equipar o poço de componentes que permitem o mesmo entrar em
produção. A completação de um poço envolve um conjunto de operações subseqüentes à
perfuração.

      Instalação de Equipamentos de superfície (cabeça de produção, BOP, etc.)
      Condicionamento do revestimento de produção
      Substituição do fluido do poço (lama) por fluido de completação isento de sólidos
      Avaliação da qualidade da cimentação com perfis CBL/VDL/CEL/CCL/GR
      Canhoneio da Zona de interesse
      Avaliação da zona produtora (TFR/TP)
      Descida da cauda de produção com coluna de trabalho
      Descida da coluna de produção até o suspensor de coluna (MGL/DHSV/TH)
      Instalação da Arvore de Natal Convencional, ou Molhada
      Colocação do poço em produção [5]




             PERFURAÇÃO E COMPLETAÇÃO

      Quanto à profundidade:
          o Águas rasas (0 – 300) metros
          o Águas profundas (300 – 1500) metros
          o Águas ultraprofundas (acima de 1500) metros




 Sondas de Perfuração e Completação

 XV
Princípios da Engenharia de Petróleo   Nov, 2010



     Quanto ao local:
         o Sondas terrestres (SPT): São plataformas utilizadas nas operações onshore. A
            figura 07 demonstra um exemplo de sonda terrestre.




                                     Figura 07 – exemplo de sonda onshore




Sondas de Perfuração e Completação

XVI
Princípios da Engenharia de Petróleo   Nov, 2010




         o Sondas marítimas: São plataformas utilizadas nas operações offshore. Estão
           entre os maiores móveis estruturas feitas pelo homem no mundo. Existem vários
           tipos de plataformas de petróleo. A figura 08 demonstra alguns destes exemplos
           respectivamente da esquerda para a direta.




                                     Figura 08 – Plataformas diversas

            1,2) Plataformas fixas: Essas plataformas são construídas em concreto ou aço
             pernas, ou ambos, ancorada diretamente no leito do mar, suportando um deck
             com espaço para equipamentos de perfuração, instalações de produção e os
             quartos da tripulação. As plataformas fixas são economicamente viáveis para a
             instalação em profundidades de até cerca de 1.700 pés (520 m).
            3) Torres: Estas plataformas consistem em pequenas torres flexíveis e uma pilha
             fundação de apoio uma plataforma para as operações convencionais de
             perfuração e produção. Conforme torres são projetadas para sustentar




Sondas de Perfuração e Completação

XVII
Princípios da Engenharia de Petróleo   Nov, 2010


             significativos desvios laterais e forças, e são usados normalmente em
             profundidades que variam de 1.500 a 3.000 pés (460-910 m).
            4,5) plataforma semi-submersível: Estas plataformas têm casca (colunas e
             pontões) de um número suficiente de flutuabilidade para causar a estrutura para
             flutuar, mas de peso suficiente para manter a estrutura vertical. As plataformas
             semi-submersíveis podem ser movidas de um lugar para outro, pode ser lastrado
             cima ou para baixo, alterando a quantidade de alagamento em tanques de
             flutuação, que são geralmente ancorados por combinações de correntes, cabos
             ou cordas de poliéster, ou ambos, durante a perfuração ou produção operações,
             ou ambos, embora possam também ser mantido no lugar pelo uso de
             posicionamento dinâmico. Semi-submersíveis podem ser usadas em lâmina
             d'água de 200 a 10.000 pés (60 a 3.000 m).
            6) Perfuratriz Jack: Unidades de perfuração (ou jack-ups), como o nome sugere,
             são equipamentos que podem ser levantado acima do mar, utilizando os pés,
             que pode ser reduzida, bem como fichas. Estes MODU's-Unidades Móveis de
             Perfuração são normalmente utilizados em profundidades de até 400 pés (120
             m), embora alguns projetos podem ir a 550 pés (170 m) de profundidade. Eles
             são projetados para se deslocar de um lugar para outro, e depois escora-se por
             implantar as pernas para o fundo do mar através de um pinhão e cremalheira
             sistema de engrenagens em cada perna.
            7, 8) Navios perfuradores: A sonda é um navio de transporte marítimo, que foi
             equipado com aparelho de perfuração. É mais freqüentemente utilizados para
             perfuração de poços exploratórios de óleo novo ou poços de gás em águas
             profundas, mas também pode ser usado para a perfuração científica. As
             primeiras versões foram construídas em um casco de navio modificado, mas os
             projetos construídos propositadamente, usado hoje. A maioria dos navios
             perfuradores são equipados com um posicionamento dinâmico do sistema para
             manter a posição sobre o bem. Eles podem perfurar em profundidades de até
             12.000 pés (3.700 m).
            9) Sistemas de produção flutuante: Os principais tipos de sistemas flutuantes de
             produção estão FPSO (Floating, Production, Storage and Offloading). FPSOs
             consistem em estruturas monocasco grandes, geralmente (mas não sempre)
             shipshaped, equipados com instalações de processamento. Essas plataformas
             são atracadas em um local por longos períodos, e na verdade, não perfurar
             poços de petróleo ou gás. Algumas variantes desses aplicativos, chamado FSO
             (sistema de armazenamento e descarga flutuante) ou FSU (unidade flutuante de
             armazenamento), são utilizados exclusivamente para fins de armazenamento e
             processo de equipamentos de acolhimento muito pouco.


Sondas de Perfuração e Completação

XVIII
Princípios da Engenharia de Petróleo   Nov, 2010


             10) Tension Leg Platform: TLPs são plataformas flutuantes presos ao fundo do
              mar de uma forma que elimine o movimento mais vertical da estrutura. TLPs são
              utilizadas em profundidades de água até cerca de 6.000 pés (2.000 m). As
              "convencionais" TLP são um projeto de quatro colunas que se assemelha a uma
              semi-submersível. Versões proprietárias incluem o Seastar e TLPs mini Moisés,
              eles são relativamente de baixo custo, usado em profundidades de água entre
              600 e 4.300 pés (180 e 1300 m). Mini TLPs também pode ser usado como
              satélites de utilidade ou de plataformas de produção antecipada para maiores
              descobertas em águas profundas. [6]




             PROJETOS DE PERFURAÇÃO

   A ANP disponibiliza em seu site, uma tabela que é atualizada quase em tempo real, onde
demonstra o status dos projetos de perfuração de poços no Brasil. Entre os dados fornecidos
temos:

      Nome do poço
      Nome da bacia onde o poço é explorado
      Nome do operador
      Bloco
      Latitude e longitude do poço
      Nome da sonda
      Profundidade final e média
      Lamina d’água
      Tipo: Onshore ou Offshore
      Situação da perfuração: (concluído / Perfurando / Avaliando)
      Data da atualização

    No                                  endereço                                eletrônico
http://www.anp.gov.br/site/extras/situacao_pocos/index.asp?lngPaginaAtual=1 teremos as
informações disponibilizadas pela ANP. Na figura 09 a seguir temos um exemplo desta tabela.
[7]




 Sondas de Perfuração e Completação

 XIX
Princípios da Engenharia de Petróleo   Nov, 2010




                Figura 09 – Tabela de poços de perfuração atualizada em 05/11/2010




               REFERÊNCIAS

[1] UOL – Opera Mundi                             www.nupeg.ufrn.br

http://operamundi.uol.com.br/noticias_ver.        [6] Wikipédia
php?idConteudo=5976
                                                  http://translate.google.com.br/translate?hl
[2] Wikipédia                                     =pt-
                                                  BR&langpair=en%7Cpt&u=http://en.wikipe
http://pt.wikipedia.org/wiki/Sonda_de_perf
                                                  dia.org/wiki/Oil_rig
ura%C3%A7%C3%A3o
                                                  [7] ANP
[3] Apostila do curso de engenharia de
petróleo da UNISANTA                              http://www.anp.gov.br/

Matéria: Princípios da engenharia de Petróleo,    Observação geral: Algumas citações em
Capitulo IV, perfuração                           referência foram resumidas e interpretadas
                                                  de acordo com o critério estabelecido pelo
[4] UENF
                                                  autor do material.
www.lenep.uenf.br

[5] Nupeg

 Sondas de Perfuração e Completação

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  • 1. Princípios da Engenharia de Petróleo Nov, 2010 Sondas de Perfuração e Completação Os Com custos elevados e essencialidade operacional, estas verdadeiras “cidades” itinerantes se transformaram no possível maior trade off do segmento petrolífero. Sondas de Perfuração e Completação Henrique Santana – RA 74278 Trabalho Prático #5 I
  • 2. Princípios da Engenharia de Petróleo Nov, 2010 ÍNDICE  HISTÓRICO  CONCEITUAÇÃO  CLASSIFICAÇÃO DAS SONDAS  SONDA DE PERFURAÇÃO  SONDA DE COMPLETAÇÃO  PERFURAÇÃO E COMPLETAÇÃO  PROJETOS DE PERFURAÇÃO  REFERÊNCIAS Sondas de Perfuração e Completação II
  • 3. Princípios da Engenharia de Petróleo Nov, 2010  HISTÓRICO 1859 - Perfurado o primeiro poço de petróleo nos EUA Em 27 de agosto de 1859, o ‘coronel’ norte-americano Edwin Drake constrói a primeira torre de petróleo na Pensilvânia, nos Estados Unidos. O líquido jorra quando o poço atinge 23 metros de profundidade. O petróleo era então utilizado como combustível para as lamparinas a óleo, mas pouco depois passou a ser destilado para produzir carburantes como o querosene. Tem início a febre do ouro negro: a descoberta de novas jazidas faria surgir cidades em pleno deserto nos EUA. A figura 01 demonstra a exploração pioneira de petróleo na Pensilvânia (US) como um “boom” parecido com a corrida pelo ouro na Califórnia (US). Figura 01 – Corrida pelo “óleo de pedra” na Pensilvânia (US) Na década de 1850, Benjamin Silliman Jr., professor de química da Universidade de Yale, foi encarregado por um grupo de investidores - entre os quais George Bissell, advogado de Nova York - com um projeto de pesquisa pelo qual receberia 526 dólares. Bissell tinha em mente algo grandioso para o futuro: uma substância conhecida como “óleo de pedra”, nome que a Sondas de Perfuração e Completação III
  • 4. Princípios da Engenharia de Petróleo Nov, 2010 distinguia dos óleos vegetais e das gorduras animais. Ele sabia que o “óleo de pedra” borbulhava nos mananciais ou vazava nas minas de sal da área ao redor do córrego Oil, nas colinas do noroeste da Pensilvânia. Poucos barris dessa substância escura e de cheiro forte eram obtidos por meios primitivos, escumando-a da superfície dos mananciais e dos córregos, ou torcendo trapos ou cobertores embebidos naquele óleo. A maior parte desse minguado suprimento era usada na feitura de remédios. Bissell e seu grupo acreditavam que o “óleo de pedra” poderia ser exportado em quantidade e processado para se converter num fluido que seria queimado em lampiões como iluminante, que competiria em ótimas condições com os óleos de carvão que então dominavam o mercado. Achavam que se conseguissem obtê-lo em quantidade suficiente, poderiam trazer para o mercado um iluminante barato e de alta qualidade que o homem de meados do século 19 tão desesperadamente necessitava. Estavam convencidos de que poderiam iluminar cidades e fazendas, e quase tão importante, poderiam usar o “óleo de pedra” para lubrificar as peças móveis da nascente era mecânica. No final de 1854, Bissell contratou Silliman para analisar as propriedades do óleo como iluminante e como lubrificante. Ele ainda lutava para manter de pé sua aventura quando, num dia quente em Nova York, no ano de 1856, viu pela janela a propaganda de um remédio à base do “óleo de pedra” que mostrava várias torres de perfuração, do tipo usado para perfurar poços de sal. Surgiu-lhe a idéia: por que continuar escavando e não perfurar para obter o “óleo de pedra”? Escolheu um certo Edwin L. Drake, que não era militar, mas passou a ser citado como coronel para atender a circunstâncias para viajar a Titusville e iniciar a exploração. Na primavera de 1959, já estando na cidade há meses, escreveu para Bissell: “Não devo mais escavar manualmente. A perfuração sai mais barato. Mas imploro que mandem dinheiro se for para fazer alguma coisa...” Drake não tinha recebido ainda a carta de crédito quando, na tarde do sábado, 27 de agosto, a broca atingiu uma fenda a 23 metros de profundidade, e deslizou mais uns 15 centímetros. O trabalho de perfuração foi suspenso. No dia seguinte, havia um fluido escuro boiando na água. Na segunda-feira, quando Drake chegou, acoplou uma bomba comum ao poço e começou a fazer exatamente o que fora motivo de zombaria: bombear o líquido. No mesmo dia, recebeu o dinheiro de Bissell e a ordem de fechar o “troço”. Uma semana antes, teria concordado. Agora, não. A simplicidade das medidas de Drake tinha liquidado todas as dúvidas. Havia encontrado petróleo. [1] Sondas de Perfuração e Completação IV
  • 5. Princípios da Engenharia de Petróleo Nov, 2010  CONCEITUAÇÃO Sonda de perfuração ou Plataforma de perfuração são equipamentos utilizados para perfurar poços que permitam o acesso a reservatórios de petróleo ou gás natural. Dependendo da localização do reservatório, as sondas podem ser terrestres ou marítimas. Estas últimas são instaladas sobre uma base flutuante e podem ou não ter propulsão própria. Uma possível composição de sonda é ornamentada pelos seguintes equipamentos: 1.Tanque de lama 2.Agitadores de argila 3. Linha de sucção de lama 4. Bomba do sistema de lama 5. Motor 6. Mangueira vibratória 7. Draw-works 15.Monkey board 8. Standpipe 16.Stand do duto de perfuração 9. Mangueira da Kelly 17.Pipe rack 10. Goose-neck (Pescoço de ganso) 18.Swivel 11. Traveling block 19.Kelly drive 12. Linha de perfuração 20.Mesa rotatória 13. Crown block 21. Superfície de perfuração 14.Derrick 22. Bell nipple 23. Ânulo do Blowout preventer (BOP – sistema de prevenção de fluxo descontrolado) 24. Dutos do Blowout preventer 25. Linha de perfuração 26. Broca de perfuração 27. Cabeça do Casing 28. Duto de retorno da lama Sondas de Perfuração e Completação V
  • 6. Princípios da Engenharia de Petróleo Nov, 2010 Na figura 02 teremos um modelo simplificado de sonda de perfuração. [2] Figura – 02 Modelo de sonda de perfuração Sondas de Perfuração e Completação VI
  • 7. Princípios da Engenharia de Petróleo Nov, 2010  CLASSIFICAÇÃO Para melhor entendimento iremos classificar as sondas em função da fase que o processo de E&P (exploração e produção) esteja utilizando seus recursos, sendo elas a Fase de Perfuração e a Fase de Completação. A execução das atividades destas fases não impede a realização uma da outra, podendo ocorrer trabalhos paralelos. FASE E&P - PARA AS SONDAS DE PERFURAÇÃO A perfuração é a atividade mais essencial na recuperação de petróleo e gás natural. Uma vez que o prospecto foi identificado, somente através da penetração efetiva da formação pela broca de perfuração é que a presença de reservas recuperáveis de hidrocarbonetos pode ser confirmada. Ocorrendo em locais previamente determinados pelas pesquisas geológicas e geofísicas, seno no mar (offshore) ou em terra (onshore), a atividade de perfuração de um poço (sendo o primeiro, chamamos de – Pioneiro) é feita através de sonda. Comprovada a existência de petróleo, outros poços serão perfurados para se avaliar a extensão da jazida. Essa informação é que vai determinar se é economicamente viável ou não, produzir o petróleo descoberto. Caso a análise seja positiva, o número de poços perfurados forma um campo de petróleo – poço de desenvolvimento. Como o tempo de vida útil de um campo de petróleo é cerca de trinta anos, a extração é feita de forma racional para que esse período não seja reduzido. Na perfuração rotativa, as rochas são perfuradas pela ação da rotação e peso aplicados a uma broca instalada na extremidade de uma coluna de perfuração. Os fragmentos da rocha são removidos continuamente através de um fluido de perfuração. Esse fluido é injetado por bombas para o interior doa coluna de perfuração e retorna a superfície através do espaço anular formado pelas paredes do poço e a coluna. Ao atingir dada profundidade, a coluna de perfuração é retirada do poço e uma coluna de revestimento de aço, com diâmetro inferior ao da broca é descida no poço. O anular entre os tubos do revestimento e as paredes do poço é cimentado com a finalidade de isolar as rochas atravessadas, permitindo o avanço da perfuração com segurança. Após a operação de cimentação, a coluna de perfuração é novamente descida no poço, tendo em sua extremidade Sondas de Perfuração e Completação VII
  • 8. Princípios da Engenharia de Petróleo Nov, 2010 uma nova broca de diâmetro menor que a do revestimento para o prosseguimento da perfuração. A perfuração é realizada em etapas (fases). [3] FASE E&P - PARA AS SONDAS DE COMPLETAÇÃO Consiste no conjunto de tubulações e equipamentos necessários para garantir segurança e eficiente produção de óleo e gás. Abrange o conjunto de serviços efetuados no poço desde o momento em que, na fase de perfuração, a broca atinge o topo da zona produtora até o momento que o poço entra em produção. Aspectos a serem considerados: Segurança: Durante toda a vida útil do poço (fases de perfuração, avaliação, completação, produção e intervenções) deverá haver, necessariamente, equipamentos de superfície e subsuperfície que permitam total segurança, pelo menos duas barreiras de segurança. A barreira de segurança é um sistema independente, dotado de dada confiabilidade, formado por um conjunto solidário de elementos, capaz de manter sob controle o fluxo de um poço. A obrigatoriedade de duas barreiras para o controle do poço faz com que, a qualquer falha observada em um componente de uma barreira, se intervenha no poço para a restauração das condições originais. Técnico/Operacional: Deve-se buscar a otimização da vazão de produção (ou injeção) e tornar a completação a mais permanente possível, ou seja, aquela que minimize a necessidade de intervenções futuras para a manutenção do poço (operações de work over). A completação apresenta reflexos por toda a vida produtiva do poço, envolvendo elevados custos e demandando planejamento criterioso das operações e uma análise econômica cuidadosa. Econômico: Fatores que influenciam no retorno do investimento estimado.  Localização do poço (mar ou  Volumes e vazões de produção terra) previstos  Tipo de poço (pioneiro,  Número de zonas produtoras extensão, desenvolvimento)  Estimulação (aumento da  Finalidade (produção de óleo, produtividade) gás e injeção de água)  Controle de produção de areia  Fluidos produzidos (gás, óleo e  Elevação Natural ou Artificial água)  Necessidade de recuperação secundária. [3] Sondas de Perfuração e Completação VIII
  • 9. Princípios da Engenharia de Petróleo Nov, 2010  SONDA DE PERFURAÇÃO Para melhor entendermos o processo realizado pela sonda de perfuração iremos dividir suas atividades em: 1- Sistemas 2- Colunas de perfuração 3- Brocas 4- Fluido de perfuração 1- SISTEMAS Principais sistemas componentes de uma sonda perfuração:  Sistema de sustentação de cargas  Sistema de geração e transmissão de energia  Sistema de movimentação  Sistema de rotação  Sistema de circulação  Sistema de segurança  Sistema de monitoramento Cada sistema tem suas responsabilidades e características com finalidades específicas: Sistema de sustentação de cargas: (Mastro / subestrutura / fundação / estaleiro). Tem a finalidade de dar suporte e estrutura a sonda de perfuração Sistema de geração e transmissão de energia: Conjunto de equipamentos utilizados para gerar e transmitir a energia necessária para a operação da sonda tem o objetivo de manter os equipamentos energizados durante a operação de perfuração. Dependendo do modo de transmissão de energia para os equipamentos (guincho, bombas de lama mesa rotativa e pequenos motores AC), as sondas de perfuração são classificadas em sondas mecânicas ou diesel – elétricas. Sondas de Perfuração e Completação IX
  • 10. Princípios da Engenharia de Petróleo Nov, 2010 Sistema de movimentação de carga: (guincho, bloco de coroamento, Catarina, cabo de perfuração, gancho e elevador). Tem como objetivo realizar a movimentação das cargas a serem executadas durante a perfuração do poço. Sistema de rotação (mesa rotativa, kelly, cabeça de injeção, top-drive, motor de fundo). A responsabilidade deste sistema é gerar a ação de rotatividade na coluna de perfuração. Sistema de circulação: (bomba / tubulações e mangueiras / linha de retorno de lama / peneira oscilante / calha de folhelho / fosso de reserva / fossos de lama / lameiro). Neste conjunto de equipamentos serão realizados a circulação do fluido de perfuração, sua purificação e armazenamento. Sistema de segurança: (ESCP / Preventores / BOP). São válvulas e controladores preventivos para fornecer a segurança necessária ao processo de perfuração. Sistema de monitoramento: (manômetros / indicadores de peso / torquímetro / tacômetro / indicador de nível dos tanques / taxa de penetração da broca). É responsável pelo monitoramento dos dados e fornecer o controle sobre o processo. [4] 2- COLUNAS DE PERFURAÇÃO A coluna de perfuração é responsável pela transmissão da rotação e do peso necessários para que a broca realize o trabalho de destruição das rochas A função da coluna de perfuração:  Transmitir a energia necessária para o funcionamento da broca (peso e rotação)  Guiar e controlar a broca na sua trajetória no subsolo  Permitir a circulação do fluido de perfuração com o mínimo de perda de carga Componentes da coluna de perfuração:  Comandos  Tubos de perfuração pesados (heavy weight drill pipe)  Tubos de perfuração  Equipamentos auxiliares: o Estabilizadores o Amortecedores de choque o Substitutos Sondas de Perfuração e Completação X
  • 11. Princípios da Engenharia de Petróleo Nov, 2010 3- BROCAS Equipamentos que tem a função de promover a ruptura e desagregação das rochas ou formações. As brocas podem ser classificadas como: brocas sem partes móveis e brocas com partes móveis. As brocas para rochas mais moles possuem poucos cortadores de maior tamanho, enquanto que para as rochas mais duras possuem cortadores menores e em maior quantidade. As figuras - 03 demonstram os tipos de brocas por tipo formação.  COM partes móveis o Podem ser de um a quatro cones o Tricônica é a mais utilizada o Elementos principais: estrutura cortante e rolamentos  SEM partes móveis o Integral de lâmina de aço (rabo de peixe) o Diamantes naturais o Diamantes artificiais (PDC) Figura – 03 broca para formação dura Figura – 03 broca para formação mole 4- FLUIDO DE PERFURAÇÃO Historicamente, quando foi introduzido junto com a perfuração rotativa, a finalidade do fluido de perfuração era simplesmente a remoção do cascalho produzido pela broca no fundo do poço. Nestas circunstâncias, qualquer tipo de fluido capaz de realizar esta função podia ser Sondas de Perfuração e Completação XI
  • 12. Princípios da Engenharia de Petróleo Nov, 2010 considerado um fluido de perfuração: água, ar, gás natural, sólidos em suspensão na água, emulsões. Com o progresso tecnológico e as exigências dos órgãos ambientais, o fluido de perfuração tornou-se uma mistura complexa de sólidos, líquidos e produtos químicos. A figura 04 demonstra o fluxo operacional do fluido de perfuração. Funções do fluido de perfuração:  Remover os cascalhos gerados pela broca do fundo do poço e transportados para a superfície  Controlar as pressões das formações  Estabilizar as paredes do poço  Manter os cascalhos em suspensão sempre que houver parada da circulação da lama  Resfriar e lubrificar a broca  Lubrificar a coluna de perfuração, reduzindo seu atrito com o poço  Proporcionar a formação de reboco fino e impermeável para proteger as formações produtoras  Permitir a coleta de informações sobre as formações através dos cascalhos, traços de óleo e gás que são detectados na superfície  Facilitar a realização de testes de formação, perfilagens, etc. Figura 04 movimentação dos cascalhos no fluido Propriedade dos fluidos de perfuração:  DENSIDADE: A densidade é uma propriedade muito importante e deve ser mantida controlada de modo que a sua pressão hidrostática seja suficiente para controlar os fluidos das formações  VISCOSIDADE: É a medida da resistência da lama para fluir. Em outras palavras mede a consistência da lama. A viciosidade deve ser suficientemente elevada para manter a baritina em suspensão e assegurar o transporte dos cascalhos para fora do poço.  FILTRADO: O fluido de perfuração submetido à pressão hidrostática deposita defronte das formações permeáveis uma película de baixa permeabilidade denominada Reboco Sondas de Perfuração e Completação XII
  • 13. Princípios da Engenharia de Petróleo Nov, 2010 (mud cake) enquanto uma parte líquida chamada Filtrado é drenada para dentro da formação. Uma lama de boa qualidade deve apresentar um filtrado baixo e um reboco fino e de ótima plasticidade. O filtrado API é a quantidade de líquido em cm3 que é recolhido quando a lama é submetida a uma pressão de 100 PSI  REBOCO: É medido em mm ou frações da polegada e tem a sua consistência igualmente avaliada em mole, duro, firme, elástico, etc.  TEOR DE SÓLIDOS: O controle do teor de sólido é muito importante e deve ser objeto de todo cuidado uma vez que ele influi sobre diversas propriedades da lama: densidade, viscosidade e força gel, produzindo desgaste nos equipamentos pela sua abrasividade e reduz a taxa de penetração da broca.  FORÇA GEL: A força gel é um parâmetro que indica o grau de tixotropia da lama. Um fluido tixotrópico é aquele que quando em repouso desenvolve uma estrutura gelificada e que quando posto em movimento recupera a fluidez.  pH : É medido usando papeis indicadores ou potenciômetros, sendo mantido na faixa de 7 a 10. Ele determina apenas uma alcalidade relativa à concentração de íons H+ através de métodos comparativos.  ALCALINIDADE: As alcalinidades dos fluidos de perfuração são determinadas por métodos diretos de titulação volumétrica de neutralização e leva em consideração as espécies carbonatos (CO3--) e bicarbonatos (HCO3-) dissolvidos na lama, alem dos íons hidroxilas (OH-) dissolvidos e não dissolvidos. Classificação dos fluidos de perfuração: Os fluidos de perfuração são classificados de acordo com a natureza dos fluidos de base:  Lamas de base água  Lamas de base óleo  Lamas de base ar [5]  SONDA DE COMPLETAÇÃO Para melhor entendermos o processo realizado pela sonda de completação iremos dividir suas atividades em: 1- Tipos de completação 2- Etapas de uma completação Sondas de Perfuração e Completação XIII
  • 14. Princípios da Engenharia de Petróleo Nov, 2010 1- TIPOS DE COMPLETAÇÃO A completação é dividida quanto a alguns critérios de operacionalização, como:  Quanto ao posicionamento da cabeça do poço o Árvore de Natal Convencional (ANC): Em terra, a cabeça do poço fica na superfície. No mar. Em águas rasas, também é possível trazer a cabeça do poço para a superfície. Em águas profundas temos também alguns exemplos de ANC. Na figura 05 temos um modelo deste equipamento. o Árvore de Natal Molhada (ANM): Em águas mais profundas, onde é inviável trazer até a superfície, a cabeça do poço fica no fundo do mar, onde temos a completação molhada. Na figura 06 temos um modelo deste equipamento. Figura 05 – ANC Figura 06 – ANM  Quanto ao revestimento de produção A classificação da completação quanto a revestimento é subdividida em: o Poço aberto: Utilizado em formações bem consolidadas, como pouco risco de desmoronar. o Com liner rasgado: Boa para aplicação em poços horizontais. o Com revestimento canhoneado: Mais utilizados atualmente. Sondas de Perfuração e Completação XIV
  • 15. Princípios da Engenharia de Petróleo Nov, 2010  Quanto ao número de zonas exploradas A divisão quanto a zona exploradas é exposta da seguinte forma: o Simples: Possibilita produzir de modo controlado e independente apenas uma zona de interesse. o Múltipla: Possibilita produzir ao mesmo tempo duas ou mais zonas/reservatórios diferentes através de uma ou mais colunas de produção descidas no poço. [3] 2- ETAPAS DE COMPLETAÇÃO Esta etapa consiste em equipar o poço de componentes que permitem o mesmo entrar em produção. A completação de um poço envolve um conjunto de operações subseqüentes à perfuração.  Instalação de Equipamentos de superfície (cabeça de produção, BOP, etc.)  Condicionamento do revestimento de produção  Substituição do fluido do poço (lama) por fluido de completação isento de sólidos  Avaliação da qualidade da cimentação com perfis CBL/VDL/CEL/CCL/GR  Canhoneio da Zona de interesse  Avaliação da zona produtora (TFR/TP)  Descida da cauda de produção com coluna de trabalho  Descida da coluna de produção até o suspensor de coluna (MGL/DHSV/TH)  Instalação da Arvore de Natal Convencional, ou Molhada  Colocação do poço em produção [5]  PERFURAÇÃO E COMPLETAÇÃO  Quanto à profundidade: o Águas rasas (0 – 300) metros o Águas profundas (300 – 1500) metros o Águas ultraprofundas (acima de 1500) metros Sondas de Perfuração e Completação XV
  • 16. Princípios da Engenharia de Petróleo Nov, 2010  Quanto ao local: o Sondas terrestres (SPT): São plataformas utilizadas nas operações onshore. A figura 07 demonstra um exemplo de sonda terrestre. Figura 07 – exemplo de sonda onshore Sondas de Perfuração e Completação XVI
  • 17. Princípios da Engenharia de Petróleo Nov, 2010 o Sondas marítimas: São plataformas utilizadas nas operações offshore. Estão entre os maiores móveis estruturas feitas pelo homem no mundo. Existem vários tipos de plataformas de petróleo. A figura 08 demonstra alguns destes exemplos respectivamente da esquerda para a direta. Figura 08 – Plataformas diversas  1,2) Plataformas fixas: Essas plataformas são construídas em concreto ou aço pernas, ou ambos, ancorada diretamente no leito do mar, suportando um deck com espaço para equipamentos de perfuração, instalações de produção e os quartos da tripulação. As plataformas fixas são economicamente viáveis para a instalação em profundidades de até cerca de 1.700 pés (520 m).  3) Torres: Estas plataformas consistem em pequenas torres flexíveis e uma pilha fundação de apoio uma plataforma para as operações convencionais de perfuração e produção. Conforme torres são projetadas para sustentar Sondas de Perfuração e Completação XVII
  • 18. Princípios da Engenharia de Petróleo Nov, 2010 significativos desvios laterais e forças, e são usados normalmente em profundidades que variam de 1.500 a 3.000 pés (460-910 m).  4,5) plataforma semi-submersível: Estas plataformas têm casca (colunas e pontões) de um número suficiente de flutuabilidade para causar a estrutura para flutuar, mas de peso suficiente para manter a estrutura vertical. As plataformas semi-submersíveis podem ser movidas de um lugar para outro, pode ser lastrado cima ou para baixo, alterando a quantidade de alagamento em tanques de flutuação, que são geralmente ancorados por combinações de correntes, cabos ou cordas de poliéster, ou ambos, durante a perfuração ou produção operações, ou ambos, embora possam também ser mantido no lugar pelo uso de posicionamento dinâmico. Semi-submersíveis podem ser usadas em lâmina d'água de 200 a 10.000 pés (60 a 3.000 m).  6) Perfuratriz Jack: Unidades de perfuração (ou jack-ups), como o nome sugere, são equipamentos que podem ser levantado acima do mar, utilizando os pés, que pode ser reduzida, bem como fichas. Estes MODU's-Unidades Móveis de Perfuração são normalmente utilizados em profundidades de até 400 pés (120 m), embora alguns projetos podem ir a 550 pés (170 m) de profundidade. Eles são projetados para se deslocar de um lugar para outro, e depois escora-se por implantar as pernas para o fundo do mar através de um pinhão e cremalheira sistema de engrenagens em cada perna.  7, 8) Navios perfuradores: A sonda é um navio de transporte marítimo, que foi equipado com aparelho de perfuração. É mais freqüentemente utilizados para perfuração de poços exploratórios de óleo novo ou poços de gás em águas profundas, mas também pode ser usado para a perfuração científica. As primeiras versões foram construídas em um casco de navio modificado, mas os projetos construídos propositadamente, usado hoje. A maioria dos navios perfuradores são equipados com um posicionamento dinâmico do sistema para manter a posição sobre o bem. Eles podem perfurar em profundidades de até 12.000 pés (3.700 m).  9) Sistemas de produção flutuante: Os principais tipos de sistemas flutuantes de produção estão FPSO (Floating, Production, Storage and Offloading). FPSOs consistem em estruturas monocasco grandes, geralmente (mas não sempre) shipshaped, equipados com instalações de processamento. Essas plataformas são atracadas em um local por longos períodos, e na verdade, não perfurar poços de petróleo ou gás. Algumas variantes desses aplicativos, chamado FSO (sistema de armazenamento e descarga flutuante) ou FSU (unidade flutuante de armazenamento), são utilizados exclusivamente para fins de armazenamento e processo de equipamentos de acolhimento muito pouco. Sondas de Perfuração e Completação XVIII
  • 19. Princípios da Engenharia de Petróleo Nov, 2010  10) Tension Leg Platform: TLPs são plataformas flutuantes presos ao fundo do mar de uma forma que elimine o movimento mais vertical da estrutura. TLPs são utilizadas em profundidades de água até cerca de 6.000 pés (2.000 m). As "convencionais" TLP são um projeto de quatro colunas que se assemelha a uma semi-submersível. Versões proprietárias incluem o Seastar e TLPs mini Moisés, eles são relativamente de baixo custo, usado em profundidades de água entre 600 e 4.300 pés (180 e 1300 m). Mini TLPs também pode ser usado como satélites de utilidade ou de plataformas de produção antecipada para maiores descobertas em águas profundas. [6]  PROJETOS DE PERFURAÇÃO A ANP disponibiliza em seu site, uma tabela que é atualizada quase em tempo real, onde demonstra o status dos projetos de perfuração de poços no Brasil. Entre os dados fornecidos temos:  Nome do poço  Nome da bacia onde o poço é explorado  Nome do operador  Bloco  Latitude e longitude do poço  Nome da sonda  Profundidade final e média  Lamina d’água  Tipo: Onshore ou Offshore  Situação da perfuração: (concluído / Perfurando / Avaliando)  Data da atualização No endereço eletrônico http://www.anp.gov.br/site/extras/situacao_pocos/index.asp?lngPaginaAtual=1 teremos as informações disponibilizadas pela ANP. Na figura 09 a seguir temos um exemplo desta tabela. [7] Sondas de Perfuração e Completação XIX
  • 20. Princípios da Engenharia de Petróleo Nov, 2010 Figura 09 – Tabela de poços de perfuração atualizada em 05/11/2010  REFERÊNCIAS [1] UOL – Opera Mundi www.nupeg.ufrn.br http://operamundi.uol.com.br/noticias_ver. [6] Wikipédia php?idConteudo=5976 http://translate.google.com.br/translate?hl [2] Wikipédia =pt- BR&langpair=en%7Cpt&u=http://en.wikipe http://pt.wikipedia.org/wiki/Sonda_de_perf dia.org/wiki/Oil_rig ura%C3%A7%C3%A3o [7] ANP [3] Apostila do curso de engenharia de petróleo da UNISANTA http://www.anp.gov.br/ Matéria: Princípios da engenharia de Petróleo, Observação geral: Algumas citações em Capitulo IV, perfuração referência foram resumidas e interpretadas de acordo com o critério estabelecido pelo [4] UENF autor do material. www.lenep.uenf.br [5] Nupeg Sondas de Perfuração e Completação XX