Controlo De Areias Em Pocos Petroliferos

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CONTROLO DE AREIAS EM POCOS PETROLIFEROS ALCINO CAMOTA ENGENHEIRO DE CAMPO UNIVERSIDADE JEAN PIAGET JUNHO 2011 Fonte: CONTEUDO 1. 2. 3. 4. 5. Objectivos Geral e especifico Basico de engenharia de petroleos Angola e petroleo Producao de areias Dimensionamento de sistemas de controlo de areia 6. Execucao de trabalhos de controlo de areia 7. Avaliacao de trabalhos de controlo de areia 8. Tendencias da industria 9. Consideracoes 10. Conselhos para estudantes de engenharia Fonte: OBJECTIVOS • Geral • Estimular os estudantes da Importancia do estudo do controlo de areias , devido ao tipo de formacao Geologica de Angola • Motivar estudantes • Especificos • Partilhar • Importancia do trabalho de Campo • Importancia do Ingles • Oportunidades no sector • Estimular Criatividade, Proactividade e actitude nos estudantes Fonte: 1.BASICO DE ENGENHARIA DE PETROLEOS • O que é Engenharia ? • O que é Petroleo? • Prospeccao geologica e geofisica , Drilling ,Reservatorios, Completacao , Producao • • • • Industria do oleo e Gas Pesquisa e producao ( Upstream ) Transporte de petroleo e Gas ( Midstream ) Refinacao e Distribuicao ( Downstream) Fonte: ANGOLA PETROLEO ,PROJECTOS E OPORTUNIDADES • • • • • • Historia Reservas Geologia Principais projectos Futuro Oportunidades UM POUCO DA HISTORIA DO PETROLEO ANGOLANO • • • • • • • • • • • • • • • Um pouco do Mundo 1°Poco Petrolifero 27de Agosto 1859- 20 m Ideia de perfurar um poco – George Bissel Socio e desempregado dos caminhos de ferro ( Coronel )Edwin L.Drake Professor Benjamim Siliman Jr. Universidade do Yale que confirmou o potencial do petroleo Um pouco de Angola Primeiros Registros 1767 – 49 Barris de Betume Recolhidos nos afloramentos1908Vestigios (Afloracoes) , Barra do dande, Caxito , Kuanza ,etc Eng Joao C. Da Costa e o eng escoces Willian Jones 1910-1936 primeiras Prospeccoes ( II Guerra Mundial) retomada em 1952 1955 poco Silva Carvalho n 2 Campo Benfica a 30 km de Luanda 1957 Refinaria de Luanda Exploracao na bacia do Congo ( Cabinda, Zaire , etc) 1991 Exploracao em Aguas profundas 1993- 1996 primeira descoberta comercial em aguas profundas Campo Girasol Aguas Ultra profundas- tecnologias e recursos Pre-sal – Novos desafios Fonte: Colectania de Legislacao petrolifera , Relatorio Energia Angola 2010 Universidade Catolica de Angola , wood Mackineze Angola contry review 2005 RESERVAS • Reservas Provadas inicio de 2010 – 12,6 mil Milhoes de Barris (Bb) • Africa 3° lugar • Mundo 16 °Lugar • Mundo 1 % das Reservas mundias Pais Reservas Provadas (Bb) Libia 44.3 Nigeria 37.2 Angola 12.6 Argelia 12.2 Fonte: Relatorio Energia 2010 CEIC- Universidade catolica de Angola GEOLOGIA • Primeiros campos • Cretaceous (Albian) carbonatos da formacao do Pinda e Carbonatos Lacustric de Cabinda ( presal) • Novos Campos em aguas profundas- Terceario • Terceario maior parte da producao de Angola provem de campos do terceario • Blocos 4 (snl), 14 (chevron), 15 (esso), 17 (total), 18 (BP), 31 ( BP) e 32 (Total) Fonte: Tako Koning tako.koning©tullowoil.com PRINCIPAIS PROJECTOS • Girrasol , Capacidade de Armazenamento de 2milhoes de Barris – 1grande FPSO do mundo antes do Kizomba A projecto da Esso • Dalia ( Total) • Kizomba A, B Xikonka ( Esso) • Paz Flor e ClOV Total - Tecnologia de ponta , separacao submarina • Angola LNG • Refinaria de Angola • Sanha Condesados Chevron Bloco 0 , o primeiro LPG FPSO do Mundo , com a maior capacidade de compresao de gas no offshore do mundo • Projecto Benguela-Belize maior estrutura feita em africa • Projecto Grande plutonio da BP com a maior Riser Tower do Mundo Fonte: Tako Koning tako.koning©tullowoil.com FUTURO • Onshore ao longo do Litoral • Camanhas sismicas a sul e norte de Luanda • Onshore no Interior de Angola • Pre- Sal Angolano • Mais desafios , mais investimento • Aumento da Capacidade de Refinacao • Desafios • Recursos Humanos investimento na educacao • Tecnologia : Offshore • Situacao do pais OPORTUNIDADES • No sector petrolifero • Grande Necessidade de Recursos Humanos Nacionais ao abrigo das leis de Angolanizacao • Oportunidade de trabalhar com equipamentos de Ultima geracao • Criacao de novas empresas nacionais privadas , operadoras e nao operadoras • Outros sectores da Economia Angolana • • • • Prestacao de servicos Logistica Manutencao Fabricacao Fonte: 2. PRODUCAO DE AREIAS Produção de areias é o nome que se dá ao processo de movimentação de partículas sólidas arrancadas da rocha reservatório simultaneamente à produção de óleo ou gás • O objectivo de um poço petrolífero é de produzir óleo ou gas ou injectar (gás, água, etc) em condições técnicas seguras, económicas e com uma grande responsabilidade ambiental. Mas devido as caracteristicas de algumas formacoes , estes objectivos tornan-se dificies de atingir , geralmente em formacoes pouco consolidadas (inconsolidadas), pelo que acarretam muitos incovenientes na producao petrolifera 2.1 CAUSAS DA PRODUCAO DE AREIAS • Producao de areias= Caracteristicas da Formacao +efeitos do movimento dos fluidos+ Caracteristicas dos fluidos a produzir • Factores que afectam a producao de areia • Quantidade e tipo de material de cimentação (determinam o grau de consolidação das rochas); • Força de fricção entre os grãos; • Viscosidade do fluido, velocidade da producao , forca de arrasto ; • Força da pressão capilar do reservatório,( producao de agua ); 2.2 EFEITOS DA PRODUCAO DE AREIAS • A produção de areias tem consequências negativas no desempenho da produção, tanto em • superfície como no fundo do poço 1. Acumulacao na superficie 2. Acumulacao no fundo 3. Erosao dos equipamentos de fundo e de superficie 4. Colapso da formacao 5. Descarte das areias produzidas Fonte: 2.2 PREDICAO DA PRODUCAO DE AREIA • Analogia do campos • Testes de Producao • Analises de amostras ( raio-X, testes de fluxos, Brinnel hardness, etc) • Diagrafias ( porosidade, densidade) Fonte: 2.3 FILOSOFIA DE GESTAO DE CONTROLO DE AREIAS • Predicao da producao das areias joga um papel fundamental na escolha da tecnica de controlo de areias, Importantes variáveis como a distribuição das areias na formação, forma dos grãos, grau de cimentação, intervalo da zona produtiva, desvio, configuração mecânica do poço, previsões de produção • Economia e operacionalidade 1. Tratamento no fundo 2. Tratamento em superficie Fonte: 2.3 TECNICAS DE CONTROLO DE AREIAS • Existem inumeras tecnicas de controlo de areia , podendo ser agrupadas em dois tipos fundamentais : • 1. Técnicas tolerantes produção de areia (Passivas); • Aumento da area de fluxo ( perfuracao selectiva , perfuracao orientada) • Restringir a vazao da producao • 2. Técnicas de exclusão de produção de areia (Activas). • Sistemas mecânicos • Sistemas de consolidação de areias 2.3.1 PENEIRAS OU TELAS (SAS) STAND ALONE SCREENS • Este método consiste na colocação de peneiras ou telas no poço. • Geralmente utilizado em formações onde os grãos tem um bom coeficiente de uniformidade ou seja formações homogéneas. • Tipos de telas • ranhurado (sloted linears) • wire wraped screen (wws), • telas pré-empacotadas com areia (prepacked screens) • telas de membrana (weave screens),expansíveis, etc. A escolha é mais associada aos custos pelo que o grande problema associado aos vários tipos de telas é a sua erosão, e desgaste ao longo do tempo Fonte: • Bloco 17 Total ,Projecto Dalia 2.3.2 EMPACOTAMENTO DE AREIA ( GRAVEL PACK) • • • • • • • • • • OHGP e CHGP? As vantagens : É mais efectivo no controlo de areias em intervalos longos; Suporta a maioria das reações desenvolvidas em um tratamento químico, e não estraga com o tempo; Menos afectado pelas variações de permeabilidade da formação ou seja formações heterogéneas; Apresenta melhores resultados nas aplicações em poços antigos com histórico de grande produção de areias. As desvantagens Redução do diâmetro interno do poço, que reduz o IP, e adiciona uma perda de carga nas proximidades do poço; Reparos ou workovers requerem a remoção do conjunto; As telas estão sujeitas a corrosão devido às altas velocidades de fluxo ou a produção de fluidos corrosivos; Ex. Angola Bloco 18 BP ( OHGP), Bloco 15 Esso ( CHGP) CONTROLO DE PRODUCAO DE AREIAS E ESTIMULACAO-FRACPACK • Combinacao de estimulacao do poco e Fracturamento • Vantagens • Ultrapassam o dano a formacao • Aumentam a area de fluxo ( reduzindo a velocidade) • Estimulam o poco • Conectam zonas de areia , etc • Desvantagens • Custos ( equipamentos , operacoes) • Fracturar for a da zona , problemas de producao de agua , etc BP , projecto Grande plutonio 2.4 TECNICAS ALTERNATIVAS OU ESPECIAIS • Consolidacao quimica das areias • Neste método são injectados resinas especiais na formação de modos a endurece-la mais sem reduzir a permeabilidade da mesma • Injeccao de areias com Resina • Desvantagens • Durabilidade • Pouco eficazes em pocos de alta temperatura e Pressao 2.5 EFEITOS DA PERFURACAO , CIMENTACAO E CONSIDERACOES DE COMPLETACAO (DANO A FORMACAO) • O dano da formação comporta-se como uma perda de carga localizada nas proximidades • do poço reduzindo a produtividade do mesmo DESENHO ( DIMENSIONAMENTO) DE SISTEMAS DE CONTROLO DE PRODUCAO DE AREIAS Fonte: 3.1 ANALISE DA FORMACAO • Testes de poco ( well test) • • Drawdown and Build-up testes Condicao do reservatorio , T, Pressao • • Propriedades das rochas , porosidade, saturacao , densidade condicoes de fundo , etc Zonas economicas • Velocidade critica , propriedades da rochas.ex Young modulos , Razao de Paison, etc • Diagrafias ( logging) • Analise de amostras( core analysis ) Fonte: 3.2 ANALISE NODAL 𝑄 𝑃𝑚𝑒𝑑−𝑃𝑤𝑓 IP= Fonte:http://www.maxwell.lambda.ele.puc-rio.br 3.3 CONSIDERACOES ECONOMICAS E OPERACIONAIS • Como todo o tipo de trabalho de engenharia , na fase do design inumeros factores concorrem para a escolha do melhor tratamento bem como das melhores tecnicas , questoes referentes a logistica , equipamentos e localizacao do trabalho jogam um papel muito importante • Offshore : navios de estimulacao , Skids • Onshore : camioes com skids 3.4 FERRAMENTAS E EQUIPAMENTOS DE FUNDO (DOWNHOLE TOOLS AND EQUIPAMENTS ) • Obturador Packer • Peneiras ou telas ( Screens ), escolhidas com base na formacao e custos • Valvulas de isolamento • Tubangens de producao (tubing ) • Limites mecanicos normalemente com mais de 50 % seguranca Fonte: 3.5 FLUIDOS E GRAVEL • Fluidos : carregar o gravel basicamente dois tipos • Empacotamento com água (water pack) – Baixa concentração de gravel e água salgada ou solução salina (brine); • Empacotamento com fluido viscoso (slury pack) - Gravel de alta concentração e fluido viscoso. • Gravel ( propante) : Reter as areias da formacao no caso de Gravel pack e nao permitir o fechamento das fracturas ( Fracpack) • Requerimentos • Minimo impacto na formacao • Minima pressao de bombeamento 3.6 EQUIPAMENTOS DE SUPERFICIE • • • • • • • • • Bombas de baixa e alta pressao Compressores Misturadores ( blenders ) Silos de areia Tanques de Fluidos Medidores de densidade Valvulas de seguranca Valvulas de baixa e alta pressao Sistemas de aquisicao e monitoramento de dados Fonte: EXECUCAO- MAO NA MASSA Fonte: www.thrutubingsystems.com 4.1 CONTROLO DE QUALIDADE • • • • • • • • • • • • DownHole tools Alto rigor de controlo Testes e inspeccoes Montagem manual Torque Testes de pressao Logistica Fluidos e gravel Testes de compatibilidade com a formacao Propriedades dos fluidos e do gravel Bacterias Testes recomendados pelo API Fonte: 4.2 SEGURANCA DO POCO • Factor de estrema importancia • Limites dos equipamentos • Barreiras ( fluido de completacao, valvulas de seguranca , BOP, etc), cimentacao , etc • Evitar acidentes e impactos ambientais 4.3 AMBIENTE • Preservar o meio ambiente • Pensar no futuro • Multas pesadas 4.4 PESSOAL • Ambiente stressante de muito nervosismo • Minimizar o numero de erros humanos ( zero ) • Requer alta concentracao e responsabilidade no que se refere a normas e politicas das companias • Alto risco de acidentes ocupacionais • Boa condicao fisica ( turnos acima de 12h dia ) • Ambiente multicultural • Mobilidade Fonte: 4.5 PRE TRATAMENTOS Instalacao dos equipamentos de fundo Localizacao dos pontos a perfurar Perfuracao ( canhoneamento ) Limpeza do poco Limpeza do da tubulacao de servicos Trabalhos de acidificacao ( remocao do dano a formacao) • Minifrac: determinanacao de propriedades das rochas • • • • • • 5. AVALIACAO POS EXECUCAO • Producao • Diagrafias • Tracers radioativos 6. TENDENCIAS • • • • Melhorias nos equipamentos de fundo Fine migration ( particulas muito pequenas) VES fluids Uso do coiled tubing 7. CONSIDERACOES FINAIS SOBRE CONTROLO E PRODUCAO DE AREIA • A producao de areias ‘e um problema antigo da producao petrolifera , tendo actualmente contado com um vasto numero de produtos e tecnicas desponiveis aos engenheiros no sentido de se maximizar a producao e reduzir a producao de areias • Em angola existem muitos campos do terceario , muitos completados recentemente com sucesso pelo que so o tempo provara a eficacia destes metodos , a acompanhamento e o registo no sentido de se criar uma base de dados das formacoes angolanas , bem como saber agir no caso de problemas de productividade num futuro • Nao existe melhor forma de controlo de areias , como engenheiros temos que pensar em todas antes de tomar uma decisao apesar das tendencias mundias no controlo de areias, em especial em Africa ( numa grande fase de pesquisa) CONSELHOS AOS ESTUDANTES DE ENGENHARIA • Conceito de Universidade ( universal ) • Plagio e copy paste • Conceito de engenharia • Dedicacao • Conceito de problema / dados/analise/solucao/ monitoramento • Planeamento de carreira e pessoal • Ingles , tecnologias de informaca e sua importancia • Importancia do ciclo basico • Criatividade , actitude, proactvidade, desafios e oportunidades em Angola • Pesquisa • Spe, Internet , redes sociais , youtube, livros online , correio , etc RECOMENDACOES A UNIVERSIDADE • Reformular o plano curricular e Reduzir os anos dos cursos de engenharia • Maior controle nos limites de conclusao de final de curso • Fazer mais parcerias com universidades estrangeiras-Programas de trocas • Incentivar a pesquisa cientifica Fonte: REFERENCIAS Internet : google Modern sandface Completion pratices handbook WELL TEST ANALYSIS:DOMINIQUE BOURDE DESAFIOS NA COMPLETAÇÃO DE POÇOS NO OFFSHORE DE ANGOLA http://www.ebah.com.br/user/AAAAADCYEAE/alcinocamota • CEIC energia angola 2010 universidade Catolica de Angola • • • • Fonte: