Métodos de Controle de Poço
Os procedimentos operacionais realizados com o objetivo de retirar fluidos invasores do poço de forma segura, ao mesmo tempo que mantêm a estabilidade do conjunto poço-formação, são denominados métodos de controle de poço. Existem o método convencional, do sondador, do engenheiro, volumétrico e aqueles aplicados em situações especiais, tais como o método de baixa pressão no choke, bullheading e o stripping. Cada um deles serão brevemente discutidos a seguir.
Os métodos convencionais consistem em manter a pressão no fundo do poço constante, igual à pressão da formação geradora do kick. No entanto, deve ser acrescido um valor à essa pressão como margem de segurança. A figura a seguir ilustra o circuito hidráulico durante o controle do poço.
Durante a perfuração, a profundidade e a pressão no fundo do poço são conhecidas, uma vez que se sabe a densidade da lama de perfuração utilizada. Já durante o controle do poço, a pressão hidrostática no anular é desconhecida devido ao não conhecimento da composição e distribuição do kick. Dessa forma, deve-se determinar as perdas de carga da lama no seu circuito de circulação para se ter um controle bem-sucedido. Isso se dá pela medição regular da perda de carga por meio de uma vazão de circulação reduzida. Tal vazão é utilizada durante a retirada do kick para reduzir as perdas especialmente na linha de choke, evitando uma subida rápida de gás e altas pressões, as quais poderiam levar à fratura da formação abaixo da sapata. O monitoramento da pressão no manômetro do drill pipe permite ao operador manusear a abertura e fechamento do choke.
Método do sondador
Na primeira etapa do método do sondador, o kick é deslocado para fora do poço por meio do próprio fluido de perfuração. Em poços submarinos, usa-se a referida vazão reduzida para promover a circulação pela coluna de perfuração, passando pelo BOP e retornando pela linha de choke. Enquanto nos terrestres o fluido invasor passa pela coluna, no espaço anular, até atingir o BOP em superfície. A segunda etapa consiste em circular um fluido de perfuração de densidade maior que o gradiente de poros da formação, uma vez que o poço já estará em equilíbrio dinâmico.
Método do engenheiro
Sendo possível a circulação, o método do engenheiro também poder utilizado. Neste, o influxo já é removido do poço usando o kill mud, ou seja, apenas uma circulação o remove após esse fluido ter sido adensado previamente. A complexidade desse método reside na disponibilidade da lama a ser injetada no poço, pois, caso ainda tenha que ser preparada, a migração do gás pode provocar um aumento de pressão e levar a região à fratura. Durante o preparo do novo fluido, o poço teria que ser drenado, mas o procedimento responsável por isso pode gerar erros operacionais. Em casos de plataformas com espaço insuficiente para tanques de lama com fluidos pesados, o método do sondador é geralmente o procedimento de mais fácil de ser executado.
Outro ponto a ser destacado no método é a dificuldade de se saber a profundidade da interface entre a lama injetada e a lama antiga, estando o operador do choke sujeito a erros. A injeção da lama pesada ocorre enquanto o influxo está sendo retirado do poço. Desta forma, as pressões monitoradas não são constantes. Sua vantagem em relação ao método do sondador é a de requerer menores pressões no choke depois que a lama pesada passar pela broca. Por outro lado, menores pressões na sapata poderiam fazer com que o gás chegasse à broca antes do novo fluido. Justamente devido às suas vantagens e simplicidade, o método do sondador é mais recomendável.
Método volumétrico
Os métodos volumétricos são aplicáveis quando não é possível executar a circulação do fluido de perfuração pela broca, devido ao seu entupimento ou coluna partida, por exemplo. O procedimento consiste em permitir a migração e expansão controlada do gás até a superfície, drenando a pressão gerada pelo influxo. O gás deve ser substituído por uma nova lama de perfuração em seguida.
No método volumétrico estático, a primeira etapa segue os seguintes passos:
Permitir um crescimento de pressão de 100 psi (margem de segurança) no manômetro do choke após o fechamento do poço.
Permitir um novo acréscimo de 50 psi (margem operacional).
Drenar, mantendo a pressão no choke constante, um volume de lama que origine uma pressão hidrostática de 50 psi.
Repetir o ciclo a partir do passo 2 até o gás atingir a superfície.
Já na segunda etapa, ou top kill, procede-se da seguinte maneira:
Drena-se gás até que a pressão no poço caia 50 psi quando o influxo atingir a superfície.
Injeta-se lama equivalente a uma pressão de 50 psi.
Repete-se o ciclo até que todo o gás seja retirado.
Em águas profundas, no entanto, pode ocorrer a formação de hidratos no BOP e nas linhas de choke e de matar. Por isso, o método volumétrico dinâmico é recomendável, o qual consiste em circular o fluido de perfuração pela linha de matar, BOP submarino e linha de choke enquanto o kick migra para a superfície por segregação gravitacional.
Os métodos utilizados em situações especiais são:
O método de baixa pressão no choke é usado quando a pressão no choke é excessiva, o que ocorre geralmente em poços com grande volume de gás. Ele consiste em circular o influxo na máxima vazão possível, reduzindo a pressão no fundo do poço e produzindo um maior volume de kick.
Bullheading
O bullheading é aplicado em casos em que há grande risco em permitir a subida do influxo durante a circulação, como na presença de H2S. Portanto, a lama é bombeada de forma a forçar o fluido do kick na formação exposta. Deve ser empregado com cautela para não agravar a situação.
Stripping
Neste, com o preventor anular fechado, a coluna de perfuração é movimentada para que desça até o ponto mais profundo possível para que o fluido de perfuração circule e remova o kick e amorteça o poço. Caso a pressão no interior do poço seja alta, a coluna pode ser forçada a se movimentar para baixo por meio de equipamentos especiais.
Lucas Goulart
Diretoria de Projetos do Portal do Petroleiro
Graduando em Engenharia de Petróleo
Referências
CHAGAS, Luís Eduardo Cordeiro Martins das. Análise do controle de poços com lâmina d’água profunda a partir da implementação de um simulador de kicks. 2014. 145 f. TCC (Graduação) – Curso de Engenharia de Petróleo, Escola Politécnica, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2014.
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