Perfuração "Underbalanced"
Underbalanced Drilling
ou UBD é um procedimento usado para furar um poço de óleo e gás onde a
pressão no furo é mantida mais baixa do que do fluido na formação sendo
perfurada. Enquanto vai sendo furado os fluidos da formação fluem para
dentro do poço e para cima ate a superfície. Isto é o oposto da situação
comum, onde o poço é mantido a pressão acima da formação para prevenir
eu os fluidos desta entrem no poço. Em tais poços, “Overbalanced”, ou
seja, convencionais. A invasão de fluidos é considerada um “kick” e, se o
poço não for fechado, um “blowout”, isto é, em ambos, uma situação
perigosa. Na perfuração “underbalanced”, entretanto, há uma “cabeça
rotativa” na superfície, essencialmente, um selo que desvia o fluxo
produzido para um separador enquanto permite a coluna continuar girando.
Se
a pressão de formação é, relativamente, alta, o uso de diminuidor de
densidade reduzirá a pressão do poço abaixo da pressão de poro da
formação. As vezes, um gas inerte é injetado na lama para reduzir sua
densidade equivalente e, por conseguinte, sua pressão hidrostática
através da profundidade do poço. Este gas é, comumente, nitrogênio, como
é considerado não combustível e prontamente disponível, mas, reduz o
oxigênio do ar, gases de flare e natural gas sido usados.
Espécies de Perfuração “Underbalanced”.
Existem diversas espécies, as mais comuns são listadas abaixo:
· Ar
Seco (dry air) – É conhecido como “empoeiramento”. Aqui, compressores
de ar combinados com um “booster” (os quais recebem ar da cabeça do
compressor e aumenta a pressão, mas, não aumentam o volume entrando no
poço), são usados e o único fluido injetado no poço é uma pequena
quantidade de óleo para reduzir corrosão.
· Mist
(neblina, vapor, nevoa) – Uma pequena quantidade de agente espumante
(sabão) é adicionada ao fluxo de ar. Pequenas partículas de agua e
espuma numa atmosfera levam cascalhos* (cuttings) à superfície.
(*)
CASCALHOS - Aparas da formação sob ataque pela broca que voltam à
superfície na lama circulante, sendo separadas na peneira oscilante.
Pelo exame das aparas o geólogo obtém informações sobre a formação que
está sendo penetrada e prepara-se o seu registro.
· Espuma
– Uma grande soma de agentes espumantes é adicionada no fluxo. Bolhas
em uma atmosfera nebulosa, também, levam “cuttings” à superfície.
· Espuma
Estável (stable foam) – Uma realmente, grande quantidade de agente
espumante é adicionado ao fluxo. Esta tem a consistência da espuma de
barbear.
· Airlift – Bolhar de ar, num arranjo de agua e sabão pode, ou não, ser adicionado no fluxo de ar.
· Lama
Aerada (aeareted mud) – Ar ou outro gas é injetado no fluxo da lama de
perfuração. Unidades Degaseificadoras (degassing) são requeridas para
remover o ar antes que possa ser circulado.
Vantagens.
Poços “underbalanced” têm diversas vantagens sobre perfuração convencional, incluindo:
Danos
a formação são eliminados. Num poço convencional, a lama de perfuração é
forçada para dentro da formação num processo chamado “invasão”, o qual,
frequentemente, causa danos a formação. – um aumento na habilidade
desta de transmitir óleo para dentro do furo a uma dada pressão e razão
de fluxo. Pode, ou não, ser reparável. Em uma perfuração
“underbalanced”, se este estado for mantido ate o poço torna-se
produtivo, A “invasão” não ocorre e o dano a formação pode ser,
completamente, evitado.
- Razão de Penetração Aumentada (ROP – Rate of Penetration) – Com menos pressão no fundo do poço é mais fácil para a broca cortar e remover as rochas.
- Redução da perda de circulação – Perda de circulação é quando a lama flui em direção a formação de forma não controlada. Grandes quantidades de lama podem ser perdidas antes de formar um “bolo de lama” (mud cake) ou pode continuar indefinitivamente. Se o poço for perfurado “underbalanced”, a lama não entrará na formação e o problema será evitado.
- A prisão por diferencial de pressão da coluna é eliminada. Esta prisão acontece quando o tubo de perfuração é pressionado contra a parede do furo de forma que parte de sua circunferência sofrerá somente a pressão do reservatório. Enquanto o resto continuará a ser empurrado pela pressão do furo. Como resultado, o tubo se prende a parede e pode requerer milhares de libras de força para a remoção a qual pode se provar impossível de se retirar. Como a pressão do reservatório é maior que a do furo em UBD (“underbalanced” Drilling), o tubo é afastado das paredes eliminando a prisão por diferencial de pressão.
- Avarias na formação, Algumas rochas tem uma tendência reativa a agua. Quando a lama de perfuração é usada, a água contida na lama reage com a formação (a maior parte argila) e, inerentemente, causa a avaria na formação (redução de permeabilidade e porosidade). O uso de perfuração “underbalanced” pode evitar isto.
Desvantagens.
Perfuração
“underbalanced” é, usualmente, mais caro que a convencional (quando a
perfurando um poço fora do padrão (deviated Well) o qual requer
ferramentas de perfuração direcional) e tem, também, seus próprios
requisitos de segurança. Tecnicamente, o poço está sempre em condição de
blowout, a menos que, um fluído mais pesado seja introduzido no poço.
Perfuração pneumática requer uma circulação de volume mais rápida como
os cascalhos cairão com velocidade no anular. Como o ar é
compressível as ferramentas de medição por telemetria de pulso (MWD –
Measurment While Drilling) da lama requerem um fluído no compressível
para funcionar. Tecnologias comuns usadas para eliminar este problema
são, ambas, MWD eletromagnética ou MWD wireline. As mecânicas do furo
perfurado são, normalmente, mais violentas por causa do volume de
fluídos indo através do motor de fundo ou percussão. A corrosão, também,
é um problema, mas, pode ser, amplamente, evitada usando-se um óleo ou
inibidores de ferrugem.
Abraços a Todos!
Luiz Henrique
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