Controle de areia em poços de produção de petróleo
A produção de areia ou partículas durante a extração de óleo e gás de uma rocha reservatório está normalmente associada a arenitos não consolidados, ocorrendo quando a força de arraste do fluxo de fluidos nos poros da rocha excede a força de coesão entre os grãos.
Alguns efeitos da produção de areia são:
Danos aos equipamentos do poço;
Danos aos equipamentos de superfície;
Erosão;
Restrição do fluxo e consequente perda de produtividade;
Colapso do revestimento.
As estratégias de controle que envolvem barreiras físicas são liners rasgados ou ranhurados, tubos telados, telas expansíveis, gravel packing e frac-packing. Alguns exemplos podem ser vistos na figura abaixo.
No entanto, o controle de areia em si não necessariamente envolve a utilização de bloqueios físicos para impedir a saída dos grãos da formação para o poço. Entre as técnicas, estão manutenção e operações de workover, completação seletiva, mudança na vazão de produção, injeção de resinas e fraturamento da formação.
Manutenção e operações de workover
Essa técnica consiste em permitir que o reservatório produza areia, fazendo-se um constante e rigoroso controle dos efeitos decorrentes por meio de manutenção dos equipamentos de subsuperfície e operações de workover nos poços. Devido aos muitos problemas causados, é utilizado em reservatórios com baixas produções de areia e hidrocarbonetos e quando o emprego de outra técnica é viável.
Completação seletiva
Dependendo da espessura da formação, o reservatório pode conter regiões com maior ou menor resistência à compressão, a qual é proporcional ao diferencial de pressão que a rocha suporta sem falhar. Dessa forma, fazer uma completação seletiva permite canhonear somente as regiões de maior resistência. Entretanto, essa técnica requer uma boa permeabilidade vertical, já que a condição de sua utilização está associada a reservatórios menos permeáveis.
Mudança na vazão de produção
Essa técnica consiste em reduzir a vazão de produção até se atingir níveis aceitáveis de produção de areia. Há a necessidade de repeti-la sempre que a interface óleo-água sofrer alguma alteração acentuada ou quando a pressão do reservatório cair significativamente, uma vez que a vazão, antes considerada ótima, pode produzir mais areia com a alteração desses parâmetros. Contudo, a redução da vazão para valores inferiores ao máximo de produção acarreta em perda de produtividade. A utilização da técnica é comum em poços horizontais.
Injeção de resinas
Consiste na injeção de resinas plásticas no interior da formação para atuarem como agentes cimentantes, unindo os grãos, consolidando-os e aumentando sua resistência ao arraste. Pode-se, portanto, trabalhar com diferenciais de pressão e vazões mais elevadas. A resina é injetada no estado líquido e, por meio da ação de um catalisador que atua após um certo tempo, é endurecida. Entre os cuidados que devem ser tomados, estão uma boa cimentação primária para impedir que infiltre por trás do revestimento, ausência de impurezas que possam aderir à resina, boa permeabilidade e temperaturas não tão altas.
Fraturamento da formação
Essa técnica consiste em aumentar a porosidade da rocha, o que torna o fluxo de fluidos em seu interior mais uniforme. Quando aplicada em zonas menos resistentes, utiliza-se um agente propante, cuja finalidade é manter a fratura aberta até a sua estabilização e reduzir a produção de areia. Aditivos são adicionados a ele para que não se desprenda da formação e retorne com os fluidos produzidos.
Lucas Goulart
Diretoria de Projetos do Portal do Petroleiro
Graduando em Engenharia de Petróleo
Referência
MARTINS, Rafael Gonçalves. Controle da produção de areia em poços de petróleo brasileiros. 2011. 89 f. Monografia (Especialização) – Curso de Engenharia de Petróleo, Departamento de Engenharia Química e de Petróleo, Universidade Federal Fluminense, Niterói, 2011.
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