BR102018006864B1

BR102018006864B1 - Método de construção e completação de poço

Info

Publication number: BR102018006864B1
Application number: BR102018006864-4A
Authority: BR
Inventors: Ricardo Freire Grandi; Renan Da Silva Costa; Otávio Campos De Araújo; Leonardo MARAZZO GARCIA; Kris Pernasetti Dunlop; José Ricardo Brígido De Moura Filho; João Paulo Sanseverino Abdu; João Marcelo Mussi Baptista; Gustavo Salgueiro De Oliveira; Giovani Ferreira Machado; George SOUZA COSTA; Frederico Ferreira Chaves Vaz; Ednaldo Gonçalves De Moura; Cristiane Koslinski; Carolina Bertholdo Da Cunha; Aliel FARIA RIENTE; Antonio Carlos Ramos Junior; Alexandre Campos Manhães
Original assignee: Petróleo Brasileiro S.A. - Petrobras
Priority date: 2018-04-05
Filing date: 2018-04-05
Publication date: 2021-07-27
Also published as: US20210148195A1; US11506022B2; CN112313392B; AU2019247486A1; CA3095902A1; AU2019247486B2; MX2020010454A; BR102018006864A2; WO2019191827A1; CN112313392A

Abstract

a presente invenção provê um método de construção e completação de poço compreendendo as etapas de: perfurar a fase um do poço, em que é utilizado um bha com broca de 36?, e é descido e cimentado um revestimento condutor de 30?; perfurar a fase dois do poço com broca de 12 1/4? ou 14 3/4? em que é utilizada água do mar com retorno para o leito marinho, e em que, em paralelo à descida de um bop, uma bap (3) é instalada; perfurar a fase três do poço com broca de 8 1/2? ou 9 1/2? utilizando fluido sintético ou base água, em circuito fechado, em que é perfurado um trecho de folhelho até a aterrissagem e geonavegação dentro do reservatório; condicionar o poço e substituir o fluido de perfuração por fluido de completação; e realizar a completação inferior e superior do poço em manobra única.

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

[0001] A presente invenção está relacionada a métodos de construção de poços de petróleo. Mais particularmente, a presente invenção está relacionada à construção de poços de petróleo com concepção Slender.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

[0002] No atual estado da técnica, grande parte dos poços de petróleo de águas rasas e profundas, é construída com uma concepção conhecida como Slender, a qual compreende quatro principais fases de instalação, onde são descidos revestimentos condutor, de superfície e de produção, antes da perfuração da última fase, normalmente horizontal, para posterior instalação do conjunto de contenção de areia.

[0003] De modo geral, na fase um da concepção Slender o início de poço pode ser perfurado, jateado ou com base torpedo, a depender das características do solo marinho. No caso do início de poço perfurado é utilizado um BHA (Bottom Hole Assembly) com broca de 36”, e é descido e cimentado o revestimento condutor de 30”.

[0004] A fase dois é usualmente perfurada com broca de 17 %”, com água do mar e retorno para o leito marinho. Em seguida, é descido e cimentado o revestimento de superfície de 13 3/8”. A BAP (Base Adaptadora de Produção) é instalada pelo SESV (Subsea Equipment Support Vessel) em operação paralela a descida do BOP (Blow Out Preventer) pela sonda.

[0005] Por sua vez, a fase três é perfurada com broca de 12 %” com fluido sintético, em circuito fechado, até a aterrissagem no topo do reservatório. Com isso, é então descido e cimentado o revestimento de produção de 9 5/8”.

[0006] A perfuração da fase quatro é realizada com broca de 8 %” utilizando fluido base água com trajetória horizontal navegando dentro do reservatório. Ao final da perfuração, o poço é condicionado e o fluido de perfuração é substituído por fluido de completação.

[0007] Com a observação dos processos realizados, nota-se que uma eventual condensação das fases 3 e 4 em uma única etapa traria grande agilidade ao processo como um todo, o que não é obervado nos processos conhecidos do atual estado da técnica.

[0008] A seguir, tem-se a fase de completação que é dividida em duas, a completação inferior e a completação superior, as quais serão descritas a seguir.

[0009] A completação inferior contempla a instalação do conjunto de contenção de areia para reservatórios turbidídicos. Para o caso dos poços produtores esta operação consiste na montagem e descida dos tubos telados, tubos cegos, e modulado de Gravel Pack, com packer sealbore e válvula de isolamento da formação (VIF), além da coluna interna de wash pipes.

[0010] Após o posicionamento das telas no fundo do poço, o packer é assentado e é realizado o bombeio do gravel (GPH).

[0011] Já para poços injetores, a operação consiste na montagem dos mesmos equipamentos descritos acima, porém sem coluna interna de wash pipes, uma vez que não há a necessidade do posicionamento de propante no anular do poço-tela, ou seja, o poço fica stand alone (SAS). No entanto, é necessária a estimulação da formação, realizada através da acidificação via bullheading direto utilizando como divergente o cloreto de amônio (NH4Cl).

[0012] Para poços injetores, ainda pode ser necessária a realização do teste de injetividade, caso solicitado pela equipe de reservatório.

[0013] Ao final das operações de gravel, ou ácido, a VIF é fechada e testada e a bucha de desgaste da BAP é recuperada.

[0014] Já a fase da completação superior consiste na montagem, descida e instalação da coluna de produção ou injeção (COP/COI) e assentamento do TH no housing da BAP em manobra e meia (One and a Half Trip).

[0015] Para a manobra de balanceio, a coluna é montada com âncora selante, nipple DB, TSRH, PDG, VHIF, acessórios de coluna (MIQ e MGL para poços produtores) e tubos de produção até próximo a posição de instalação da DSSS. Todos esses processo são de conhecimento de qualquer técnico no assunto, que não tem dificuldade em replicar as etapas descritas.

[0016] A coluna então é descida com drill pipes da sonda, a âncora é assentada no bore do packer sealbore, o TSR é liberado e é feita a marca de balanceio. A coluna é então retirada, o balanceio é realizado e a DSSS e TH instalados. A coluna é então descida com drill pipes 6 5/8” da sonda ou DPR. O TSR é encamisado, o TH assentado e é realizada a prevenção de hidratos. Ao final da operação, a VIF é aberta com ciclos de pressão e o poço é entregue com a VHIF e a DSSS fechadas e testadas para uma posterior instalação da ANM a cabo com SESV.

[0017] Entretanto, seria muito interessante se as etapas de completação superior e inferior, descritas acima, pudessem ser realizadas em uma única manobra, o que resultaria em uma grande economia de tempo de trabalho, resultando também em economia de recursos.

[0018] Diversos estudos acerca do potencial do uso de poços do tipo Slender são conhecidos do estado da técnica, donde pode-se destacar os seguintes: Slender Well Drilling and Completion (Tangen, E. H.); Advancements in Slender Well Design (P.D. Howlett); e Case Study of New Slender Well Construction Technology (P.D. Howlett et al.).

[0019] No entanto, nenhum dos documentos citados revelam explicitamente um conceito de poço do tipo Slender onde as etapas de completação superior e inferior são realizadas em manobra única. Ademais, nenhum desses documentos revela a possibilidade de condensação das fases três e quatro da perfuração do poço em uma única etapa.

[0020] Como será mais bem detalhado a seguir, a presente invenção visa a solução dos problemas do estado da técnica acima descrito de forma prática e eficiente.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[0021] O objetivo da presente invenção é o de prover um método de construção e completação de poço do tipo Slender compreendendo as fases três e quatro condensadas em uma única etapa, além de compreender a completação inferior e superior condensadas em uma única manobra.

[0022] De forma a alcançar o objetivo acima descrito, a presente invenção provê um método de construção e completação de poço compreendendo as etapas de: perfurar a fase um do poço, em que é utilizado um BHA com broca de 36”, e é descido e cimentado um revestimento condutor de 30”; perfurar a fase dois do poço com broca de 12 1/4” ou 14 3/4” em que é utilizada água do mar com retorno para o leito marinho, e em que, em paralelo à descida de um BOP, uma BAP é instalada; perfurar a fase três com broca de 8 1/2” ou 9 1/2” utilizando fluido sintético ou base água, em circuito fechado, em que é perfurado um trecho de folhelho até a aterrissagem e geonavegação dentro do reservatório; condicionar o poço e substituir o fluido de perfuração por fluido de completação; e realizar a completação inferior e superior do poço em manobra única.

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS

[0023] A descrição detalhada apresentada adiante faz referência às figuras anexas e seus respectivos números de referência.

[0024] A figura 1 ilustra um diagrama esquemático de uma concepção de poço instalado de acordo com o método da presente invenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[0025] Preliminarmente, ressalta-se que a descrição que se segue partirá de uma concretização preferencial da invenção. Como ficará evidente para qualquer técnico no assunto, no entanto, a invenção não está limitada a essa concretização particular.

[0026] Em adição, também é importante pontuar que muitos elementos utilizados pelo método descrito a seguir serão descritos por suas siglas que são largamente conhecidas por qualquer técnico no assunto. Essa opção se dá com o objetivo de simplificar a descrição. Ainda assim, de modo a facilitar ainda mais o entendimento da descrição, as siglas utilizadas são listadas ao final desta seção, para pronta referência.

[0027] A figura 1 ilustra um diagrama esquemático de uma concepção de poço instalado de acordo com o método da presente invenção. A partir desta figura, é possível acompanhar cada etapa da descrição que se segue.

[0028] Com relação aos processos conhecidos do estado da técnica, o principal ganho da concepção da presente invenção é eliminar uma fase, executando a aterrissagem e perfuração da fase horizontal no reservatório (fases três e quatro da concepção Slender, descrita anteriormente) em uma única fase. Além disso, a completação inferior e a superior são instaladas em manobra única, aumentando a eficiência do método da presente invenção.

[0029] Assim, o método de construção e completação de poço da presente invenção compreende inicialmente uma etapa de perfurar o poço, em que é utilizado um BHA (Bottom Hole Assembly) com broca de 36”, e é descido e cimentado o revestimento condutor de 30”. Opcionalmente, nesta etapa, o processo de perfuração pode ser jateado ou com base torpedo, a depender das características do solo marinho.

[0030] Na sequência, a invenção prevê a etapa de perfurar a fase dois com broca de 12 1/4” ou 14 3/4” em que é utilizada água do mar com retorno para o leito marinho. Nesta etapa, a perfuração terá uma extensão maior que na concepção Slender convencional, terminando a fase a uma distância segura do topo do reservatório. A aterrissagem e a geonavegação serão realizadas na fase seguinte.

[0031] Adicionalmente, nesta etapa também é previsto descer e cimentar o revestimento de produção de 9 5/8” ou 10 3/4”, instalar e testar o BOP (Blow Out Preventer), e instalar a BAP 3 (Base Adaptadora de Produção) com o SESV (Subsea Equipment Support Vessel).

[0032] Na sequência, é prevista a etapa de perfurar a fase três com broca de 8 1/2” ou 9 1/2” utilizando fluido sintético ou base água, em circuito fechado, em que é perfurado um trecho de folhelho até a aterrissagem e geonavegação dentro do reservatório. Ao final dessa etapa de perfuração, o poço é condicionado e o fluido de perfuração é substituído por fluido de completação.

[0033] Por fim, de um modo mais geral, é prevista a etapa de realizar a completação inferior e superior do poço em manobra única.

[0034] Para esta concepção de completação em manobra única, a técnica de contenção de areia adotada pode ser a stand alone, que está de acordo com as diretrizes usualmente adotadas. Já para poços produtores, o tipo de contenção de areia indicada para poços horizontais é o GPH (bombeio do gravel).

[0035] Com o objetivo de minimizar o impacto de não utilizar o propante, reduzir o espaço anular e minimizar a movimentação de finos pode ser utilizada uma tela hidráulica que se expande até a parede do poço.

[0036] Opcionalmente, para poços injetores, a etapa de completação inferior e superior em manobra única pode compreenderas etapas de instalar: telas Premium 13, VIF 12 (Válvula de Isolamento da Formação), tubos cegos, BMA 11 (Barreira Mecânica de Anular), packer de coluna 10 tipo cut to release, TSRH 8 (Tubing Seal Receptacle Hidráulico ou Junta Telescópica), acessórios de coluna, como PDG 7 (Pressure Downhole Gauge), válvula VHIF 6 (Válvula Hidráulica de Isolamento da Formação), tubos de produção 4, DSSS 2 (Dispositivo de Segurança de Sub Superfície) e TH 14 (Tubing Hanger ou Suspensor de Coluna).

[0037] Alternativamente, para poços produtores, a etapa de completação inferior e superior em manobra única pode compreenderas etapas de instalar: telas hidráulicas, VIF 12 (Válvula de Isolamento da Formação), tubos cegos, BMA 11 (Barreira Mecânica de Anular), packer de coluna 10 tipo cut to release, TSRH 8 (Tubing Seal Receptacle Hidráulico ou Junta Telescópica), acessórios de coluna, como PDG 7 (Pressure Downhole Gauge), MIQ (Mandril de Injeção Química), e MGL 5 (Mandril de Gas Lift), válvula VHIF 6 (Válvula Hidráulica de Isolamento da Formação), tubos de produção 4, DSSS 2 (Dispositivo de Segurança de Sub Superfície) e TH 14 (Tubing Hanger ou Suspensor de Coluna).

[0038] Assim, de forma resumida, a etapa de completação inferior e superior em manobra única pode compreender pelo menos uma etapa dentre: instalar pelo menos um de telas hidráulicas 13, VIF 12 (Válvula de Isolamento da Formação), tubos cegos, BMA 11 (Barreira Mecânica de Anular), packer 10 tipo cut to release, TSR 8 (Tubing Seal Receptacle) hidráulico, acessórios de coluna, válvula VHIF 6 (Válvula Hidráulica de Isolamento da Formação), tubos de produção 4, DSSS 2 (Dispositivo de Segurança de Sub Superfície) e suspensor de coluna; descer o conjunto com drill pipes de 6 5/8” ou DPR (Drill Pipe Riser) até fundo do poço; acionar as telas hidráulicas 13; fechar a VIF 12 (Válvula de Isolamento da Formação); assentar o packer 10 contra a VIF 12 (Válvula de Isolamento da Formação); assentar o BMA 11 (Barreira Mecânica de Anular) contra a VIF 12 (Válvula de Isolamento da Formação); liberar o TSRH 8 (Tubing Seal Receptacle hidráulico) contra a VIF 12 (Válvula de Isolamento da Formação); assentar e testar o TH 14; abrir a VIF 12 (Válvula de Isolamento da Formação) com ciclos de pressão; acidificar a formação (no caso de poços injetores); executar ações de prevenção de hidratos; fechar a VHIF 6 (Válvula Hidráulica de Isolamento da Formação); fechar a DSSS 2 (Dispositivo de Segurança de Sub Superfície);e instalar a ANM 1 (Árvore de Natal Molhada) com SESV (Subsea Equipment Support Vessel).

[0039] É importante pontuar que o método de concepção de poço ora descrito pode ser aplicada em poços direcionais ou horizontais produtores ou injetores em reservatórios areníticos.

[0040] No caso de reservatório carbonático, a técnica também pode ser aplicável para poços produtores e injetores. No entanto, nesse caso, se faz necessária a substituição das telas 13 de contenção de areia por liner furado. Entende-se que um técnico no assunto não terá dificuldade em realizar essa substituição no caso desta aplicação específica.

[0041] Inúmeras variações incidindo no escopo de proteção do presente pedido são permitidas. Dessa forma, reforça-se o fato de que a presente invenção não está limitada às configurações/concretizações particulares acima descritas.

Claims

1. Método de construção e completação de poço compreendendo as etapas de: perfurar a fase um do poço, em que é utilizado um BHA com broca de 36”, e é descido e cimentado um revestimento condutor de 30”; perfurar a fase dois do poço com broca de 12 1/4” ou 14 3/4” em que é utilizada água do mar com retorno para o leito marinho, e em que, em paralelo à descida de um BOP, uma BAP (3) é instalada; o método sendo caracterizadopor compreender adicionalmente as etapas de: perfurar a fase três do poço com broca de 8 1/2” ou 9 1/2” utilizando fluido sintético ou base água, em circuito fechado, em que é perfurado um trecho de folhelho até a aterrissagem e geonavegação dentro do reservatório; condicionar o poço e substituir o fluido de perfuração por fluido de completação; e realizar a completação inferior e superior do poço em manobra única.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopor na etapa de perfurar a fase um do poço, o processo de perfuração pode ser jateado ou com base torpedo.

3. Método, de acordo com a reivindicação 2, caracterizadopor a etapa de completação inferior e superior em manobra única compreender realizar a contenção de areia através da técnica stand alone.

4. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizadopor a etapa de completação inferior e superior em manobra única compreender realizar a contenção de areia através da técnica GPH.

5. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizadopor a etapa de completação inferior e superior em manobra única compreender pelo menos uma etapa dentre: instalar pelo menos um de: telas hidráulicas; VIF (12), tubos cegos; BMA (11); packer (10) tipo cut to release; TSR hidráulico (8); acessórios de coluna; válvula VHIF (6); tubos de produção (4); DSSS (2) e suspensor de coluna; descer um conjunto com drill pipes de 6 5/8” ou DPR até fundo do poço; acionar as telas hidráulicas (13); fechar a VIF (12); assentar o packer contra a VIF (12); assentar o BMA (11) contra a VIF (12); liberar o TSRH (8) contra a VIF (12); assentar e testar o TH (14); abrir a VIF (12) com ciclos de pressão; acidificar a formação; executar ações de prevenção de hidratos; fechar a VHIF (6); fechar a DSSS (2); e instalar a ANM (1).