1

APOSTILA DO CURSO

COMPLETAO DE POOS

Prof.: ALFREDO M. V. CARRASCO

UNIGRANRIO - 2006

2

ndice 1 - Tipos de Completao.............................................................4

1.1 - Categorias Bsicas de Completao ...............................................................4 1.2 - Seleo do Tipo de Completao e Critrios de Design ...............................11 1.3 Classificao da Operaes...........................................................................14 1.4 Detalhamento das Fases de uma Completao..............................................19

2 - Operaes de Cimentao na Completao..........................26

2.1 - Tipos de Cimentao......................................................................................25 2.2 Equipamentos de Cimentao........................................................................27 2.3 Acessrios de Cimentao.............................................................................28 2.4 Componentes Adicionais da Coluna de Produo.........................................41 2.5 - Objetivo das Operaes com Cimento...........................................................46 2.6 - Tcnicas Operacionais....................................................................................49

3 - Avaliao da Cimentao e Perfilagem.................................65

3.1 - Introduo.......................................................................................................65 3.2 - Objetivo da perfilagem snica........................................................................66 3.3 - Aderncia do Cimento....................................................................................66 3.4 - Perfis Snicos.................................................................................................69 3.5 - CBL: Cement Bond Logging.........................................................................72 3.6 - VDL: Variable Density Logging....................................................................73 3.7 - Revestimento Livre........................................................................................74 3.8 - Revestimento Cimentado...............................................................................75 3.9 - Sinais do Fluido..............................................................................................75 3.10 - Interpretao Qualitativa do Perfil CBL/VDL...............................................76 3.11 - Perfil Ultra-snico..........................................................................................79 3.12 - Cuidados na Perfilagem Snica......................................................................81

4 - Canhoneio..............................................................................82

4.1 - Introduo.......................................................................................................82 4.2 - Processo..........................................................................................................82 4.3 - Vantagens.......................................................................................................82 4.4 - Classificao...................................................................................................83 4.5 - Tipos de Canhoneio........................................................................................87 4.6 - Cargas Explosivas..........................................................................................91 4.7 - Eficincia do Canhoneio.................................................................................93 4.8 - Segurana.......................................................................................................97 4.9 - Assentamento de Tampes.............................................................................98

5 - Tratamento Qumico na Completao...................................99 5.1 - Ocorrncias e Causas de Dano Formao...................................................99 5.2 - Lavagem cida das Colunas........................................................................102 5.3 - Lavagem cida Canhoneados......................................................................103 5.4 - Remoo de Incrustaes Solveis em cido..............................................103 5.5 - Tratamentos Matriciais de Carbonatos.........................................................104 5.6 - Diretrizes para Seleo dos Fluidos de Tratamento.....................................104

3

5.7 - Projeto do Tratamento cido.......................................................................105 5.8 - Procedimentos Operacionais de Segurana..................................................105 5.9 - Tratamentos Matricias de Arenitos..............................................................106 5.10 - Mtodo para Seleo dos Fluidos de Tratamento........................................106 5.11 - Outros Sistemas No-Convencionais..........................................................108

6 - Fraturamento Hidrulico.....................................................109 6.1 - Introduo.....................................................................................................109 6.2 -- MMeeccnniiccaa ddaass RRoocchhaass.....................................................................................................111 6.3 -- FFlluuiiddooss ddee FFrraattuurraammeennttoo.......................................................................................................112

7 - Gravel Pack.........................................................................114 7.1 - Introduo....................................................................................................114 7.2 - Arenitos friveis...........................................................................................114 7.3 - Tcnicas de Predio de Produo de Areia................................................115 7.4 - Mtodos para Controle da Produo de Areia.............................................116 7.5 - O Mecanismo de Gravel Pack......................................................................117

4

1 - Tipos de Completao

Definio:

A completao de poos consiste no conjunto de servios efetuados no poo desde o

momento em que a broca atinge a base da zona produtora, para poder extrair o petrleo

desde o fundo at a superfcie. O objetivo conseguir a mxima produtividade ao mais

baixo custo, evitando-se no possvel minimizar o dano formao. As caractersticas

principais a considerar em toda completao so as seguintes: Deve ser simples,

confivel e flexvel.

Filosofia da Completao:

Grande parte da literatura de engenharia de petrleo ensina que uma boa completao

aquela onde so observados os seguintes aspectos: segurana, tcnico operacional e

econmico.

Sob o aspecto de segurana um poo necessita pelo menos de duas barreiras de

segurana durante a sua vida (perfurao, completao e produo). Define-se barreira

de segurana como um sistema independente, dotado de uma certa confiabilidade.

No aspecto tcnico operacional deve-se buscar maximizar a vazo de produo (ou

injeo) sem danificar o reservatrio, tornar a completao a mais permanente possvel,

de forma de minimizar o trabalho de interveno nos poos.

Para que se tenha uma completao bastante econmica, deve ser considerado o aspecto

tcnico operacional e de padronizao. A padronizao dos equipamentos utilizados

nos poos reduz os custos com estoques.

1.1 - Categorias Bsicas de Completao Existem muitos mtodos de completao utilizados ao redor do mundo. No entanto, o

que ocorre so inmeras variaes de alguns mtodos bsicos que podem ser

classificados em quanto:

5

ao revestimento de produo (interface entre a coluna e reservatrio):

- Completao a poo aberto

- Liner rasgado

- Liner ou Revestimento canhoneado

ao posicionamento da cabea:

- Arvore natal convencional (ANC)

- Arvore natal molhada (ANM)

ao nmero de zonas completadas:

- Simples

- Mltiplas

1.1.1 - Completao enquanto ao revestimento de produo

1.1.1-1. - Completao a poo aberto A completao a poo aberto (Figura 1.1) freqentemente utilizada em espessas

sees de reservatrios constitudos por tipos de rochas bem firmes (pouco risco de

desmoronamento), como embasamentos fraturados, calcreos, arenitos bem

consolidados. O intervalo produtivo no pode ser muito amplo e de preferncia deve de

ter somente um nico fluido. o mtodo mais antigo de completao de poos.

As vantagens deste mtodo so as seguintes:

a zona de interesse inteira aberta para a coluna;

no h gasto com perfurao do revestimento

(economia em revestimento e canhoneio);

drawdown pode ser reduzido por causa da larga rea de

influxo;

h uma reduo no custo do revestimento;

o poo pode ser facilmente aprofundado;

Figura 1.1

6

a completao pode ser facilmente convertida para um outro tipo de completao

como o liner rasgado ou revestimento canhoneado;

pelo fato de no haver revestimento, no h risco de haver dano formao causada

pelo cimento.

A completao a poo aberto particularmente atrativa quando h dificuldade de

identificao do retorno lquido financeiro durante o perodo de completao.

Algumas desvantagens e limitaes deste mtodo de completao so as seguintes:

grandes razes gs-leo / gua-leo normalmente no podem ser controladas porque

todo o intervalo aberto para produo;

o controle do poo durante a completao pode ser mais difcil;

a tcnica no aceitvel para formaes constitudas por reservatrios separados

que contm fluidos com propriedades incompatveis;

as diversas zonas dentro do intervalo de completao no podem ser facilmente

selecionadas;

no se pode avaliar a produo de cada formao,

este tipo de completao vai requerer freqentes limpezas se houver produo de areia ou se a formao no estiver estvel.

1.1.1 -2. Liner rasgado

Para controlar problemas de desmoronamento, os primeiros produtores de petrleo

colocaram tubos com fendas ou telas na parte inferior do poo como um filtro de areia.

O uso deste tipo de completao como mtodo para controle de areia vem se tornando

muito popular hoje em dia em algumas reas. Este mtodo tem praticamente as mesmas

vantagens e desvantagens da completao a poo aberto.

Na maneira mais simples, um tubo com fendas colocado dentro do poo (Figura 1.2).

As fendas so feitas pequenas o suficiente para que a areia fique retida. Para areias

muito finas so colocadas telas de arame. Esta tcnica um mtodo de controle de areia

razoavelmente eficaz. Algumas vezes este o nico mtodo de controle de areia usado.

7

Entretanto, este mtodo no muito recomendado porque:

O movimento da areia para a coluna faz com que haja

um impedimento da permeabilidade devido a mistura de

diferentes de tamanhos de gros.

Gros de areia finos tendem a obstruir a tela.

A tela pode sofrer desgaste devido movimentao da areia.

Um suporte ineficaz da formao pode causar desabamento.

Para solucionar estes problemas, o anular entre o poo e a tela preenchido com gros

de areias mais grossos. A areia ou cascalho serve como suporte para a parede do poo e

para prevenir o movimento de areia. Este mtodo pode remover alguns dos estragos

causados pelo fluido de perfurao.

Este mtodo utilizado geralmente para sees produtoras grossas, poos horizontais, e

para formaes friveis e de alta permeabilidade.

1.1.1. 3. Liner ou Revestimento canhoneado

O mtodo mais comum de completao envolve cimentao do revestimento na rea de

interesse, onde a comunicao com a formao feita atravs de buracos canhoneados

no revestimento e no cimento. Este canhoneio feito para penetrar a parede do poo e

se alcanar zona de interesse.

Usando vrias tcnicas de controle de profundidade, possvel decidir quais zonas sero

canhoneadas e abertas para produo. Sempre evitando fluidos indesejveis como gs e

gua, zonas fracas que podem produzir areia e sees improdutivas. Esta seletividade

que completamente dependente de um bom trabalho de cimentao e perfurao

adequada, tambm permite que um simples poo produza vrios reservatrios

separados, sem que haja comunicao entre eles.

Este canhoneio pode tambm ser usado para controlar o fluxo da zona de interesse,

fechando o canhoneado ou injetando fluidos para transformar as zonas em menos

permeveis (Figura 1.3).

Figura 1.2

8

A deciso de colocao do revestimento pode ser adiada at que a avaliao do

reservatrio seja concluda, reduzindo gastos com poos secos.

Em resumo, as vantagens desta completao incluem:

Operaes mais seguras;

Seleo mais segura das zonas a serem completadas;

Facilitao da estimulao seletiva;

Possibilidade de completao em zonas mltiplas;

Custos reduzidos com poos secos;

Planejamento mais fcil de operaes de completao;

Monitorar produo em cada formao;

Sucesso em operaes de restaurao;

A desvantagem para este caso seria o custo adicional e o dano formao. Este tipo de

completao geralmente usado a menos que haja uma razo especfica para preferir

um outro tipo de completao. Pode ser utilizado para todo tipo de formaes.

1.1.2 - Completao em quanto ao posicionamento da cabea do poo

A completao tambm classificada em concordncia ao posicionamento da cabea do

poo. Neste caso se estaria considerando dois tipos: completao com arvore de natal

convencional (ANC) e arvore de natal molhada (ANM). A completao com arvore de

natal convencional realizada em terra o em plataformas fixas, auto elevvel ou

modulada em guas rasas. A completao com ANM realizada com a cabea do poo

localizada no fundo do mar, como o caso das plataformas de guas profundas

(plataformas de perna de tenso, semi-submersvel ou navios sondas).

Figura 1. 3

9

1.1.3. Completao em quanto ao nmero de zonas completadas

Podemos considerar que podem ser simples ou mltiplas, como se descreve a

continuao:

1.1.3.1 Simples

Ocorre quando uma nica tubulao metlica descida no

interior do revestimento de produo, da superfcie at

prximo formao produtora. Este tipo de completao

possibilita produzir de modo controlado e independente

somente uma zona de interesse (Figura 1.5).

No recomendado para ser utilizado em zonas mltiplas.

Figura 1. 5

Figura 1.4

10

1.1.3.2 Zonas mltiplas de completao

Para completao de mltiplas zonas (Figura 1.6) o principal saber o que se deseja

produzir. Quando um poo encontra mais de uma zona de interesse, a deciso deve ser

tomada frente aos seguintes aspectos:

Produzir as zonas individualmente, uma depois da outra,

atravs de uma linha nica (seletiva);

Completar o poo com vrias linhas e produzir vrias zonas

simultaneamente (dupla);

Misturar vrias zonas numa nica completao (caso

especial de jazidas de gas).

Neste grfico temos que podemos produzir seletivamente duas

zonas diferentes, tendo um perfeito controle dos fluidos em cada

reservatrio e com a possibilidade de alterar a zona de produo.

Esta deciso deve ser baseada numa comparao econmica das alternativas, porm a

completao de mltiplas zonas, com uma nica linha de produo, so freqentemente

preferveis porque quando se trabalha com linhas duplas, o tamanho do revestimento

limita o dimetro, que, por sua vez, limita o fluxo obtido atravs de cada linha.

Completao com linha nica pode tambm ser usada onde a segregao necessria

para controle do reservatrio. Estas completaes podem tambm ser usadas para

minimizar custos de completao, que freqentemente a razo para limitar o tamanho

do revestimento de produo.

Completaes com linhas duplas podem ser paralelas ou

concntricas. Onde a elevao artificial pode ser requerida,

linhas paralelas so freqentemente usadas (Fig. 1.7). Linhas

concntricas podem alcanar uma capacidade mais alta de fluxo.

Completaes duplas permite produzir simultaneamente dois

zonas diferentes, com a vantagem de acelerar o desenvolvimento

do campo, e conseqentemente com menor nmero de poos

para drenar diversas zonas, e tambm implica no menor tempo

de uso dos equipamentos para novas aplicaes.

Figura 1. 6

Figura 1. 7

11

Completaes com linhas triplas tm sido tambm utilizadas em algumas reas, mas so

muito limitadas em capacidade de poo para que sejam economicamente atrativas como

completaes convencionais.

1.2 - Seleo do Tipo de Completao e Critrios de Design

Considerando a filosofia da completao e que a completao tem reflexos em toda a

vida produtiva do poo, se faz necessrio um planejamento criterioso, onde os seguintes

fatores so considerados:

Investimento necessrio;

Localizao do poo (mar ou terra);

Tipo de poo (pioneiro, extenso, desenvolvimento, etc.);

Finalidade (produo, injeo);

Fluidos produzidos (gs seco, leo, leo e gua, etc);

Propriedades do fluido (viscosidade, grau API, densidade, composio qumica);

Volumes e vazes de produo esperada (nmero de linhas, dimetro das

tubulaes);

Nmero de zonas produtoras atravessadas pelo poo (simples ou mltipla);

Possvel mecanismo de produo do reservatrio (gs em soluo, camada de gs,

influxo de gua);

Necessidade de estimulao (aumento da produtividade);

Controle ou excluso da produo de areia (completao com gravel pack);

Possibilidade de restaurao futura do poo;

Tipo de elevao dos fluidos (natural ou artificial);

Presso e profundidade do poo (tipo de revestimento de produo ou liner);

Propriedades da rocha (porosidade, permeabilidade, resistividade, radioatividade,

etc);

Dada a variedade de condies de produo ao redor do mundo, a definio dos limites

econmicos naturalmente algo nebuloso (uma baixa taxa de produo num poo no

Oriente Mdio pode ser considerada uma taxa respeitvel em muitos campos Norte-

americanos).

12

importante para o engenheiro de completao levar em considerao o impacto do

retorno da produo, custo de capital e custo de operao dos projetos de economia.

Num ambiente de altos impostos, eles esto na mesma ordem de importncia citada

acima. Custos de instalao s so significantes na medida em que os requisitos de

completao tm um impacto significativo no tempo total de perfurao e completao.

O custo real do equipamento de completao relativamente insignificante se

comparado produo incremental conseguida atravs da melhoria de potencial.

Consideraes geolgicas, econmicas e sobre o reservatrio ditaro os requisitos

funcionais de uma completao.

1.2.1 - Consideraes de Perfurao

Algumas consideraes de perfurao podem influenciar o tipo de completao a ser

instalada. Dentre os fatores a serem considerados esto:

Extenso dos prejuzos deixados pela perfurao e necessidade de utilizao de

tcnicas de estimulao, seleo de fluidos especiais de perfurao, etc.

O tamanho e o peso do revestimento de produo;

Os esforos suportados pelo revestimento de produo. O revestimento deve se

capaz de suportar o mximo de presso dentro do tubo;

Gasto ou corroso do revestimento de produo devem ser avaliados em

completaes com liner, especialmente para poos fundos.

Em ambientes cidos ou quando as condies podem se tornar cidas, os materiais

de revestimento de produo devem se adequar a certas especificaes.

A junta usada no revestimento de produo precisa ser cuidadosamente selecionada

onde presses altamente diferenciadas (> 5000 psi ou > 34 Mpa), altas temperaturas (>

300F ou > 422 K), ou onde cargas de alta compresso ou tenso so esperadas.

1.2.2 - Operacionalidade

A maioria das instalaes de completao esto equipadas com itens que foram

aprovados pelos testes de laboratrio. Contudo, na preparao de planos de

desenvolvimento conceituais para reservas que so provveis de serem produzidas por

13

algum tempo, o engenheiro deve decidir se deve considerar apenas o equipamento e

tcnicas que so consideradas possveis, ou assumir melhorias na tecnologia que podem

ser aprovadas e se tornarem disponveis.

Para se alcanar uma soluo equilibrada para este dilema os departamentos de

engenharia da maioria das operadoras adotam uma filosofia de um passo alm; ou

seja, eles incluiro conceitos potencialmente possveis que do apenas um passo adiante

do que aqueles que esto em uso (ex. pegam sistemas existentes e os aplicam num novo

ambiente ou numa funo mais exigente ou modificam sistemas atuais para velhos ou

novos ambientes). Conceitos completamente novos potencialmente valiosos so

freqentemente identificados no curso de tais estudos, mas no so geralmente includos

no plano conceitual at que sejam aprovados por estudos de operacionalidade ou testes

de campo, ou ambos.

1.2.3 - Resumo

Em resumo, devemos enfatizar que o alcance de condies sob as quais um poo deve

operar, dita quais opes podem ser consideradas de uma variedade de possibilidades de

modelos de completao. A parte econmica dita qual dessas opes mais adequada

para uma situao particular.

Modelos de completao devem ser categorizados de acordo com vrias caractersticas

diferentes, mas cada completao ser nica.

Selecionar o melhor modelo de completao para uma dada situao requer que os

engenheiros considerem a performance atual e futura do poo, as restries impostas

pelo programa de perfurao, quaisquer regulamentaes ou polticas que possam ser

aplicadas e a operacionalidade da nova tecnologia.

1.3 - Classificao das Operaes

Divide-se em dois grupos: Investimento e Manuteno da produo.

14

As operaes de investimento podem ser divididas em:

completao

avaliao

recompletao

As operaes de manuteno podem ser divididas em:

avaliao

restaurao

limpeza

estimulao

mudana do mtodo de elevao e

abandono

1.3.1 Investimento um conjunto de operaes efetuadas durante a primeira interveno em uma

determinada formao, aps a concluso dos trabalhos de perfurao.

1.3.1.1 Completao

Operao subseqente perfurao de um poo, quando o mesmo condicionado,

canhoneado, avaliado e, se vivel economicamente, equipado com uma coluna de

produo e um mtodo de elevao artificial, se necessrio.

1.3.1.2 Avaliao.

Para definir os parmetros da formao (permeabilidade, dano, presso esttica, etc),

identificar e amostrar o fluido da formao (composio, presso de saturao,

viscosidade, grau API, densidade, etc), verificar a procedncia dos fluidos produzidos e

o ndice de produtividade (IP) ou injetividade (II) dos poos.

As operaes de avaliao podem ser classificadas como:

teste de formao a poo aberto (TF);

teste de formao a poo revestido (TFR);

teste de produo (TP);

15

registro de presso (RP);

medio de produo (MP);

amostragem de fluido produzido;

perfilagem de produo.

1.3.1.3 Recompletao

Esta operao executada em poos que podem produzir em mais de uma formao de

interesse. Assim, quando cessa o interesse em se produzir (ou injetar) em uma destas

formaes, esta abandonada e o poo recompletado pra produzir (ou injetar) na

outra. Assim esta operao executada quando se deseja converter um poo produtor

em injetor (de gua, gs, vapor, etc).

O abandono da antiga zona de interesse geralmente se da atravs de um tampo

mecnico ou atravs de uma compresso de cimento nos canhoneados. Na seqncia,

se recondiciona o poo para o canhoneio da nova zona produtora.

1.3.2 Manuteno da Produo.

o conjunto de operaes realizados no poo, aps sua completao inicial, visando

corrigir problemas de modo a permitir que a produo (ou injeo) de fluidos retorne ao

nvel normal ou operacional. As principais causas geradoras de intervenes so:

baixa produtividade

produo excessiva de gs

produo excessiva de gua

produo de areia

falhas mecnicas na coluna de produo ou revestimento

1.3.2.1 Avaliao.

Operacionalmente idntica avaliao de investimento. A diferena que naquele

caso, o poo avaliado era recm perfurado e nem necessariamente completado, visto que

a prpria operao de avaliao que definiria suas potencialidades. Na manuteno, o

poo j produtor (ou injetor) e a operao de avaliao realizada para monitoramento

do poo ou do reservatrio.

16

1.3.2.2 Restaurao

A restaurao um conjunto de atividades que visam restabelecer as condies normais

de fluxo do reservatrio para o poo (retirada de dano de formao), eliminar e/ou

corrigir falhas mecnicas no revestimento ou na cimentao, reduzir a produo

excessiva de gs (alto RGO) ou gua (alto RAO).

- Elevada produo de gua

A produo de leo, com alta RAO (grande volume de gua produzida), no

interessante, visto que h um custo associado produo, separao e descarte de

gua. Se a zona produtora espessa, pode-se tamponar os canhoneados com cimento

ou tampo mecnico, e recanhonear apenas na parte superior, resolvendo o problema

temporariamente.

Uma elevada RAO pode ser conseqncia de:

elevao do contato leo/gua devido ao mecanismo de reservatrio (influxo de

gua) ou a injeo de gua. Isto pode ser agravado pela ocorrncia de cones ou

fingering;

falhas na cimentao primaria ou furos no revestimento;

fraturamento ou acidificao atingindo a zona de gua

O aparecimento de gua normal em um reservatrio com influxo de gua ou sob

injeo da mesma. Algum dia tem-se que produzir gua para recuperar petrleo.

- Conificao e Formao com permeabilidade estratificada

O cone de gua um movimento essencialmente vertical da gua na formao.

No ultrapassa barreiras pouco permeveis e ocorre normalmente em pequenas

distncia.

Quando h permeabilidade estratificada (variao de permeabilidade horizontal ao

longo do intervalo produtor) este problema se torna mais complexo, devido ao

avano diferencial da gua, conhecido como fingering.

Tanto o cone de gua quanto o fingering, so fenmenos altamente agravados pela

produo com elevada vazo. Quando a elevada razo gua - leo (RAO) no

devida a esses dois fenmenos, pode-se suspeitar de dano no revestimento ou de

fraturas mal direcionadas.

17

Um dano no revestimento pode ser solucionado por uma compresso de cimento

ou por um isolamento com obturadores (packers) e/ou tampes mecnicos (bridge

plugs). J uma fratura mal dirigida um problema de difcil soluo.

- Elevada produo de gs

Uma razo gs/leo muito elevada pode ter como causa o prprio gs dissolvido

no leo, o gs de uma capa de gs ou aquele proveniente de uma outra zona ou

reservatrio adjacente. Esse ltimo caso produto de uma falha no revestimento,

de uma estimulao mal concretizada ou falha na cimentao.

A produo excessiva de gs pode ser contornada temporariamente,

recanhoneado-se o poo apenas na parte inferior da zona de interesse.

Um cone de gs mais facilmente controlado pela reduo da vazo do que o cone

de gua. Isto se deve a maior diferena de densidade entre o leo e o gs do que

entre o leo e a gua. O fechamento do poo temporariamente uma tcnica

recomendada para a retrao do cone de gs ou gua.

- Falhas mecnicas

Detectando-se um aumento da razo leo/gua (RAO) e se suspeitando de um

provvel vazamento no revestimento, a gua produzida deve ser analisada e

comparada com a gua da formao, confirmando ou no a hiptese de furo no

revestimento. Entre as falhas mecnicas pode-se citar: defeitos na cimentao,

vazamento no revestimento, vazamento em colar de estagio, etc.

A localizao do vazamento pode ser feita com: perfis de fluxo, perfis de

temperatura ou testes seletivos de presso usando packer e tampo mecnico

recupervel (BPR).

- Vazo Restringida

Um poo que esteja produzindo com vazo menor do que a esperada necessita de

restaurao. Esta restrio na vazo pode ser causada por dano de formao,

tamponamentos nos canhoneados e/ou na coluna, emulses, etc.

Uma produtividade limitada, muito freqentemente, causada pela reduo da

permeabilidade em torno do poo. Este fenmeno denomina-se dano de formao.

Para resolver este problema, necessrio ultrapassa-lo. Os mtodos mais usuais

so o recanhoneio, a acidificao da matriz e o fraturamento de pequena extenso.

18

1.3.2.3 Limpeza

A limpeza um conjunto de atividades executadas no interior do revestimento de

produo visando substituir ou remover os equipamentos de subsuperficie, objetivando

um maior rendimento tcnico e econmico.

Como exemplo de problemas geradores de intervenes para limpeza, podem ser

citados: furo em coluna de produo, vazamento no obturador, reposicionamento de

componentes da coluna de produo, vazamentos em equipamentos de superfcie, entre

outros.

1.3.2.4 Mudana no mtodo de elevao

Quando a vazo est sendo restringida devido a um sistema de elevao artificial

inadequado ou com defeito, basta substitui-lo. Normalmente os poos so surgentes

durante o perodo inicial de sua vida produtiva, passando a requerer um sistema de

elevao artificial aps algum tempo de produo.

1.3.2.5 Estimulao

A estimulao um conjunto de atividades que objetiva aumentar o ndice de

produtividade ou injetividade de um poo, em um reservatrio.

Os mtodos mais utilizados so o fraturamento hidrulico e a acidificao. O

fraturamento hidraulico pode ser definido como um processo no qual um elevado

diferencial de presso, transmitido pelo fluido de fraturamento, aplicado contra a

rocha reservatrio, at a sua ruptura. A fratura, que iniciada no poo, se propaga

atravs da formao pelo bombeio de um certo volume de fluido, acima da presso de

fraturamento.

Para se evitar que a fratura induzida feche ao cessar o diferencial de presso aplicado,

bombeado um agente de sustentao (normalmente areia selecionada), junto com o

fluido de fraturamento. Assim, se cria um caminho preferencial de elevada

condutividade, o qual facilitar o fluxo de fluidos do reservatrio para o interior do

poo, ou vice-versa.

19

Alm de incrementar o ndice de produtividade dos poos, o fraturamento pode

contribuir para o aumento da recuperao final das jazidas, no caso de formaes

bastante fechadas (baixa permeabilidade). Em reservatrios de alta permeabilidade, o

fraturamento pode aumentar a vazo dos poos, contribuindo assim para melhora o

fluxo de caixa, tendo, no entanto, muito pouca influencia no fator de recuperao.

Acidificao de matriz a injeo de um acido na formao com presso inferior

presso de quebra da formao, visando retirar algum dano de formao. Logo aps

uma acidificao o acido deve ser retirado da formao, o que evita a formao de

produtos danosos mesma (precipitados insolveis).

No caso de emulso, a melhor soluo um tratamento com surfactantes (redutores de

tenso superficial).

1.3.2.6 Abandono

Pode ser:

Definitivo: quando o poo no ser mais utilizado.

Provisrio: quando h a previso ou a possibilidade de retorno ao poo no futuro.

1.4 Detalhamento das fases de uma completao.

Ao trmino da perfurao, o poo geralmente abandonado temporariamente (Figura

1.8), para posterior completao.

So as seguintes, as fases da completao com rvore de natal convencional, cujo

mtodo de elevao artificial utilizado o gas lift.:

instalao dos equipamentos de segurana para controle do poo;

condicionamento do revestimento de produo, at topo do liner, utilizando gua do

mar;

condicionamento do liner, e substituio fluido nele contido por fluido de

completao (Figura 1.9);

20

GUA

GS

LEO

FLUIDO DEPERFURAO

FLAPPERVALVE

TAMPO DECIMENTO

Figura 1. 8: O poo abandonado, com

tampes de cimento, aps a perfurao

GUA

GS

LEO

BROCA

DRILL PIPE

RASPADOR

CONDICIONADORDE TOPO LINER

Figura 1.9: Condicionamento do liner e

substituio por fluido de completao

verificao da qualidade da cimentao primria realizada pela perfurao, e

correo, se necessrio (Figura 1.10);

canhoneio na zona de interesse, para que se comunique o reservatrio com o interior

do revestimento de produo, permitindo produo dos fluidos do reservatrio

(Figura 1.11);

avaliao das formaes, atravs de um teste de formao poo revestido (TFR),

se solicitado (Figura 1.12);

descida da cauda de produo, geralmente com coluna de trabalho. A cauda de

produo tem o objetivo de isolar a formao, possibilitando a retirada apenas da

parte superior da coluna de produo numa futura interveno, sendo que a

extremidade da coluna deve se posicionar a aproximadamente 30 metros acima do

topo da zona de interesse (Figura 1.13);

retirada da coluna de trabalho, com a camisa do TSR (Figura 1.14);

instalao dos equipamentos no interior do poo, para garantir a produo de forma

segura e eficiente (Figura 1.15);

instalao da rvore de natal, convencional ou molhada;

e induo de surgncia, para que o poo entre em fluxo, injetando-se gs pelo anular

(Figura 1.16 e Figura 1.17). Pode-se tambm utilizar o flexitubo e injetar gs

diretamente no interior da coluna (Figura 1.18);

21

Um outro esquema final de completao de poos mostrado na Figura 1.19, sendo que

nesta situao, o mtodo de elevao artificial utilizado o do bombeio centrfugo

submerso (BCS).

GUA

GS

LEO

CIMENTAOPRIMRIA

FLUIDO DECOMPLETA-O

CBL/VDL/GR/CCL

R2 (5 ps)

CCL

EMISSOR

R1 (3 ps)

GR

Figura 1. 10 : Avaliao da qualidade da

cimentao (perfis CBL / VDL / CEL)

GUA

GS

LEO

CANHO

CABOELTRICO

JATOS

CCL

Figura 1. 11 : Canhoneio convencional a cabo

da zona de interesse

GUA

GS

LEO

VLVULADE TESTE

P & T PACKER

VLVULA DECIRCULAO

AMOSTRADOR

Figura 1. 12 : Avaliao da formao de

interesse com coluna especial para TFR

GUA

GS

LEO

TSRPACKERHIDRULICO

SLIDING SLEEVESTANDING VALVE +NIPPLE R

Figura 1. 13 : Descida da cauda de produo,

efetuada geralmente com coluna de trabalho

22

GUA

GS

LEO

CAMISADO TSR

STANDING VALVE +NIPPLE R

MANDRILDO TSR

Figura 1. 14 : Retirada da coluna de

trabalho, com a camisa do TSR

GUA

GS

LEO

MANDRIS DEGAS LIFT

DHSV

Figura 1. 15 : Equipagem do poo, com

coluna para gas lift

GUA

GS

LEO

ANMs D03, DL, DA, LA, GLLANC e

ANMsD01, D02

Figura 1. 16 : Incio da induo de surgncia,

com injeo de gs no anular

GUA

GS

LEOPWF

PE

VLVULAS DEPRESSOFECHADAS

VLVULA DEORIFCIO

Figura 1. 17 : Gs atinge a vlvula operadora

(poo surgente) e a 1 e 2 vlvulas fecham

23

GUA

GS

LEO

FLEXITUBO

DHSV

Figura 1. 18 - Induzindo surgncia em um

poo com auxlio de flexitubo

GUA

GS

LEO

BCS

PACKER DUPLO

CABOELTRICO

Figura 1. 19 - Poo equipado com BCS,

bastando ligar bomba para induo

Instalao dos equipamentos de segurana

a primeira fase da completao e visa possibilitar o acesso ao interior do poo, com

toda a segurana necessria, para execuo das demais fases.

A cabea de produo um equipamento que fica conectado, atravs de parafusos e

flanges, cabea de revestimento e ao preventor de erupes, tendo como funo

principal servir de apoio coluna de produo que ser descida numa fase posterior da

completao, por meio de um suspensor. Possui sadas laterais que permitem o acesso

ao espao anular entre o revestimento de produo e a coluna de produo. O preventor

de erupes um equipamento instalado sobre a cabea de produo e tem como

objetivo fundamental permitir o fechamento do poo com segurana no caso de um

fluxo inesperado da formao.

Condicionamento do poo

Uma vez instalado os equipamentos de segurana, procede-se fase de

condicionamento do revestimento de produo e substituio do fluido que se

encontra no interior do poo por um fluido de completao.

Para o condicionamento descido broca e raspador, atravs de uma tubulao metlica,

conhecida por coluna de trabalho, de modo a deixar o interior do revestimento de

produo (e liner, quando presente) gabaritado e em condio de receber os

equipamentos necessrios. A broca utilizada para cortar os tampes de cimento e

tampes mecnicos, deixados no interior do poo quando de seu abandono temporrio

pela perfurao, bem como restos da cimentao primria. O raspador uma ferramenta

com lminas retrateis, que desce raspando a parte interna do revestimento de produo,

retirando o que foi deixado pela broca.

Geralmente o condicionamento feito at o colar flutuante, com peso sobre broca,

rotao da coluna e vazo de circulao direta do fluido adequadas, de forma que se

obtenha uma boa eficincia no corte e no carreamento das partculas de cimento at a

superfcie. importante no interromper a circulao, visto que o cimento cortado pode

decantar sobre a broca, ocasionando uma pescaria. Normalmente, a cada trinta metros

de cimento cortado, deslocado um colcho viscoso para limpeza do poo.

Imediatamente antes e aps o corte dos tampes de cimento e dos tampes mecnicos,

efetuado teste de estanqueidade do revestimento de produo, pressurizando-o durante

25

dez ou quinze minutos, para verificao da existncia ou no de vazamentos (furos,

conexes de revestimento vazando, etc). Caso no se consiga presso de teste

estabilizada, procede-se a localizao e correo do vazamento.

O fluido de completao, geralmente uma soluo salina, isenta de slidos, compatvel

com a formao e com os fluidos nela contidos, de forma a no causar nenhum tipo de

dano de formao, que restrinja a vazo do poo. Alm disso, o fluido deve ter peso

especfico capaz de fornecer presso hidrosttica no interior do poo um pouco superior

presso esttica da formao.

A substituio do fluido feita, com o auxlio de bombas de deslocamento positivo,

circulando o fluido diretamente pelo interior da coluna de trabalho, com retorno na

superfcie pelo anular.

26

2 - Operaes de Cimentao na Completao

2.1 - Tipos de Cimentao

2.1.1. - Cimentao Primria

Denomina-se cimentao primria cimentao principal de cada coluna de

revestimento, levada a efeito logo aps sua descida ao poo. Seu objetivo bsico

colocar uma pasta de cimento no contaminada em determinada posio no espao

anular entre o poo e a coluna de revestimento, de modo a se obter fixao e vedao

eficiente e permanente deste anular. Estas operaes so executadas em todas as fases

do poo, sendo previstas no programa do poo.

2.1.2. - Cimentao Secundria

So assim denominadas as demais operaes de cimento realizadas no poo,

excetuando-se a cimentao primria.

Tampes de Cimento Consistem no bombeamento para o poo de determinado

volume de pasta, que cobre um trecho do posto. So usados nos casos de perda de

circulao, abandono definitivo ou temporrio do poo, como base para desvios,

compresso de cimento, etc.

Recimentao a correo da cimentao primria, quando o cimento no alcana a

altura desejada no anular ou ocorre canalizao severa. O revestimento canhoneado

em dois pontos. A recimentao s feita quando se consegue circulao pelo anular,

atravs destes canhoneados. Para possibilitar a circulao com retorno, a pasta

bombeada atravs de coluna para permitir a pressurizao necessria para a

movimentao da pasta pelo anular.

Compresso de Cimento ou Squeeze Consiste na injeo forada de pequeno volume

de cimento sob presso, visando corrigir localmente a cimentao primria, sanar

vazamentos no revestimento ou impedir a produo de zonas que passaram a produzir

quantidade excessiva de gua ou gs.

27

2.2 Equipamentos de Cimentao

Para que seja realizada uma cimentao so necessrios diversos equipamentos, para

armazenagem do cimento, seu transporte, preparao dos aditivos, mistura de pasta e

seu deslocamento ao poo. Os principais so:

2.2.1. Silos de Cimento

Para as operaes de perfurao em terra, em geral o cimento estocado na base da

companhia de cimentao, em grandes silos, sendo enviado para a sonda por meio de

carretas apropriadas. Nas plataformas martimas so disponveis silos para

armazenamento de cimento e outros materiais a granel. Estes silos operam a baixa

presso (cerca de 30 psi), quando da descarga do cimento.

2.2.2.- Unidades de Cimentao

Montadas em caminhes para operaes em terra ou sobre skids em sondas martimas,

as unidades de cimentao constam geralmente de dois motores para fornecer energia,

dois tanques de 10 bbl cada, para a gua de mistura ou fluido de deslocamento, duas

bombas triples, dois conversores para converter movimento rotativo dos motores no

movimento alternativo das bombas, bombas centrifugas auxiliares e um sistema de

mistura de pasta, onde a gua de mistura (gua e aditivos) bombeada sob presso por

pequenos orifcios, fluindo em jatos sob um funil por onde chega o cimento. A

proporo da gua injetada determinara a densidade da pasta e controlada pelo

operador. A pasta resultante acumulada em um tanque ou cuba para homogeneizao

e medidores de fluxo, sendo feito o registro numa carta circular onde estes valores so

traados, permitindo analise posterior. As unidades mais modernas dispem de sistema

recirculador, que permite a homogeneizao de certo volume da pasta antes de sua

injeo para o poo, alm de controle automatizado dos volumes de gua e cimento para

obteno da pasta com a densidade programada.

2.2.3.- Linhas de Cimentao

28

A ligao entre a unidade de cimentao e o poo feita por tubulao de alta presso,

formada por uma serie de tubos curtos interligados por mdio de conexes moveis

dotadas de rolamento, para possibilitar montagem at qualquer posio que fique o topo

do revestimento. Atualmente h a tendncia de utilizao de mangueiras especiais

flexveis, de borracha, mais praticas.

2.2.4.- Cabea de Cimentao.

A cabea de cimentao conectada ao topo da coluna de revestimento, recebe a linha

de cimentao, podendo abrigar em seu interior os tampes de borracha que separam a

pasta do fluido de perfurao. Um mecanismo de travamento segura esses tampes at

o instante prprio de sua liberao. Pode ter entradas at 3 linhas, rolamento para

permitir o giro da coluna de revestimento e sistema de conexo especial para maior

rapidez de instalao.

Suas dimenses vo depender do dimetro do tubo que chega superfcie. Nos casos de

perfurao martima com unidades flutuantes ou de liner, cuja coluna de assentamento

consiste de tubos de perfurao, a cabea de cimentao aloja um tampo de pequeno

dimetro e opcionalmente uma esfera, para a liberao dos tampos no fundo do mar ou

no topo do liner.

2.3 Acessrios de Cimentao

Diversos acessrios so conectados ou afixados coluna de revestimento, visando

garantir o melhor resultado da cimentao. Os principais acessrios so:

2.3.1.- Sapata

Colocada na extremidade da coluna, a sapata serve de guia de introduo no poo,

podendo receber em seu interior um mecanismo de vedao, para evitar que a pasta, por

ser mais pesada que o fluido de perfurao, retorne ao interior do revestimento aps seu

deslocamento. O tipo mais comum a sapata flutuante (Figura 2.1), com vlvula que

impede fluxo para o interior da coluna.

29

2.3.2.- Colar

Posicionado 2 a 3 tubos acima da sapata, o colar serve para reter os tampes de

cimentao, alm de poder receber mecanismos de vedao (flutuante ou diferencial)

como mostrado na Figura 2.2. mais comumente usado o colar flutuante. Caso no

tenha mecanismo de vedao denominado colar retentor. Tem em suas extremidades

roscas do mesmo tipo usado na coluna.

2. 1 Sapata Flutuante

2. 2 Colar

30

2.3.3.- Tampes

Os tampes so construdos de borracha e auxiliam na cimentao. Visam raspar o

filme de slidos do fluido de perfurao que se adere parede do revestimento, evitando

a contaminao da pasta.

O tampo de fundo tem uma membrana de borracha de baixa resistncia em sua parte

central (Figura 2.3) e ao ser lanado na coluna, frente da pasta de cimento,

empurrado por ela at que toque no colar retentor (ou flutuante), quando a membrana se

rompe permitindo a passagem da pasta. Nos caso de perfurao martima com unidades

flutuantes, o tampo de fundo liberado por uma esfera lanada a superfcie.

O tampo de topo rgido e ao ser lanado apos da pasta, separa-a do fluido de

perfurao ou completao que a deslocar, para evitar sua contaminao. retido pelo

colar, causando um aumento de presso que indica o termino do deslocamento,

permitindo a realizao do teste de estanqueidade da coluna.

2.3.4.- Colar de Estagio

Posicionado em algum ponto intermedirio da coluna, o colar de estagio (Figura 2.4)

permite que a cimentao seja feita em mais de uma etapa ou estagio`, quando o trecho

a cimentar muito extenso ou quando existam zonas criticas muito acima da sapata.

Possui orifcios em seu corpo, originalmente tamponados por um mandril de ao para a

realizao do primeiro estagio, referente cimentao do trecho prximo sapata.

Concluda a cimentao do primeiro estagio lanado, por gravidade, um tampo de

abertura ou torpedo que ficar apoiado no topo do mandril, deslocando-o por ao de

presso da superfcie, comunicando o interior com o anular, permitindo a cimentao do

2. 3 Tampes de Fundo (a), e de

Topo (b)

31

segundo estagio. Quando esta concluda, outro tampo (de fechamento) lanado,

apoiando-se no topo de outro mandril, externo ao anterior, que deslocado promover o

fechamento do colar de estagio e sua vedao.

possvel fazer uma cimentao com 3 estgios, sendo que neste caso as dimenses dos

mandris e tampes do segundo estagio devem ser diferenciado do terceiro estagio, pois

os tampes para abertura e fechamento do colar do segundo estagio devem passar pelo

colar do terceiro estgio, posicionado mais acima.

2.3.5.- Centralizadores

So pecas compostas de um jogo de laminas curvas de ao, que so afixados

externamente coluna de revestimento, visando centraliza-lo e causar um afastamento

mnimo da parede do poo, para garantir a distribuio do cimento no anular e evitar a

priso da coluna por diferencial de presso. A fixao dos centralizadores feita com o

emprego de stop rings (Figura 2.5) que so presos ao tubo para evitar o

escorregamento dos centralizadores. Quando a conexo possui luvas, procura-se

coincidir os centralizadores com as luvas, dispensando os stop rings. Em poos

horizontais ou de alta inclinao adota-se centralizadores rgidos devido tendncia de

achatamento das laminas flexveis dos convencionais.

2. 4 Colar de Estagio

32

2.3.6.- Arranhador

O arranhador (Figura 2.6) tem a funo de remover mecanicamente o reboco que se

forma na parede do poo. Tal remoo feita atravs dos movimentos verticais

(reciprocaes) ou de rotao da coluna empregando-se para cada caso o tipo de

arranhador apropriado.

2.3.7.- Obturador externo de Revestimento ou External Casing Packer (EPC)

um tipo de packer inflvel permanente, instalado na coluna de revestimento para

promover a obstruo do espao anular em pontos crticos (Figura 2.7). Um de seus

2. 5 Centralizador

2. 6 Arranhador

33

principais usos para proteger zonas fracas, sensveis ou de interesse, da atuao da

presso hidrosttica do cimento, sendo usualmente posicionado logo acima de tais

zonas. tambm comum seu uso logo abaixo do colar de estagio, garantindo assim que

o cimento do segundo estagio no desa pelo anular, mesmo no caso de haver zonas de

perdas expostas.

composto de um tubo curto de revestimento internamente, com uma cmara inflvel

formada por laminas de ao recobertas por borracha externamente. De atuao

hidrulica, inflado apos o termino da cimentao, pela aplicao de presso na

superfcie. O fluido de perfurao expande a cmara to logo o diferencial de presso

entre o interior e o anular supere o limite de resistncia de um pino de cisalhamento,

protetor. Estes so disponveis para atuao a 750, 1000, 1250, 1600, 2000 ou 2600 psi

de diferencial de presso. O pino de cisalhamento colocado em um sistema de

vlvulas, que protege o ECP durante a descida da coluna e a cimentao, evitando

assentamento prematura, e mantm a presso confinada na cmara, aps sua atuao.

2. 7 Packer Permanente e Packer Recupervel

34

Coluna de Produo.

2.3.8.- Tubos de Produo.

Na Petrobrs existe uma padronizao nacional para tipos de conexo, grau do ao e

peso dos tubos de produo, facilitando o intercmbio entre as regies e permitindo

menos itens de estoque e, conseqentemente, menores custos operacionais.

Na E&P-BC, as conexes padronizadas para colunas de produo so:

EU (external upset);

NU (non-upset);

TDS (tubing double seal);

Buttress (para colunas 5.1/2) e;

VAM-ACE (Vallourec), empregada nos poos da Bacia de Santos.

A seleo da tubulao a ser empregada num determinado poo leva em conta 4 fatores:

dimetro interno do revestimento de produo: nos poos equipados com liner de

7, utiliza-se tubulao com dimetro externo (OD) de 3.1/2 para facilidade de

pescaria, pois o dimetro externo da luva 4.1/2. Alguns poos possuem zona de

interesse revestida por liner 5.1/2 e, nestes casos, utiliza-se a coluna 2.3/8 (OD da

luva 2,875);

mxima vazo esperada: determina-se o dimetro nominal da coluna;

fluido a ser produzido: define o tipo do ao (grau) dos tubos, bem como o tipo das

conexes;

esforos mecnicos: calculando-se os esforos a que a coluna estar submetida

durante sua vida til (tenses de trao, de colapso e presso interna), e definido o

grau do ao, podemos determinar a espessura de parede requerida e,

conseqentemente, seu peso por metro.

Devido ao uso prolongado da coluna de produo, prioriza-se nestes tubos a

confiabilidade da vedao ao invs da praticidade de manobra. Assim, privilegia-se as

roscas finas que promovem a vedao metal-metal na prpria conexo. As roscas finas

podem ser classificadas como: de perfil redondo, de perfil quadrado e premium.

As roscas EU e NU se enquadram na categoria de perfil redondo e so padronizadas

pela norma API. A rosca NU est em desuso em nossa regio e a rosca EU a mais

comumente utilizada, dada a grande quantidade de poos produtores de leo, sem outros

35

fluidos agressivos associados, em nossa regio. A Figura 2.8 apresenta algumas

caractersticas destes tubos.

Nos poos completados com coluna 5.1/2 emprega-se os tubos de revestimento com

conexo BTC (Buttress thread casing), com 5 fios por polegada, padronizada pelo API,

as quais se enquadram na categoria de perfil quadrado.

Em poos produtores de gs, com fluidos agressivos ou com alta presso, so

empregados tubos com roscas premium, especificamente as roscas TDS e VAM-ACE.

Tabela 1 Principais caractersticas dos tubos de produo mais

comuns

Figura 2.8 Tubos de produo mais usuais

36

2.3.9.- Shear - out

um equipamento instalado na extremidade inferior da cauda de produo, que permite

o tamponamento temporrio da mesma. Tambm conhecido por sub de pressurizao

(Figura 2.9 e Figura 2.10).

Possui trs sedes, sendo a inferior tamponada. Atualmente tem sido descida sem a sede

inferior tamponada, isto , apenas com duas sedes. Antes da descida, dimensionada a

presso de rompimento da mesma e, de acordo com o clculo, colocados tantos

parafusos de cisalhamento quanto necessrio. Ao se pressurizar a coluna, a fora atuante

na sede faz com que os parafusos cisalhem, caindo a sede no fundo do poo e liberando

a passagem na coluna.

Necessitando-se tamponar novamente

a shear out, lanam-se as esferas no

poo (Figura 2.11), que se alojaro

nas suas sedes. Para abrir ao fluxo

novamente, basta pressurizar a

coluna. Uma vez rompida a sede

inferior, a shear out passa a

funcionar como uma boca de sino,

pois tem a sua extremidade inferior

bizelada para facilitar a reentrada de ferramentas na coluna de produo.

2. 8 Shear out - corte

2. 9 Sedes e esfera da Shear out

Corpo

Sede superiorParafuso de cisalhamento

Parafuso de cisalhamento

Parafuso decisalhamento

Sede intermediria

Sede inferior tamponada

2.11 Esquema do Shear out

37

2.3.10.- Hydro - trip

Tal como a shear-out, serve para

tamponamento temporrio da coluna.

Porm por ter rosca tambm na parte

inferior, pode ser instalada em qualquer

ponto da coluna. A sede no entanto no

cai para o fundo do poo, pois tem um

collet que se expande, entrando na

reentrncia apropriada para isto.

Como desvantagem, no permite passagem

plena na coluna aps o rompimento da sede

(Figura 2.12).

O dimensionamento dos parafusos de

cisalhamento e operao so semelhantes

da shear-out.

2.3.11.- Nipples de Assentamento

Os nipples de assentamento possuem uma rea polida para vedao e uma sede de

travamento. Servem para alojar, numa profundidade bem definida, plugs (para

isolamento de zonas produtoras), standing valves (para impedir perda de fluido para a

formao), instrument hanger com registradores de presso para testes de produo, e

chokes (estes de uso raro, permitem a produo simultnea de 2 zonas com diferentes

presses). So especificados pelo dimetro da rea polida onde os equipamentos de

controle de fluxo fazem a vedao.

Normalmente so instalados na cauda de produo, abaixo de todas as outras

ferramentas. Podem, tambm ser instalados tantos quantos necessrios, em qualquer

ponto da coluna, ressalvando-se a seletividade dos mesmos.

Basicamente h dois tipos principais de nipples de assentamento: nipple R (no seletivo)

e nipple F (seletivo).

- Nipple R (no seletivo)

Possuem um batente na parte inferior com dimetro interno menor que o dimetro

interno da rea polida (Figura 2.13).

2.12 Hydro trip dupla

38

Normalmente, utilizado em dois casos: quando a coluna requer um nico nipple ou

como o ltimo (mais profundo) de uma srie de nipples do mesmo tamanho. A

utilizao de mais de um nipple no seletivo na mesma coluna, somente possvel se os

dimetros internos dos mesmos forem diferentes, decrescendo com a profundidade de

instalao.

- Nipple F (seletivo)

No possui batente, isto , a prpria rea selante, serve de batente (Figura 2.13). Podem

ser instalados vrios nipples seletivos de mesmo tamanho numa mesma coluna. Neste

caso, o posicionamento do equipamento desejado feito pela ferramenta de descida

e/ou tipo de trava do equipamento a ser instalado.

2.3.12.- Sliding Sleeve

A sliding sleeve (ou camisa deslizante) possui uma camisa interna que pode ser aberta

ou fechada atravs de operaes de arame, para prover comunicao anular-coluna ou

coluna-anular (Figura 2.16).

2.13.- Nipples para assentamento de

tampes mecnicos (plugs)

2. 14 Standing Valve

2. 15 Standing Valve

assentado

39

A rea de fluxo, normalmente, equivalente rea de passagem da coluna de produo.

Os diferentes tipos de camisas deslizantes existentes no mercado so bem semelhantes

quanto sua concepo, variando apenas os tipos de elementos de vedao (gaxetas,

selos moldados), o sentido de abertura e fechamento (percusso para cima ou para

baixo).

Seu uso est restrito, atualmente, para completao seletiva, onde permite a produo da

zona superior. Alguns poos antigos ainda possuem esta vlvula na composio da

cauda, porm, este uso foi abolido nas novas colunas devido pouca confiabilidade na

vedao dos o-rings da camisa quando se fazia o fechamento com arame.

Sua funo na cauda era ser um back-up para produo caso a extremidade da coluna

estivesse irremediavelmente plugueada.

Quando houver a necessidade de se descer uma sliding sleeve no poo, jamais colocar

chave flutuante ou cunha no corpo da camisa.

2.16.- Camisa Deslizante (sliding sleeve)

40

2.3.13.- Check valve

uma vlvula de p, que serve para

impedir o fluxo no sentido descendente.

composta de uma sede, com uma vlvula

de reteno que se abre quando pressurizada

de baixo para cima e veda quando

pressurizada de cima para baixo

(Figura 2.17). Serve para evitar que o

poo beba o fluido de completao presente

na coluna, mantendo-a cheia, e, em

colunas com BCS, impedir o contra-fluxo

pelo interior da bomba.

2.3.14.- Unidade Selante

o equipamento descido na extremidade de uma coluna, que pode ser apoiado ou

travado no packer permanente, promovendo a vedao na rea polida do packer. Divide-

se em trs tipos principais (Figura 2.18).

- ncora

uma unidade selante que travada na rosca do packer permanente atravs de garra,

que conectada com a liberao de peso sobre a ferramenta e desconectada com rotao

direita (14 voltas), possuindo dispositivo anti-rotacional. Os dentes da garra tm perfil

horizontal na parte superior, o que garante a impossibilidade de liberao por trao.

- Trava

uma unidade selante que travada na rosca do packer permanente atravs de garra,

que conectada com a liberao de peso sobre a ferramenta e desconectada com trao

(cerca de 10.000 lb), pois no tem um dispositivo anti-rotacional que permita seu giro

para liberao.

- Batente

Este tipo de unidade selante no trava. Para retir-la, basta tracionar a coluna.

2.17.- Check Valve

41

2.4 Componentes adicionais da coluna de produo.

2.4.1.- Junta Telescpica (TSR)

O TSR (tubing seal receptacle) ou junta telescpica (Figura 2.19) usado para absorver

a expanso ou contrao da coluna de produo, devido variao trmica da mesma

por causa das diferentes temperaturas a que exposta quando da produo (ou injeo)

de fluidos. Permite tambm a retirada da coluna sem haver necessidade de desassentar a

cauda.

composto basicamente de duas partes independentes: a camisa externa e o mandril. A

camisa composta de um top sub, dois conjuntos de barreiras de detritos, quatro

conjuntos de unidades selantes e a sapata guia com J-slot. O mandril composto de um

perfil F no topo, seguido de mandril polido e bottom sub com J-pino e duas sedes para

parafusos de cisalhamento.

A vedao entre os dois conjuntos (camisa externa e mandril) promovida pelo

conjunto de unidades selantes sobre o mandril polido. O travamento entre os dois

conjuntos, para descida ou retirada, promovido atravs do J-slot existente na sapata

Denteshorizontais

Dentesinclinados

Selos

Garralivre

Garrafixa

ncora(Anchor)

Mod E

Trava(Snap-latch)

Mod E

Batente(Locator)

Mod G

Aletasanti-rotao

Conexopara tuboespaador

Meiapata-de-mula

Figura 2.18.- Unidades Selante

42

guia e que se encaixa no J-pino (no bottom sub do mandril) e por parafusos de

cisalhamento que tanto podem ser armados para rompimento por trao ou compresso.

2.4.2.- Vlvula de Segurana de Subsuperficie

A vlvula de segurana de subsuperfcie, DHSV (Down Hole Safety Valve), uma

componente da coluna de produo, tendo a funo de barreira mecnica de segurana

para evitar erupes ou fluxos descontrolados do poo no caso de falhas dos

equipamentos de segurana de superfcie. Normalmente a DHSV est na posio

fechada. Para produzir o poo, a DHSV deve ficar na posio aberta. Qualquer que seja

a posio da vlvula (aberta ou fechada), a mesma permite injeo de fluido para o

interior do poo.

So vrias as formas de se classificar uma DHSV:

Quanto a forma de instalao: tubing mounted ou insertveis;

Quanto ao mecanismo de acionamento: vlvula controlvel da superfcie ou vlvula

de velocidade de fluxo (storm choke);

Quanto a equalizao: auto-equalizvel ou no auto-equalizvel.

Figura 2.19 Junta Telescpica (TSR)

43

Figura 2.20 - DHSV tubing mounted

Figura 2.21 Desenho esquemtico da DHSV insertvel

44

2.4.3.- Equipamentos de superfcie.

So os equipamentos responsveis pela ancoragem da coluna de produo, pela vedao

entre a coluna e o revestimento de produo e pelo controle do fluxo de fluidos na

superfcie. Existe uma serie de equipamentos padronizados que constituem os diversos

sistemas de cabea de poo, para a completao de poos terrestres. So os seguintes os

principais equipamentos de cabea de poo:

2.4.3.1.- Cabea de Produo

um carretel com dois flanges e duas sadas laterais (Figura 2.22). Quando a cabea de

produo instalada, o flange inferior fica apoiado na cabea do revestimento de

produo e o flange superior recebe a arvore de natal com seu adaptador. Em uma das

sadas laterais geralmente conectada a linha de injeo de gs (poos equipados para

gs lift) e na outra a linha de matar (kill line), para um eventual amortecimento do poo.

Internamente existe uma sede na qual se apia o suspensor da coluna de produo que,

por sua vez, suporta o peso da coluna. Existem vrios modelos de suspensores e

adaptadores, projetados para as mais diversas situaes. A Figura 2.22 mostrar um

suspensor de tipo extended neck com adaptador modelo A5S, para completaes secas

com vlvula de segurana.

Figura 2.22 Cabea de Produo com Adaptador

45

2.4.3.2.- Arvore de Natal Convencional

A rvore de natal convencional (Figura 2.25) o equipamento de superfcie constitudo

por um conjunto de vlvulas gaveta (com acionamento hidrulico, pneumtico e

manual), com a finalidade de permitir, de forma controlada, o fluxo de leo do poo.

Normalmente as ANCs esto equipadas com duas vlvulas mestres (uma inferior

manual, e uma superior, com acionamento hidrulico), duas laterais (uma com

acionamento pneumtico e outra manual) e uma vlvula de pistoneio (manual).

As vlvulas mestres tm a funo principal de fechamento do poo.

As vlvulas laterais (wings) tm o objetivo, similar s vlvulas mestres, de controlar o

fluxo do poo, e permitem que o fluxo seja interrompido, enquanto equipamentos so

introduzidos no poo (por exemplo, um registrador de presso e temperatura tipo

Amerada, operados por meio de arame).

Na linha de surgncia das ANCs podem ser instaladas duas wings em srie. A interior

manual e a de fora pneumtica. A existncia de acionamento hidrulico em uma das

vlvulas mestres, e pneumtico na vlvula lateral, decorrente da necessidade de se

dispor de duas fontes independentes para acionamento das vlvulas e fechamento do

poo.

A vlvula de pistoneio (swab) uma vlvula que fica localizada no topo das ANCs,

acima do ponto de divergncia do fluxo. Sua funo , quando aberta, permitir a descida

de ferramentas dentro da coluna de produo.

As ANCs podem ser do tipo cruzeta ou bloco. Na do tipo bloco, as vlvulas so

fabricadas a partir da usinagem de um bloco nico de ao. No do tipo cruzeta, vrias

vlvulas individuais independentes so conectadas entre si e cruzeta atravs de

flanges.

Figura 2.24 Suspensor de

coluna extended-neck

Figura 2.23 Adaptador A5-S

46

2.5 - Objetivo das Operaes com Cimento

2.5.1. - Correo da Cimentao Primria (CCR)

Cimentaes primrias deficientes podem causar intervenes onerosas. A deciso

quanto necessidade ou no da correo de cimentao primria uma tarefa de grande

importncia. A correo implica em elevados custos, principalmente no caso de poos

martimos, onde o custo dirio de uma sonda bastante alto.

O prosseguimento das operaes, sem o devido isolamento hidrulico entre as

formaes permeveis, pode resultar em:

produo de fluidos indesejveis devido a proximidade dos contatos leo/gua ou

gs/leo;

testes de avaliao das formaes incorretos;

prejuzo no controle dos reservatrios (produo, injeo, recuperao secundria);

operaes de estimulao mal sucedidas, com possibilidade inclusive de perda do

poo.

Figura 2.25 Arvore de Natal Convencional (ANC)

47

Uma outra possvel falha da cimentao primria, que precisa ser corrigida, se refere

falta de isolamento do topo do liner. Tais falhas so decorrentes das condies adversas

encontradas para a sua cimentao, como anular pequeno e difcil centralizao do liner.

Cuidados adicionais devem ser tomados na interpretao da qualidade da cimentao

nos topos de liner, onde a leitura elevada da amplitude do CBL pode ser decorrente

justamente da boa qualidade da cimentao e da presena do revestimento por detrs do

liner. Nestas situaes, o CBL vem indicando boa qualidade de cimentao at que

encontra a sapata do revestimento anterior, e coincidentemente, a amplitude se eleva a

um novo patamar. O CBL deve ser corrido novamente neste trecho, diminuindo a

abertura da janela de leitura do CBL de 35 ms para 20 ms, normalmente.

2.5.2. - Tamponamento de Canhoneados (RAO, RGO, ISZ)

A finalidade bsica de uma compresso de cimento para o tamponamento de

canhoneados impedir o fluxo de fluidos atravs destes canhoneados, entre a formao

e o interior do revestimento ou vice-versa. Os problemas mais comuns que geram

intervenes para tamponamento de canhoneados so aqueles relacionados com a

excessiva produo de gua ou gs.

Uma razo gua-leo (RAO) elevada apresenta vrias desvantagens como perda de

energia do reservatrio, dispndio de energia em elevao artificial e custos com

tratamento e descarte, alm de riscos de degradao ao meio ambiente. Uma elevada

produo de gua pode ser conseqncia da elevao do contato leo/gua devido ao

mecanismo de produo (influxo de gua), ou injeo de gua. Isto pode ser agravado

pela ocorrncia de cones ou fingerings, falhas na cimentao primria, furo no

revestimento ou estimulao atingindo a zona de gua.

O aparecimento de gua normal em um reservatrio com influxo de gua ou sob

injeo da mesma. Algum dia tem-se que produzir gua para recuperar petrleo.

Se a zona produtora espessa, pode-se tamponar os canhoneados e recanhonear apenas

na parte superior, o que resolve o problema temporariamente. O aparecimento de gua

se torna um problema mais complexo quando h permeabilidade estratificada. A

variao de permeabilidade ao longo da zona, verticalmente, provoca um avano

48

diferencial da gua conhecido como fingering, cujo efeito pode ser minimizado com a

reduo de vazo.

O cone de gua um movimento essencialmente vertical da gua na formao. No

ultrapassa barreiras pouco permeveis. Ocorre normalmente em pequenas distncias,

sendo altamente agravado por elevadas vazes.

Quando uma fratura mal dirigida alcana uma zona de gua, tal fato geralmente

inviabiliza a produo desta zona, visto que este contato se localiza dentro da formao

e ainda no se dispe de metodologia eficiente para correo deste problema.

Uma razo gs-leo alta pode ter como causa o prprio gs dissolvido no leo, o gs de

uma capa ou aquele proveniente de uma outra zona ou reservatrio adjacente. Esse

ultimo caso pode ser produto de uma falha de cimentao primria, furo no

revestimento ou de uma estimulao mal concretizada.

A produo excessiva de gs, devido formao de cone, pode ser contornada

temporariamente completando-se o poo apenas na parte inferior. Um cone de gs

mais facilmente controlado pela reduo da vazo do que no caso do influxo de gua.

Isto se deve maior diferena de densidades entre o leo e o gs. O fechamento do

poo, temporariamente, tambm uma tcnica recomendada para a retrao do cone de

gs ou gua.

2.5.3. - Reparo de Vazamentos no Revestimento

Quando o aumento da RAO ou RGO no observado atravs dos canhoneados abertos

para produo, deve-se suspeitar de dano no revestimento. Perfis de produo, ou

pistoneio seletivo so usados para localizar os pontos de dano no revestimento.

Vazamentos no revestimento podem ocorrer devido corroso, colapso da formao,

fissuras, desgaste ou falhas nas conexes dos tubos, sendo necessrio identificar a

natureza do problema, sua localizao e extenso.

Basicamente, tratando-se de pontos localizados ou pequenos intervalos de revestimento

danificados, a tcnica utilizada semelhante empregada em tamponamentos de

49

pequeno nmero de canhoneados. No caso de trechos longos, o tratamento similar ao

de canhoneados extensos.

2.5.4. - Combate Perda de Circulao em Zonas sem Interesse

Pastas de cimento podem ser usadas para estancar perdas apenas quando no h

preocupao com o dano de formao, isto , em zonas que vo ser isoladas

definitivamente. Nesses casos podem ser usadas pastas aceleradas, tixotrpicas,

espumadas ou outros sistemas especiais.

2.6 - Tcnicas Operacionais

2.6.1. - Introduo

As operaes com cimento na completao podem ser classificadas, quanto ao nvel de

presso utilizada, em:

operaes baixa presso;

operaes alta presso.

Nas operaes baixa presso o cimento colocado nas posies desejadas sem que se

frature qualquer zona, e alta presso, fraturando-se alguma formao. O entendimento

deste assunto requisito mnimo necessrio ao profissional que se prope a trabalhar

com cimento na completao.

Quanto forma de colocao da pasta de cimento na posio desejada, os tipos

possveis so:

tampo balanceado (baixa ou alta presso);

injeo direta (baixa ou alta presso);

recimentao (baixa presso);

caamba (baixa presso).

Quanto tubulao que se encontra no poo, excluindo-se as operaes com caamba,

tem-se:

50

executadas com colunas de trabalho convencionais (tampo balanceado, injeo

direta e recimentao);

executadas com flexitubo (tampo balanceado).

Para se definir o tipo mais adequado de operao a ser executada, de fundamental

importncia diagnosticar corretamente o problema. De posse deste diagnstico

possvel adequar o nvel de tecnologia a ser empregado, atendendo todas as restries

detectadas neste diagnstico.

2.6.2. - Compresso de Cimento Baixa Presso

A pasta de cimento uma suspenso de partculas solidas de cimento dispersas em

gua. Na tcnica baixa presso, a pasta, sujeita a um diferencial de presso poo-

formao, perde parte da gua de mistura para o meio poroso e um reboco de cimento

parcialmente desidratado formado. Ao trmino deste processo de filtrao, todo o

canhoneado est preenchido por reboco de cimento (vide Figura 2.26), e por este reboco

ter uma permeabilidade bastante baixa, a presso na superfcie se estabiliza.

Figura 2.26 O Processo de Filtrao.

51

de fundamental importncia o conhecimento e controle das presses envolvidas na

operao. bom observar que uma coluna cheia de pasta com peso especifico 15,8

lb/gal pode quebrar uma formao com gradiente de fratura igual ou inferior a 0,82

psi/p, sem presso adicional na cabea.

Nos trabalhos baixa presso, essencial que os canhoneados, canalizaes e cavidades

a serem preenchidas com cimento estejam desobstrudos de lama e/ou slidos e que

contenham um fluido penetrante a ser deslocado pela pasta de cimento para a formao

permo-porosa, seja fluido de completao isento de slidos ou fluido produzido de

algum intervalo permo-poroso.

A pasta ideal numa operao com cimento deve ter uma taxa de desidratao

controlada, de forma a permitir a deposio uniforme do reboco sobre toda a superfcie

permevel, preencher os vazios e as canalizaes por detrs do revestimento, preencher

os tneis de canhoneio e deixar pequenos ndulos dentro do revestimento. Nesta

situao, o restante da pasta permanece fluida no interior do poo, podendo ser

removida por circulao.

2.6.3. - Compresso de Cimento Alta Presso

Em alguns casos, com formaes de baixa permeabilidade, o squeeze baixa presso

pode no ser possvel, de forma a permitir que a pasta ocupe os espaos desejados. Por

exemplo, a correo de cimentao primria executada com fluido de perfurao dentro

do poo, formaes de baixssimas injetividades onde o mtodo de injeo direta

mandatrio devido existncia de canhoneado aberto logo acima, etc.

Nesses casos alguns autores acreditam que a criao de uma fratura, a fim de permitir a

comunicao entre poo e esses espaos a serem preenchidos com cimento, pode ser

uma soluo. importante observar que deve ser criada uma pequena fratura, e que a

operao deve ser concluda a uma presso abaixo da presso de quebra da formao.

As antigas operaes alta presso, muitas vezes associadas ao mito do block

squeeze, (panquecas horizontais), com a criao de grandes fraturas e o uso de grandes

volumes de pasta foram definitivamente banidas das prticas recentes. Entretanto,

mesmo com a utilizao de uma boa tcnica, a de alta presso envolve uma srie de

52

riscos que podem comprometer o sucesso da operao, sendo recomendado, sempre que

possvel, as operaes baixa presso.

Como exemplos de riscos tm-se:

possibilidade da criao de grandes fraturas que podem propiciar a comunicao

indesejada de zonas que se pretendia isolar;

por se desenvolver numa direo preferencial ditada pelo estado de tenses da

rocha, a fratura pode no interceptar o canal que se pretendia eliminar;

a fratura pode se estender ao longo de um intervalo com boa cimentao e

comunicao entre zonas indesejadas.

2.6.4 - Tampo Balanceado

Esta tcnica normalmente empregada em operaes baixa presso, sendo que os

volumes da pasta de cimento, do colcho espaador frente e atrs da pasta e do

deslocamento so calculados de forma a se obter um tampo balanceado

hidrostaticamente.

Para se obter o balanceamento, o colcho separador, bombeado frente da pasta, deve

ter um volume que ocupe uma altura do espao anular revestimento X coluna

equivalente altura de coluna ocupada pelo colcho separador bombeado atrs da pasta.

Normalmente o volume de gua atrs da pasta adotado como sendo 1 barril e frente

o volume correspondente para a mesma altura de coluna de gua.

A extremidade da coluna deve ficar posicionada cerca de 3 metros abaixo dos

canhoneados inferiores garantindo que, aps o deslocamento e balanceamento

hidrosttico, todos os furos estejam cobertos com pasta.

A composio da coluna pode ser livre ou com packer. O uso de packer somente

necessrio quando existe canhoneados abertos acima do ponto de injeo da pasta, ou

quando existir dvidas quanto capacidade do revestimento em suportar as presses de

operao. Neste caso, a quantidade de tubos abaixo do packer deve ser dimensionada de

forma conveniente, em funo do volume de pasta a ser usado, de forma que o tampo

de cimento deslocado fique abaixo do packer (vide Figura. 2.27).

53

Aps o balanceamento do tampo, os tubos imersos na pasta so retirados e se procede a

uma circulao reversa, com volume correspondente a 1,5 vezes o volume da coluna de

trabalho, para completa limpeza da mesma de eventuais resduos de cimento. A partir

da a pasta comprimida, geralmente segundo a tcnica de hesitao.

Hesitao uma tcnica de compresso geralmente utilizada em operaes baixa

presso, na qual a pasta comprimida em intervalos regulares para diversos nveis de

presso. Aps a pressurizao inicial, sempre inferior presso de quebra, aguarda-se a

queda da presso examinando-se a curva de presso registrada na superfcie. O aumento

do raio de curvatura da queda de presso indica a formao de reboco, ao passo que

uma curvatura de raio constante nos diversos ciclos indica a injeo de pasta em alguma

cavidade por detrs do revestimento ou a existncia de furos ou vazamentos no interior

do poo. Aps a concluso da compresso, necessrio liberar a presso da tubulao e

determinar o volume de pasta injetado (vide Figura 2.28). Mesmo em intervalos

fraturados, a tcnica de hesitao aplicvel, com resultados plenamente satisfatrios,

sendo recomendado usar pastas com maior filtrado API. Nos casos de zonas fraturadas

onde no se consegue atingir presses estabilizadas conveniente que, aps se injetar

um volume desejado de pasta, se feche o poo e aguarde a pega da pasta, para posterior

corte do cimento com a broca.

Figura 2.27 Tcnica do tampo balanceado

54

Para se obter presso final estabilizada em tamponamento de canhoneados, nos casos

onde a operao est exigindo mais pasta do que se previa, comum hesitar a pasta

deixando-se tempos maiores de decaimento de presso, visto que, nestes casos a

inteno permitir o incio da pega do cimento. Uma operao considerada ideal

aquela onde tudo acontece de acordo com o previsto, sem sobressaltos, resultando em

testes de presso direta e reversa positivos. No caso de correes de cimentao

primria, recomendvel que no se sonegue pasta, caso a operao esteja exigindo,

visto que se pretende preencher completamente o restante do anular que no tenha sido

preenchido durante a cimentao primria.

Nas operaes de tampo balanceado realizadas sem packer, a pasta deslocada at o

ponto desejado, a tubulao de produo suspensa acima do tampo de cimento e aps

circulao reversa para limpeza da coluna, o BOP fechado, e ento, aplicada a

presso de injeo. Portanto, em tais operaes deve-se considerar tambm como limite,

alm da presso de quebra da formao, a resistncia a presso interna do revestimento.

Clculo de Volumes para o Tampo Balanceado:

Conhecendo-se:

capacidades do revestimento (Cr), da coluna de trabalho (Ct), do anular (Ca) e do

anular junto com o da coluna de trabalho (Ca+t);

volume de pasta em bbl (Vp);

comprimento do intervalo canhoneado (Ic);

extremidade da coluna (H), que deve estar 3 metros abaixo da base dos

canhoneados.

Figura 2.28 Tcnica de Hesitao

55

Calcula-se a altura do tampo de cimento com a coluna imersa, que naturalmente deve

ser inferior ao comprimento da cauda (Lcauda):

Hc (m) = Vp (bbl) / Ca+t (bpm)

A altura do tampo de cimento sem a coluna:

Hs (m) = Vp (bbl) / Cr (bpm)

O volume de gua atrs (Vat), normalmente utilizado 1 barril mas podendo ser

aumentado, deve gerar uma altura de coluna de gua de:

Hat = Vat (bbl) / Ct (bpm)

O volume de gua frente (Vaf), para uma mesma altura de coluna de gua dada por:

Vaf (bbl) = Hat (m) . Ca (bpm)

Calculando-se o volume de deslocamento (Vd) para balancear o tampo tem-se:

Vd (bbl) = Ct (bpm) . [H (m) Hat (m) Hc (m)]

O nmero de tubos retirar deve ser tal que deixe a extremidade da coluna fora do

tampo de cimento. O volume de circulao reversa igual a 1,5 vezes o volume de

deslocamento.

2.6.5 - Injeo Direta

Esta tcnica pode ser empregada tanto em operaes baixa presso (quando h boa

injetividade) como em operaes alta presso. A pasta de cimento bombeada,

continuamente, at a presso final desejada, que pode ser maior ou menor que a presso

de quebra da formao. Aps o final do bombeio, a presso monitorada, e caso no

fique estabilizada, se reinicia a operao com a injeo de mais pasta at se obter a

completa vedao dos furos e a estabilizao da presso. A coluna de operao para os

squeeze pode ser livre, com packer ou com retentor de cimento (vide Figura 2.29.). Esta

56

tcnica de correo deve ser a preferida quando se

prev a utilizao de maiores volumes de pasta.

2.6.6 - Recimentao

a tcnica a ser utilizada quando os perfis snicos

indicam revestimento livre onde o isolamento hidrulico

est sendo exigido. Nos casos onde o perfil no

indique revestimento livre, possivelmente haver

dificuldade de circulao da pasta em longos trechos.

A ausncia de cimento em determinados trechos pode ser

decorrncia de entupimentos do anular, por

carreamento de detritos durante a cimentao primria,

gerando incremento da presso de circulao e o

fraturamento de alguma formao, ou tambm pode ser decorrncia de

sobredeslocamento da pasta. A recimentao consiste basicamente na circulao de

colches lavadores, colches espaadores e pasta de cimento entre os pontos

previamente perfurados, de forma similar a uma cimentao primria.

Como diretriz, a recimentao deve ser executada o mais

breve possvel, logo aps o trmino da cimentao

primria, onde tenha se verificado indcios de falhas.

Isto se deve ao fato de que o fluido de perfurao em

repouso no anular pode ocasionar decantao dos slidos,

inviabilizando a circulao da pasta de cimento.

Um retentor de cimento enato assentado prximo e acima

do canhoneado inferior. Os retentores de cimento

(cement retainer) tem constituio semelhante ao

tampo mecnico (bridge plug) e possuem uma vlvula para evitar o retorno da pasta de

cimento para da coluna aps a circulao da pasta e o desencaixe do stinger, reduzindo

tambm o perigo de priso da ferramenta pela deposio de pasta sobre o packer (Figura

2.30).

Figura 2.29 Tcnica de

injeo direta

Figura 2.30 Recimentao

57

Um procedimento utilizado com sucesso o seguinte:

escolha criteriosamente os pontos a serem canhoneados e efetue o canhoneio;

assente um retentor de cimento (CR) 5 m acima dos canhoneados inferiores, fora

de luva do revestimento;

desa a coluna com stinger. Inicie o encaixe do stinger, circulando direto baixa

vazo, e assim que os selos desse promovam vedao no CR, teste a coluna com

presso;

estabelecida a circulao, promova a limpeza do espao anular ou canais, atravs da

circulao alta vazo de colches lavadores e grande volume de fluido. A total

remoo de lama e reboco etapa fundamental em uma boa recimentao;

confeccione a pasta de cimento e desloque-a, com colches separadores

compatveis, frente e atrs, controlando o retorno de fluido. A pasta deve ter baixo

filtrado e alta bombeabilidade para evitar obstruo do stinger e do anular da camisa

deslizante do retentor de cimento. Calcule o volume de pasta baseado no Cliper e

CBL/VDL;

monitore, cuidadosamente, o volume de deslocamento, vazo e presso. Verifique se

h mudana de comportamento da vazo/presso a partir da chegada da pasta nos

canhoneados;

feche gradualmente o retorno de fluido ao final do deslocamento, concluindo a

circulao da pasta sob presso;

abra o retorno de fluido, desencaixe o stinger, retire alguns tubos e efetue circulao

reversa para limpeza da coluna;

com o excesso de pasta efetue squeeze nos canhoneados superiores. Em alguns

casos pode-se deslocar nova pasta para esse squeeze.

2.6.7 - Determinao da Altura Mxima da Pasta

O clculo envolve o gradiente de fratura da formao, do fluido e da pasta, a altura

mxima de cimento e canhoneados (profundidade), mais um fator de segurana.

Gradiente de fratura da formao X

Prof Canhoneados =

Gradiente de Fratura do Fluido X (Prof Canhoneados Altura Max Cimento) +

Gradiente de Fratura da Pasta X Altura Max Cimento +

Fator de Segurana

58

2.6.8 - Composio do Cimento

O cimento se caracteriza por ser uma mistura das componentes de clcio e argila,

submetidos a alta temperatura, para produzir xidos e que hidratado da como resultado

as propriedades do cimento.

Todos os tipos de cimento apresentam combinaes de quatro componentes principais,

representados pelas letras C, A, F e S.

C: xido de clcio, CaO

A: xido de alumnio, Al2O3

F: xido de ferro, Fe2O3

S: slica, SiO2

Outros componentes podem ser encontrados no cimento, em baixos teores. Entre eles

esto xido de magnsio (MgO) e sulfatos alcalinos originados de compostos de enxofre

presentes nas argilas e no combustvel de aquecimento do forno rotativo.

O cimento est constitudo principalmente de quatro fases identificadas classicamente

por C3S (silicato triclcico), C2S (silicato biclcico), C3A (aluminato triclcico) e C4AF

(ferro alumino tetraclcico), a cristalizao dessas fases funo da composio e

finura da mistura de calcrio com argila, do tratamento