38) Exploração básica de um poço de Petróleo
A exploração
A exploração de petróleo, também denominada prospecção, segue trabalhos interdependentes que envolve a aplicação de diversos ramos da Ciência, mas principalmente a geologia. A extratigrafia que consiste no estudo das rochas no tempo e no espaço, bem como sua origem; a micropaleontologia que estuda microorganismos fósseis; a petrografia descreve de forma minunciosa e precisa as rochas e a aerofotogrametria que permite o mapeamente da região com riqueza de detalhes são conceitos que são utilizados intensivamente no decorrer do processo de exploração. Também são realizados estudos geofísico através da magnometria, a gravimetria, eletroresistividade e refração sísmica.
O estudos ocorrem em laboratórios por paleontólogos e sedimentólogos utilizando amostras das rochas coletadas pelos geólogos.
Como é feito um poço de petróleo?
Ao se iniciar um poço de petróleo, ninguém sabe ao certo se encontrará uma reserva, somente a sondagem revelará a presença ou não do óleo.
O trabalho de perfuração reúne um grande número de profissionais especializados como geólogos, engenheiros, eletricistas, mecânicos, etc.
A partir do momento em que se inicia a perfuração, o processo não é mais interrompido até que se atinja o objetivo.A perfuração é a etapa na qual há um aumento na profundidade do poço. Caracteriza-se pela aplicação de peso e rotação na broca e pela circulação de fluido.O peso e a rotação têm a função de destruir as rochas; já o fluido retira os cascalhos gerados pela broca e os transporta para a superfície. A circulação consiste em manter o bombeio do fluido, em geral com rotação, mas com a broca fora do fundo (sem peso). Assim, não se tem avanço e pode-se efetuar uma melhor limpeza, retirando todo o cascalho do poço.Na perfuração convencional, o poço é perfurado de tubo em tubo (aproximadamente 9 metros). Já na perfuração com top-drive, a perfuração é feita de seção em seção (28 metros)
Em um poço típico onshore, primeiro crava-se no chão um condutor de 20" de diâmetro por onde descerá a broca de 12 1/4" que irá perfurar até certa profundidade, em seguida retira-se a broca, para após descer um revestimento de 9 5/8", para que então ocorra a cimentação, conforme demonstrado na figura em amarelo. Assim se reinicia a perfuração com uma broca de 8 1/2", seguido do mesmo processo anterior.
Em um poço offshore primeiro desce uma base guia temporária de 36" (representado na figura como a primeira base vermelha), onde se inicia a perfuração com uma broca de 26", em seguida retira-se a broca, desce o revestimento de 20", para então ocorrer a cimentação. O processo de perfuração é continuado como na situação onshore com uma broca de 8 1/2" e seus passos seguintes.
O projeto e as principais operações de perfuração
O projeto de perfuração é de extrema impotância, pois propicia realizar todas as operações de forma ecônomica e segura.
As principais partes do projeto são:
1) Programa de Revestimento :
O programa de revestimento consiste basicamente em um processo sistematizado de inserir as tubulações com especificações pré estabelecidas, seguidas de cimentações, isolando assim, o oléo das paredes do poço no momento em que este poço começar a produzir.
Tipos de Revestimento :
O revestimento tem como funções previnir desmoronamentos, evitar a contaminação de àgua potável, controlar pressões, impedir migração de fluídos, sustentar a estrutura de cabeça do poço (ESCP), sustentar outros revestimentos, isolar a água da formação produtora, alojar equipamentos de elevação artificial e confinar a produção.
Após a perfuração do poço e antes do seu revestimento, é comum a descida de registradores para se medir algumas das propriedades da formação (resistividade, raios gama, sônico, caliper, etc.). Esse procedimento é denominado perfilagem.
Perfilagem
Em seguida, se inicia a descida da coluna de revestimento que segue rígidas especificações como comprimento do tudo, diâmetro nominal, grau do aço, tipo de conexão e range de comprimento. para
que então se inicie a cimentação.
O passo seguinte é a cimentação primária e quando há necessidade ocorre uma recimentação ou cimentação secundária (squeeze).
São utilizados tampões para o isolamento de zonas inferiores. Os tampões também são utilizados para o abandono do poço e as vezes no processo de perfuração para combater de perda de circulação.
2) Programa de fluido de perfuração :
Dependendo de alguns parâmetros, adiciona-se no cimento aditivos como:
acelerador de pega para diminuir o tempode espessamento e aumentar a resistência compressiva inicial da pasta;
retardador de pega para aumentar o tempo de pega da pasta;
estendedor para aumentar o rendimento da pasta ou reduzir sua densidade;
redutor de fricção ou dispersante para diminuir a viscosidade aparente da pasta.
controlador de filtrado para reduzir a permeabilidade do reboco do cimento formado na frente de zonas permeáveis.
3) Programa de Brocas:
As brocas são instrumentos que, em movimento de rotação são capazes de perfurar o solo de forma circular. São definidas previamente com base em estudos geológico, pois é de altíssimo custo e se perde muito tempo em uma troca. Portanto, o plano de brocas deve ser bem programado.
Existem dois tipos de brocas:
a draga que pode ser formada por lâminas de aço, diamante natural ou PDC;
cones tricônicas que dividem-se pelas seguintes características:
tem rolamentos e pode ser selada, não selada e journal;
tem estrutura cortante e pode ser de dentes de aço ou insertos
A broca draga perfura por raspagem. Foi a primeira broca a ser utilizada e encontra-se totalmente em desuso
A broca de diamante natural é usada em formações duras e abrasivas e em operações de testemunhagem (coroa). Perfura por esmerilhamento
A broca PDC (diamante policristalino compactado) perfura por ação de raspagem. É preferencialmente usada para perfurar formações homogêneas e, em geral, apresenta alta taxa de penetração.
A completação do poço :
