Intelligent Coring System: Inteligência aplicada à perfuração de amostragem
Em um programa de exploração e avaliação offshore, é essencial que os profissionais envolvidos disponham de informações capazes de lhes fazer conhecer e ajustar os modelos de fluxo de reservatório, bem como orientar geólogos e geofísicos de exploração para perspectivas de perfuração futuras subsequentes. Para isso, uma das principais ações envolve a coleta de amostras do reservatório, pois, incorporados dentro da rocha reservatório, estão conjuntos de valiosos dados que permitem medições diretas de permeabilidade relativa, molhabilidade e de propriedades dos fluidos contidos nela.
Um testemunho é uma amostra cilíndrica de formação geológica, geralmente rocha de reservatório, tomada durante ou após a perfuração de um poço. Os núcleos, que são os dispositivos de coleta dessa amostra, podem coletar testemunhos de diâmetro total (ou seja, têm diâmetro quase tão grande quanto a broca) tirados no momento da perfuração da zona ou de paredes laterais (geralmente menores que 1 pol. [2,5 cm] de diâmetro). Além das finalidades acima citadas, amostras de núcleos são usadas para muitos estudos, alguns dos quais relacionados a fluidos de perfuração e danos causados por eles.
A obtenção desses dados nem sempre é uma operação direta porque os métodos convencionais dependem de medições em superfície para determinar onde e quando começar a fazer a coleta das amostras. O dispositivo de coleta de amostras pode ser colocado no local errado, por exemplo, e não fazer a amostragem da formação necessária.
Para resolver esse problema, a CoreAll, uma startup de tecnologia norueguesa, desenvolveu uma nova montagem de núcleos coletores. A figura acima representa o chamado Intelligent Coring System (ICS), o qual utiliza um conjunto de sensores para analisar amostras de testemunhos conforme eles vão sendo adquiridos e um sistema de comunicação que envia esses dados para a sonda em tempo real. A empresa diz que seu ICS é a primeira tecnologia do gênero a coletar dados de avaliação de formação do núcleo e transmiti-los à superfície em tempo real por meio de telemetria de pulso de lama. A novidade dele, inclusive, deu à CoreAll um destaque no Prêmio de Novas Tecnologias na Offshore Technology Conference (OTC) deste ano em Houston.
A motivação reside no fato de as empresas operacionais não terem mudado ou aperfeiçoado seus sistemas de perfuração de núcleo, fazendo apenas pequenos ajustes para mitigar alguns problemas. Ou seja, a inovação tem sido limitada.
Mas como o ICS é executado e o que ele detecta e quais seus benefícios para que ele se torne uma inovação na área?
Ele é executado no fundo do poço, permitindo aos operadores medir até 15 parâmetros diferentes através de um conjunto de sensores que detectam resistividade, temperatura, raios gama, vibração e se a integridade do núcleo foi comprometida pela quebra e rotação dentro do barril. Além disso, um agendamento de telemetria de pré-trabalho pode ser configurado para enviar cada medição nas taxas desejadas.
No entanto, o sistema caracterizado como logging – while – drilling não tem por objetivo substituir a execução mais abrangente de sistemas de medição. Seu objetivo é garantir que o testemunho seja retirado da localização ideal dentro do reservatório. Os operadores também podem usar os dados para saber quando parar de usar o núcleo ou quando encontrar problemas de formação, como uma zona de água. Outro benefício inclui a capacidade de avaliar o comportamento do reservatório, comparando os dados do registro do ICS com o registro da rede fixa, que é normalmente executado vários dias após o descascamento e será impactado pela perfuração do filtrado da lama que invade a matriz do reservatório.
Os recursos modulares do Intelligent Core System são:
· Dois sensores de resistividade
· Dois sensores de raios gama
· Sensores de temperatura do poço
· Sensores de rotação do núcleo relativo
· Acelerômetros Tri-Axel
A empresa responsável pelo ICS, foi fundada em 2012 por Per Erik Berger, um ex-especialista em perfuração da Baker Hughes, e seu conceito inicial foi projetar um sistema de resinas in situ que pudesse unir o núcleo, fornecendo assim melhores insights para as equipes de exploração. Contudo, o processo de pesquisa e desenvolvimento revelou que tal inovação exigia um tipo inteiramente novo de núcleo, que acabou se tornando o ICS.
Desde então, a empresa testou com sucesso a tecnologia em quatro poços de teste em terra; três na Noruega e um na República Checa. Agora, ela está procurando ganhar seu histórico comercial, com a oportunidade de executar o ICS em um poço submarino, e buscando várias empresas de serviços e fabricantes de equipamentos para garantir que a unidade possa se integrar a outros sistemas, no que se refere a requisitos de energia e protocolos de comunicação.
O desenvolvimento de um módulo interno do dispositivo de perfuração, que envolve um componente ativado em superfície que fecha o núcleo e permite o funcionamento da unidade como um sistema de perfuração convencional também é uma das ambições tecnológicas da CoreAll. “Você pode perfurar com antecedência, registrar a formação e, assim que vir o reservatório, basta abrir e recolher o núcleo, e é aí que está o grande potencial de redução de custos”, explicou Berle. Ainda, dependendo da profundidade, essa capacidade adicionada poderia eliminar de 24 a 48 horas o tempo não produtivo envolvido com a retirada da broca para fora do poço e sua substituição.
Outra vantagem associada a essa inovação, é o fato de o módulo de perfuração também permitir que amostras de núcleo sejam coletadas em vários intervalos e que os operadores continuem perfurando por centenas de metros após a conclusão da amostragem para fornecer espaço suficiente a ferramentas de registro mais abrangentes.
Para o desenvolvimento dessa tecnologia, a CoreAll recebeu mais de US$ 6 milhões nos últimos quatro anos. Metade do financiamento veio da Lundin Norway, uma divisão da Lundin Petroleum, empresa independente de petróleo e gás sediada na Suécia. Outros patrocinadores incluem a Spirit Energy do Reino Unido e a empresa de produção alemã DEA, que contam com a participação de dois patrocinadores do governo, o Conselho de Pesquisa da Noruega e a Innovation Norway.
Lucas Goulart
Diretoria de Projetos Portal do Petroleiro
Graduando em Engenharia de Petróleo
Referência
Informações sobre o Intelligent Coring System podem ser encontradas em: https://www.spe.org/en/jpt/jpt-article-detail/?art=4171>
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