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Lista de exercícios perfuração   resolução
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Lista de exercícios perfuração resolução

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Transcript

  • 1. Prof.° Pedro Monteiro Exercicios – Correção
  • 2. 1. Monte todo o sistema de sustentação e movimentação de cargas, evidenciando a função de cada equipamento.Este sistema é responsável pelo levantamento/descida dacoluna de perfuração e de revestimento, bem como de objetosvariados como ferramenta para conexão de tubos (chaveflutuante), de perfuração direcional (sensores), de perfilagem,conjunto de válvulas (preventor de erupções – BOP), entreoutras funções.Os componentes principais : guincho, bloco de coroamento,cabo de perfuração, catarina, gancho e swivel.Cabo de Perfuração: Cabo de aço trançado preso ao guincho emuma extremidade e preso a um carretel contendo cabo novo emoutra. É o cabo de perfuração que ser á enrolado oudesenrolado para permitir a movimentação dos equipamentos móveis.Guincho: O guincho é responsável por enrolar ou desenrolar o cabo deperfuração. O guincho apresenta também um sistema de freiosque permite controlar a velocidade com que se faz este(des)enrolamento.
  • 3. Bloco de Coroamento: O bloco de coroamento fica fixo na partesuperior do mastro e é formado por um conjunto de polias poronde passa o cabo de perfuração.Catarina: Responsável por sustentar diretamente os tubos aserem descidos no poço e permitir a movimentação para cima e parabaixo no mastro. A catar ina também é composta por um sistema depolias, porém não é fixa em lugar algum, sendo sustentada pelocabo de perfuração que passa entre suas polias.Gancho: Faz a ligação das cargas a serem suspensas à catarina,tendo a função de absorver eventuais choques que possamacontecer. É comum a catarina e o gancho formarem um sóconjunto, e assim os trataremos daqui por diante chamando-osapenas de catarina.Swivel: No sistema de movimentação de cargas o swivel éresponsável por fazer a ligação entre a catarina e os tubos deperfuração“ que são descidos no poço.
  • 4. 2. Monte todo o sistema de rotação de uma plataforma, evidenciando a função de cada equipamento.O método rotativo de perfuração, conforme apresentado nocomeço deste item, consta em aplicar rotação à broca, para queesta fragmente a rocha.Mesa Rotativa: É o equipamento responsável por gerar o movimentorotativo, transmitindo-o à coluna de perfuração“. Além de gerar arotação, a mesa rotativa deve permitir a sua livre movimentação dacoluna de perfuração“ para descida ou retirada de tubos.Kelly: a coluna de perfuração“ passa por dentro da mesa rotativa,recebendo o seu movimento de rotação, que será transmitido até abroca. Intuitivamente sabemos que seria mais fácil girar um tubose sua seção fosse quadrada, ao invés de circular. O tubo Kelly possuieste formato, trata-se de um tubo com seção quadrada ou hexagonal querecebe a rotação da mesa rotativa e transmite para os tubos deperfuração.
  • 5. Top Drive: é basicamente um motor capaz de gerar a rotação,ficando posicionado abaixo do swivel convencional. Como a rotaçãogerada pelo motor é transferida diretamente na parte superior dacoluna de perfuração, podemos utilizar abaixo do motor diretamenteos tubos de perfuração. Assim, o Top Drive dispensa a utilizaçãoda mesa rotativa e do Kelly, além de outro equipamento nãomencionado anteriormente chamado de bucha do Kelly.Motor de Fundo: existem situações em que se deseja que apenas a brocagire, ficando a coluna de perfuração submetida apenas ao movimento desubida e descida e a uma rotação mínim a necessária à perfuração,diminuindo bastante seu desgaste. Este objetivo é conseguido atravésda utilização de um equipamento chamado motor de fundo colocadoacima da broca, sendo basicamente um motor hidráulico que fornecerotação a partir da passagem do fluido de perfuração pelo seuinterior.
  • 6. 3. Monte todo o sistema de circulação de fluidos, evidenciando a função de cada equipamento.No método rotativo, a remoção dos cascalhos gerados no interiordo poço devido à perfuração e fragmentação da rocha é feitajuntamente com o retorno do fluido de perfuração, comumente chamadode lama, que é bombeado pelo interior da coluna de perfuração.Os fluidos de perfuração são armazenados nos tanques de lama ebombeados através das bombas de lama. Saindo da bomba deperfuração se deslocam por tubulações até entrar na coluna deperfuração através do swivel, em sua parte superior que não gira.Como o swivel está conectado ao Kelly, este fluido de perfuraçãoentra na coluna de perfuração e passa a se deslocar pelo seu interior,saindo pela broca e retornando pelo espaço existente entre o poçoperfurado e a coluna de perfuração, retornando à superfície.
  • 7. Os componentes do sistema de circulação de fluidos são então:Tanques de Lama: responsáveis por armazenar o fluido de perfuraçãoque será injetado na coluna de perfuração.Bombas de Lama: responsáveis por bombear o fluido de perfuração.Tubo Bengala: como o swivel está localizado no mastro da sonda emuma altura elevada, é necessário que a tubulação que sai da bombade lama leve o fluido de perfuração até esta altura. O tubo bengalaé um tubo disposto na vertical que leva o fluido de perfuração atéa altura do mastro da sonda.Swivel: como vimos, o swivel é também responsável por permitir ainjeção da lama na coluna de perfuração através de uma entradadisponível em sua lateral fixa.Subsistema de tratamento: após retornarem pelo espaço anularcoluna de perfuração e do poço aberto, a lama de perfuração deve sertratada para poder ser novamente reinjetada no pólo. O subsistemade tratamento é responsável por tratar os fluidos que retornam dopoço misturados com os cascalhos perfurados. Este subsistema écomposto por peneira vibratória, equipamentos de remoção desedimentos, e centrífugas.
  • 8. 4. Monte todo o sistema de segurança de uma plataforma, evidenciando a função de cada equipamento.O sistema de segurança de poço tem a finalidade de proteger asuperfície de eventuais erupções que possam ocorrer durante aperfuração do poço. O sistema de segurança de poço é compostobasicamente por dois conjuntos, são eles:Cabeça de Poço: A parte superior do poço, logo acima da superfície, écomposta por diversos equipamentos responsáveis pela ancoragem evedação das colunas de revestimento de superfície, são as chamadascabeças de revestimento e cabeça de produção.BOP (Blowout Preventer): O BOP é um equipamento fundamental para osistema de segurança de superfície. Sua finalidade é permitir ofechamento do poço em situações de emergência como kicks ou blowouts.
  • 9. 5. Monte os possíveis sistemas de geração de energia de umaplataforma, evidenciando a função de cada equipamento.A energia necessária para o funcionamento de boa parte destesequipamentos é fornecida através do sistema de geração de energia.Esta energia, geralmente, é fornecida através de motores a diesel. Podeocorrer, em caso de sondas terrestres, da energia ser fornecida atravésde rede elétrica local.
  • 10. 6. Quais as partes que formam uma coluna de perfuração?Responsável direta por transferir energia à broca para cortar asdiversas formações rochosas.As principais funções de uma coluna de perfuração são: Aplicar peso sobre a broca Transmitir a rotação para a broca Conduzir o fluido de perfuração Manter o poço calibrado Garantir a inclinação e a direção do poçoA composição básica de uma coluna consiste de: Haste quadrada (Kelly) Tubos de perfuração (Drill Pipe ou DP) Tubos pesados (Heavy-Weight ou HW) Comandos (Drill Collar ou DC)
  • 11. 7. Os tubos de perfuração podem ser de 3 tipos. Para cadatipo cite características:a) Comandos;Principais funções:• Fornecer peso sobre a broca;• Prover rigidez a coluna.b) Heavy weight;Principal função:• Promover uma transição de rigidez entre os comandos e os tubos deperfuração, diminuindo a possibilidade de falha por fadiga.c) Drill pipes.São tubos de aço sem costura, tratados internamente com aplicação deresinas para diminuição do desgaste interno e corrosão.Principal função:• Permitir extensão a coluna.
  • 12. 8. Cite diferenças entre brocas: sem parte móvel e brocascom parte móvel.São equipamentos que têm a função de promover a ruptura edesagregação das rochas ou formações. As brocas de perfuração são umdos itens mais onerosos na perfuração de um poço de petróleo. Logo,torna-se necessário o estudo muito cuidadoso, para a otimização de suautilização.Brocas sem partes móveis:A característica fundamental desse tipo de broca é sua interaçãodente/formação: ocorre uma raspagem do fundo do poço acompanhadada ação da força normal devido ao peso-sobre-broca. As brocas dediamantes naturais apresentam um campo de aplicação mais amplo,particularmente em formações duras/abrasivas. Este tipo de brocapossui parâmetros de projeto que, praticamente, ditam seu desempenhopara determinado tipo de formaçãoBrocas de diamantes naturais:- Utilizada em formações duras ou em testemunhagem.
  • 13. Brocas com partes móveis:As tricônicas possuem cones girantes fixos ao corpo da broca,permitindo-se uma ação de força normal de impacto e também deraspagem. O formato dos insertos depende das característicasmecânicas das formações a serem perfuradas, tais como: resistênciamecânica, dureza, tenacidade, rigidez e ductilidade.Brocas dentes de aço e brocas de insertos de tungstênio.A seleção da broca é feita levando em conta: As propriedades das rochas a serem atravessadas (dureza,abrasividade, permeabilidade, elasticidade); As brocas disponíveis na sonda, ou almoxarifado; A análise da broca que saiu quanto aos desgastes; Conhecimento da área e poços próximos; Intervalo que falta para ser perfurado
  • 14. 9. Quais os tipos de brocas especiais? Quais suas respectivasfunções?São consideradas brocas especiais as brocas para: Testemunho Alargadores de poçoAlgumas brocas são desenhadas para finalidades especiais, como porexemplo, brocas para testemunho e brocas alargadoras de poço. No casoda Broca testemunho, sua finalidade é cortar a rocha de modo aconseguir retirar uma amostra para a superfície. Já os alargadores sãoutilizados quando se deseja aumentar o diâmetro de uma fase jáperfurada.
  • 15. 10. Quais as principais funções de um revestimento de poçode petróleo?Um poço de petróleo é normalmente revestido com tubulações de açochamadas de colunas de revestimento. Estas colunas podem ter o graudo aço, diâmetros, as roscas (conexões) das mais diversas.O poço é perfurado em fases, cujo número depende das característicasdas zonas a serem perfuradas e da profundidade final prevista.Geralmente o número de fases de um poço é de três ou quatro, podendochegar a oito, em certos casos. Cada uma das fases é concluída com adescida de uma coluna de revestimento e sua cimentação.
  • 16. Funções das colunas de revestimento Prevenir o desmoronamento das paredes do poço. Evitar a contaminação da água potável dos lençóis freáticos maispróximos à superfície. Permitir o retorno do fluido de perfuração à superfície. Prover meios de controle de pressões dos fluidos, permitindoaplicação de pressão adicional desde a superfície. Permitir a adoção de sistema de fluido de perfuração diferente, maiscom patível com as formações a serem perfuradas adiante. Impedir a migração de fluidos das formações. Sustentar os equipamentos de segurança de cabeça de poço. Sustentar outra coluna de revestimento. Alojar os equipamentos de elevação artificial. Confinar a produção ao interior do poço.
  • 17. 11. De acordo com os tipos de revestimento de poço, citecaracterísticas para cada:a) Condutor;É o primeiro descido no poço, assentado a pequena profundidade, paraguiar o fluido de perfuração e sustentar as formações superficiais nãoconsolidadas. Pode ser cimentado, cravado (em terra) ou jateado (nomar);b) Superfície;Protege os horizontes de água potável, impede desmoronamento deformações e serve de sustentação para os equipamentos de cabeça depoço. É cimentado em toda sua extensão para evitar flambagem devidoao peso dos equipamentos que nele se apóiam (colunas seguintes esistema de controle e segurança de poço). Assentamento em formaçãoimpermeável (argila, folhelho, calcário) para que não aja perda da águada pasta de cimento, o que reduziria sua resistência; seletiva de fluidosda formação;
  • 18. c) Intermediário;Isola e protege zonas de pressões anormais (altas ou baixas), com perdade circulação, desmoronáveis ou portadoras de fluidos corrosivos oucontaminantes. Pode não ser usado ou serem descidas várias colunas dediferentes diâmetros em poços profundos ou com problemas nãosolucionados pelo fluido de perfuração. Cimentado somente na sua parteinferior – e as vezes num trecho intermediário – é sustentado nasuperfície por cunhas apoiadas no revestimento interior;d) Produção.É descido ao final do poço caso ele seja considerado comercial, provendomeios para sua produção. Suporta as paredes do poço, isola intervalosprodutores e permite a produção seletiva de fluidos da formação;
  • 19. 12. O que você entende por cimentação de poço depetróleo?A cimentação é responsável por fixar o revestimento na sua totalidadeou apenas na parte inferior, isolar as zonas permeáveis para impedir acomunicação entre elas evitando a migração de fluídos e apressurização de uma zona mais superficial.Uma vez instalada a coluna de revestimento do poço, o espaço anularentre a coluna e a parede do poço é cimentado (preenchido com umamistura cimento/água), visando uma melhor fixação da coluna eisolamento das zonas porosas e permeáveis atravessadas pelo poço.Esta operação é feita por tubos condutores auxiliares, sendo que norevestimento de superfície toda a extensão é cimentada e, nos demais,normalmente só a parte inferior, ou intervalos predefinidos.
  • 20. 13. Quais os acessórios de cimentação? Cite suasrespectivas funções.Para nossos estudos, os principais acessórios utilizados na cimentaçãosão: sapata, colar e tampões.A sapata é colocada na extremidade da coluna de revestimento,semelhante a posição da broca na coluna de perfuração. Sua função éservir de guia para o revestimento que será descido, absorvendo oschoques provenientes desta descida. Esta sapata pode possuir umaválvula de retenção cuja função é impedir o fluxo de fluidos no sentidoascendente.O colar é posicionado cerca de dois tubos acima da sapata e tem afunção de reter os tampões que serão deslocados durante o bombeioda pasta de cimento. Assim como a sapata, pode possuir uma válvulaque impede o fluxo no sentido ascendente, sendo chamado de colarflutuante.Os tampões são cilindros de borracha com diâmetro igual à coluna derevestimento descida. Durante a cimentação utilizam-se dois tampões:o tampão de fundo, vazado em seu interior, mas fechado na partesuperior e inferior, e o tampão de topo, rígido em toda sua extensão.
  • 21. 14. O que você entende por canhoneio?A última coluna de revestimento, a de produção, é canhoneada, isto é,perfurada horizontalmente, por certo tipo de cargas explosivas, bemem frente à formação produtora, de modo a permitir que o petróleopossa atravessar a pasta de cimento existente em volta dorevestimento, assim como as suas paredes metálicas, e chegar aointerior do poço, para ser produzido.

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