BR112013032767B1 - detecção no local em tempo real dos traçadores - Google Patents
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Abstract
DETECÇÃO NO LOCAL EM TEMPO REAL DOS TRAÇADORES. A presente invenção refere-se a um método para uma verificação rápida da limpeza no final no processo de finalização ao mesmo tempo que o equipamento de finalização que ainda está no local do poço compreendendo: marcação de uma ou mais das zonas separadas ao longo do poço por meio de um ou mais traçadores distintos antes de iniciar a produção, os traçadores são adicionados juntamente com a finalização, em que os traçadores são oleofílicos e de óptica detectável, os traçadores são dispostos para serem liberados de cada zona para um fluido que entra de óleo ou gás, coleta de pelo menos uma amostra do fluido de petróleo produzido, processamento da amostra para alterar os traçadores nos traçadores não oleofílicos (oleofóbicos), separar os traçadores não oleofílicos do óleo na amostra, inspeção óptica dos traçadores não oleofílicos, para verificar se o afluxo dos fluidos de petróleo no traçador marcado das zonas separadas, ocorre ou não.
Description
A presente invenção é um método para uma rápida verificação de limpeza satisfatória no final no processo de finalização quando a produção de partida dos fluidos de petróleo ao mesmo tempo que o equipamento de finalização ainda está no local do poço. Mais específico o método diz respeito a sinalização dos fluidos por meio de um ou mais traçadores distintos, em uma ou mais zonas separadas ao longo do poço, antes do início da produção, seguido pelo registro de volta dos traçadores produzidos para determinar se todo o fluido de finalização foi produzido de volta e se possível determinar que as zonas de poço estão participando da produção neste estágio de produção inicial. Se a verificação é positiva, o poço é satisfatório limpo e o equipamento de finalização pode ser removido. Se a verificação é negativa e os problemas são identificados, um pode potencialmente usar o equipamento para prepara as ações imediatas.
Durante a finalização dos poços de petróleo e a limpeza que segue durante o ligar dos poços de petróleo, é muito importante em um estágio tão cedo quanto possível para ter o controle na eficácia do processo de limpeza. Os custos de se ter um equipamento ou um recipiente de perfuração no local durante esta operação são muito altos, e podem, de modo geral, alcançar de 3 - 5 mill. NOK por 24 horas. O processo de limpeza é bem sucedido se todos os fluidos de finalização e as partículas como perfurações estão fora do poço e que as zonas de produção antecipadas atualmente são produzidas, isto é, o óleo está fluindo no poço em todas as zonas ou que é razoável para esperar que todos as zonas irão gerar a produção.
A limpeza é definida como um processo em que os fluidos de fi-nalização e as partículas são produzidas fora.
Nas propriedades de fluxo (pele) ao longo do alvo de perfuração irá alterar dramaticamente durante esta fase. O processo pode ter vários propósitos, mas os mais importantes são: a) tanto quanto possível para provar que todo o fluido de finali- zação e as partículas estão fora b) tanto quanto possível para verificar que o "bolo de lama" tem sido quebrado, e que o poco é de fluidez ligada a um grau desejado para o reservatório c) da uma iniciação sobre o perfil de afluxo
Para verificar se o processo de limpeza tem dado um resultado satisfatório dentro de um curto tempo, dá a possibilidade de "liberar" o equi-pamento ou o navio de perfuração em um estágio tão cedo quanto possível e assegurar que não se pode ter que realizar as ações de limpeza que é igualmente demorada e dá desnecessários custos elevados como resultado, em um estágio posterior.
Uma verificação do processo de limpeza pode ser realizada pelo uso dos compostos químicos como, por exemplo, as substâncias que podem ser detectadas por meio do uso de métodos espectroscópicos como UV, VIS, Fluorescência, e assim por diante. É conhecido que o óleo produzido contém diferentes componentes que podem causar a interferência com os traçadores devido a sua própria absorção máxima na extensão UV e VIS. Os métodos de detecção de hoje são complicados e demorados na proporção com o tempo de pressão existente na liberação do equipamento. WO2010005319A1 descreve um sistema traçador em que os componentes traçadores compreendem álcool de poliéter ou seus derivados. Estes traçadores são especialmente dispostos para serem detectados em concentrações muito baixas. O método de análise é complexo. US20060144588A1 compreende um dispositivo portátil para a análise dos traçadores colocados de uma certa concentração em um poço de petróleo. A análise é quantitativa com relação à concentração. WO0181914A1 descreve uma liberação inteligente dos traçado- res para decidir onde, isto é, em que as zonas, a água, o óleo ou o gás flui no poço de produção, e para o uso que segue desta informação para possível fechamento das zonas, mapeamento das taxas de produção ou de outros modos de controle dos hidrocarbonetos para dar uma exploração mais ideal do reservatório durante os anos.
A publicação SPE 135070 " Using Chemical Tracers for Flow Profiling a Subsea Horizontal Well ..." de Bakhshi e outros, descreve um estudo que inclui a colocação de diferentes traçadores nos locais específicos ao longo do comprimento de uma finalização mais baixa. Os traçadores podem ser solúveis em óleo ou água. As amostras são feitas na superfície durante um curto período de início. As amostras são analisadas para determinar a presença de traçadores. Com base nos resultados e a informação quantitativa na posição colocada conhecida do fluxo de fluido no poço é gerada. Todas as análises dos traçadores são realizadas em terra.
A publicação SPE " Parmanent Tracers Embedded in Downhole Polyners Prove Their Monitoring Capabilities..." de Fridtjof Nyhavn e Anne D Dyrlidescreve uma finalização do poço com traçadores colocados ao longo da parte inferior da finalização. Os traçadores são projetados para alterar o procedimento como uma função do ambiente circundante. Os traçadores liberados são analisados a partir das amostras colhidas no lado superior e a concentração dos traçadores produz a informação do fluxo do poço. Os tra- çadores são solúveis em óleo. A amostragem é realizada durante um período prolongado e toda a análise é realizada em terra e é demorada, até uma semana.
A técnica anterior descreve os métodos de coleta de informação do fluxo do poço pelo uso dos diferentes tipos de traçadores. A análise é demorada e complexa e realizada em um laboratório separado na maioria das vezes em terra. Uma vez que o custo de um dia de ter o equipamento de finalização no local do poço é muito elevado, para reduzir o tempo de análise é essencial. US20050109087 A1 descreve os métodos e as composições para a determinação da fonte de fluidos ou de partículas para formações subterrâneas e a matriz do traçador que pode ser empregada dentro de tal método. Diferentes traçadores são para serem colocados em diferentes zonas e o material fotoativo empregado é detectado no fluxo de retorno. A detecção dos traçadores pode ser realizada por meio das técnicas de detecção que podem medir a absorção ou emissão de luz. Os métodos referidos são por meio de calorímetros, cromatografia em camada fina, cromatografia gasosa, HPLC, UV- , VIS-,espectroscopia de fluorescência e de massa. Devido ao fato de que o óleo produzido contém diferentes componentes que podem causar a interferência com os traçadores devido a sua própria absorção máxima na detecção da extensão UV e VIS nas amostras oleosas pode ser difícil. Este pedido de patente descreve a mesma tecnologia e solução como WO0181914 A1 acima, mas tem uma descrição mais detalhada.
A invenção é um método para uma rápida verificação de limpeza satisfatória no final no processo de finalização quando a produção de partida dos fluidos de petróleo ao mesmo tempo que o equipamento de finalização ainda está no local do poço. Em outras palavras, a invenção é um método de limpeza satisfatória de verificação rápida empregado no final no processo de finalização quando a produção de partida dos fluidos de petróleo ao mesmo tempo que o equipamento de finalização ainda está no local do poço. Resumidamente mais relatado, o método é um método de verificação de limpeza in situ empregado no final no processo de finalização quando a produção de partida dos fluidos de petróleo ao mesmo tempo que o equipamento de finalização ainda está no local do poço. O método compreende as etapas que seguem: - - marcar uma ou mais das zonas separadas (S1, S2, S3,..) ao longo do poço por meio de um ou mais traçadores distintos (T10, T20, T30,..), antes de iniciar a produção, - em que os traçadores (T10, T20, T30,..) são adicionados juntamente com a finalização ou o fluido de limpeza, - em que os traçadores (T10, T20, T30,..) são oleofílicos, - em que os traçadores (T10, T20, T30,..) como tais são de óptica detectável, - em que os traçadores (T10, T20, T30,..) são dispostos para serem liberados de cada zona para um fluido que entra de óleo ou gás, - iniciar a produção, - coletar pelo menos uma amostra do fluido de petróleo produzi- do, - processamento da amostra para alterar the traçadores (T10, T20, T30,..) nos traçadores não oleofílicos (oleofóbicos) (T1w, T2W, T3w, ..), - separar os novos traçadores não oleofílicos (T1w, T2W, T3w, ..) do óleo (O) na amostra, - inspeção óptica dos traçadores não oleofílicos (T1w, T2W, T3w, ..), para verificar se, ou não, todos os traçadores (T1w, T2W, T3w, ..) ocorrem na amostra e com que nos fluidos de petróleo produzidos, ou não, para verificar se o afluxo dos fluidos de petróleo no traçador marcado das zonas separadas (S1, S2, S3, ..), ocorre, ou não, no iniciar da fase da produção. Isto é para dar uma base para validar se o poço de petróleo está sa- tisfaório limpo e um então pode iniciar relocação do equipamento de perfuração.
Uma verificação do processo de limpeza pode ser realizada pelo uso dos compostos químicos como, por exemplo, as substâncias que podem ser detectadas por meio do uso de métodos espectroscópicos como UV, próximo à IR, Fluorescência, e assim por diante. Pelo uso de sistemas em que vazam elevadas concentrações das tinturas/ traçadores que é suficiente com equipamento de detecção de baixo custo que mede as concentrações em uma faixa típica de 100 ppm a 1 ppb.
Um método de acordo com a invenção pode em poucas palavras ser descrito por isso, por exemplo, diferentes traçadores/ substâncias químicas (por exemplo, um número de 2 a 4) são colocados no poço pelo uso das soluções de finalização disponíveis, e em que os traçadores/ substâmcias químicas são espalhados do "calcanhar" ao "dedo do pé" (zonas diferentes). Se todas as substâncias químicas podem ser detectadas dentro do processo de limpeza, pode-se concluir que o processo é bom o suficiente, e o equi- pamneto pode ser realocado.
Devido ao fato de que o óleo produzido contém componentes que podem causar a interferência (ter absorção máxima própria) na extensão UV e VIS, a presente invenção compreende as substâncias/ compostos químicos que durante a instalação (finalização) são solúveis em óleo (vazamento em óleo), mas no equipmanento pode ser isolado da fase oleosa por meio de extração simples empregando solventes orgânicos, soluções com base em água ou suas combinações, de um tal modo que a solução não será miscível com a fase oleosa, mas forma uma fase própria ou transferência em uma fase adicionada que não é miscível com a fase oleosa original (amostra).
Um solução para os problemas mencionados acima é um método para rápida verificação de limpeza satisfatória no final no processo de finalização quando a produção de partida dos fluidos de petróleo ao mesmo tempo que o equipamento de finalização ainda está no local do poço compreendendo as etapas que seguem:
Em primeiro lugar, marcação de uma ou mais das zonas separadas (S1, S2, S3,..) ao longo do poço por meio de um ou mais traçadores distintos (T10, T20, T30,..), antes de iniciar a produção.
Os traçadores (T10, T20, T30,..) são adicionados juntamente com a finalização ou o fluido de limpeza. Os traçadores (T10, T20, T30,..) são oleofílicos. Os traçadores (T10, T20, T30,..) são de óptica detectável, ou tornam-se assim através dos processos químicos realizados após a amostragem, mas antes da análise/ a detecção ocorre. Os traçadores (T10, T20, T30,..) são dispostos para serem liberados de cada zona para um fluido que entra de óleo ou gás. O primeiro iniciar da produção é em seguida realizado. Por conseguinte coleta-se pelo menos uma amostra do fluido de petróleo produzido. Os traçadores devem ser liberados em concentrações relativamente elevadas, de preferência na faixa de 1 ppb a 10 ppm.
A amostra ou as amostras são em seguida processadas para alterar os traçadores (T10, T20, T30,..) nos traçadores não oleofílicos (oleofó- bicos) (T1w, T2W, T3w, ..), de preferência nos traçadores solúveis em água.
De acordo com isso os novos traçadores não oleofílicos (T1w, T2W, T3w, ..) separados do óleo (O) na amostra. Uma inspeção óptica dos traçadores não oleofílicos (T1w, T2W, T3w, ..) é em seguida realizada, de preferência na solução de água, para verificar se, ou não, todos os traçado- res (T1w, T2W, T3w, ..) ocorrem na amostra e com que nos fluidos de petróleo produzidos, ou não. Com isso pode-se verificar se o afluxo dos fluidos de petróleo no traçador marcado das zonas separadas (S1, S2, S3, ..), ocorre, ou não, no iniciar da fase da produção. Desse modo pode-se imediatamente dizer se o poço de petróleo está satisfatório limpo e que pode-se determinar a desmontagem e/ou a remoção do equipamento de finalização.
As substâncias químicas que são desejadas para serem detectadas ter de ser de uma tal natureza que elas se extraem da fase oleosa na fase aquosa/ solvente mencionada acima sob as condições que impedem os componentes de óleo natural de serem extraídos na fase particular em tão grande uma escala quanto possível.
É também possível para o uso de substâncias/ traçadores solúveis em água que se liberam em uma fase de finalização com base em água, e em que isto desse modo se separa fácil da presença das fases oleosas potenciais. O método para uma rápida verificação então compreende as etapas que seguem:
Em primeiro lugar, marcação de uma ou mais das zonas separadas (S1, S2, S3,..) ao longo do poço por meio de um ou mais traçadores distintos (T1, T2, T3,..), antes de iniciar a produção.
Os traçadores (T1, T2, T3,..) são adicionados juntamente com a finalização ou o fluido de limpeza. Os traçadores (T1, T2, T3,..) são de óptica detectável, ou tornam-se assim através dos processos químicos realizados após a amostragem, mas antes da análise/ a detecção ocorre. Os traçadores (T1, T2, T3,..) são dispostos para serem liberados em relativas elevadas concentrações de cada zona para um fluido que entra de óleo ou gás. O primeiro iniciar da produção é em seguida realizado. E em seguida, por conseguinte coleta-se pelo menos uma amostra do fluido de petróleo produzido. Não é necessário para a extração e fase de água pode ser analisada. De acordo com isso uma inspeção óptica dos traçadores (T1, T2, T3, ..) é realizada, de preferência na solução de água, para verificar se, ou não, todos os traçadores (T1, T2, T3, ..) ocorrem na amostra e com que nos fluidos de petróleo produzidos, ou não. Com isso pode-se verificar se o afluxo dos fluidos de petróleo no traçador marcado das zonas separadas (S1, S2, S3, ..), ocorre, ou não, no iniciar da fase da produção por meio do uso do método de inspeção mencionado abaixo em que os traçadores solúveis em água (T1w, T2w, ..) deve ser idêntico aos traçadores distintos (T1, T2, ..) mencionado aqui.
As caracterísitcas desejadas para os traçadores de acordo com a invenção podem ser obtidas por compreender os compostos/ substâncias químicas que são incorporados em uma forma solúvel em óleo. Isto pode ser realizado pelos compostos químicos compreendendo funções acídicas (ácido carboxílico, ácido sulfônico ou outros mais) ou outros grupos funcionais que podem ser ionizados sob diferentes condições (aminas etc.), incorporam-se ao mesmo tempo que eles estão em uma forma não ionizada (solúvel em óleo). Quando eles são para serem extraidos da água de uma fase orgânica, pode-se manipulara o pH para produzir os compostos químicos carregados em que, por isso, devem ser transferidos para a fase mais polar. A detecção das tinturas pode em seguida ser realizada a partir destas fase polares mencionadas com pouca interferência dos componente solúveis em óleo de existência natural que podem causar a interferência. Com outras palavras pode-se dizer que a duração da extração dos traçadores, que compreendem os produtos químicos, mudança de ser solúvel em óleo para tornar-se solúvel em água em solventes polares.
Em uma modalidade da invenção o tratamento da amostra com-preendem uma reação química classificada como uma reação de equilíbrio de ácido base que introduz os grupos solúveis em água na estrutura da molécula do traçador.
Em outra modalidade da invenção o tratamento da amostra compreendem uma reação química classificada como uma reação de clivagem que introduz grupos solúveis em água na estrutura da molécula do tra- çador.
Em outra modalidade da invenção substâncias químicas carregadas com contra íons "hidrofóbicos" podem ser empregadas, de certo modo que as moléculas (complexas) globais tornem-se hidrofóbicos e desse modo solúveis em óleo. , por exemplo, nas soluções aquosas os contra íons devem ser trocados por meio de contra íons hidrofílicos adicionados na solução polar ou com base em água através de uma etapa de extração. As tintu- ras/ traçadores devem em seguida tornar-se solúvel na solução polar ou com base em água.
Em outra modalidade da invenção pode-se usar os traçadores que compreendem substâncias químicas que são esterificados (ésteres de ácido carboxílico, ácido sulfônico, ácido fosfórico) ou as substâncias químicas compreendendo outros grupos químidos que são de química modificada (protegida) por meio de unidades hidrofóbicas, e em que aquelas unidades serão divididas de sob a extração de forma que as tinturas tornem-se solú- vies em água ou solúvel em solventes polares.
Em uma modalidade da invenção, a inspeção óptica pelos traça- dores solúveis em não óleo (T1w, T2W, T3w, ..) é realizada por meio de uma análise espectral, por exemplo, na luz ou luz UV no espectro de luz visível. A luz próxima à IV pode ser empregada também.
Em uma modalidade da invenção, a detecção dos diferentes tra- çadores deve ser realizada pelo uso de fluorescência, fotoluminescência, fluorescência Induzida por laser, ou DOE (elementos ópticos difrativos).
Em uma modalidade da invenção, a separação e a detecção dos traçadores devem ser realizadas por meio de cromatografia em camada fina (TLC, Cromatografia em Camada Fina) com medições ópticas que seguem.
Em uma modalidade da invenção, a separação e a detecção dos traçadores devem ser realizadas por meio de cromatografia no sistema de fluxo de micro canal e medições ópticas que seguem.
Vantajosas com a TLC e com os sistemas de microcanais são que elas são bem adequadas para inspeções ou medições ópticas.
Em uma modalidade, se os traçadores não produzem a resposta necessária por meio de luz visível ou UV, o aerosol pode ser empregado para "desenvolver" os traçadores para a visualização adicional pelo uso de por exemplo, UV, luz visível ou próximo à luz IV.
Os traçadores sendo empregados na invenção podem ser incor-porados em uma matriz (alto teor de material de traço) que é colocado como uma parte de uma tela de areia ou outra parte de uma finalização do poço. A liberação dos traçadores ocorre através dos diferentes eventos como a dis- solução da matriz compreendendo os traçadores compreendendo as subs-tâncias químicas/ materiais traçadores, por meio do aumento de volume da matriz ou por meio de um recipiente/ invólucro de proteção compreendendo o traçador, é perfurado ou destruído pelos meios de incidente controlado (isto é, tiro físico dos furos), solventes etc.).
Outra possibilidade é inserir (abastecer) soluções altamente concentradas dos compostos químicos em uma cavidade que é parte da fi-nalização mecânica. A liberação dos traçadores podem em seguida ser rea-lizada pelos furos de tiro em (perfurado) a zona de finalização específica ou usar as válvulas de diferentes tipos (de controle manual ou sem fio).
Claims (8)
1. Método de verificação de limpeza de equipamento para uso no final no processo de finalização quando a produção de partida dos fluidos de petróleo ao mesmo tempo que o equipamento de finalização ainda está no local do poço, que compreende as etapas que seguem: - marcar uma ou mais das zonas separadas (S1, S2, S3,..) ao longo do poço por meio de um ou mais traçadores distintos (T10, T20, T30,..), antes de iniciar a produção, - em que os referidos traçadores (T10, T20, T30,..) são adicio-nados juntamente com a finalização ou o fluido de limpeza, - em que os referidos traçadores (T10, T20, T30,..) são oleofíli- cos, - em que os referidos traçadores (T10, T20, T30,..) como tais são de óptica detectável, - em que os referidos traçadores (T10, T20, T30,..) são dispostos para serem liberados por meio de relativas elevadas concentrações de cada zona para um fluido que entra de óleo ou gás, - iniciar a produção, - coletar pelo menos uma amostra do fluido de petróleo produzi-do, - processamento da amostra para alterar os referidos traçadores (T10, T20, T30,..) nos traçadores não oleofílicos (oleofóbicos) (T1w, T2W, T3w, ..), - separar os referidos atualmente traçadores não oleofílicos (T1w, T2W, T3w, ..) do óleo (O) na amostra, - inspeção óptica dos referidos traçadores não oleofílicos (T1w, T2W, T3w, ..), para verificar se, ou não, todos os referidos traçadores (T1w, T2W, T3w, ..) ocorrem na amostra e com que nos fluidos de petróleo produ-zidos, ou não, para verificar se o afluxo dos fluidos de petróleo no referido traçador marcado das zonas separadas (S1, S2, S3, ..), ocorre, ou não, no iniciar da fase da produção.
2. Método, de acordo com a reivindicação 1, em que os referidos traçadores não oleofílicos (T1w, T2W, T3w, ..) são dissolúveis em um fluido polar, tal como água.
3. Método, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, em que o tra-tamento da referida amostra compreende uma reação química classificada como uma reação de clivagem que introduz grupos solúveis em água na es-trutura da molécula do traçador.
4. Método, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, em que o tra-tamento da referida amostra compreende uma reação química classificada como uma reação de equilíbrio de ácido base que introduz grupos solúveis em água na estrutura da molécula do traçador.
5. Método, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, em que o tra-tamento da referida amostra compreende uma reação química classificada como reação de transferência de fase em que os traçadores solúveis em óleo de origem tendo contra íons hidrofóbicos irão se tornar solúveis em á-gua por meio da troca dos contra íons hidrofóbicos com contra íons hidrofíli- cos adicionados através do líquido com base em água durante a etapa de extração.
6. Método, de acordo com a reivindicação 1 ou 2 ou uma das reivindicações de 3 a 5, em que a inspeção óptica dos referidos traçadores solúveis em não óleo (T1w, T2W, T3w, ..) é realizada por meio de uma aná-lise espectral, por exemplo, na luz ou luz UV no espectro de luz visível.
7. Método, de acordo com a reivindicação 1 ou 2 ou uma das reivindicações de 3 a 5, em que a detecção dos referidos traçadores é reali-zada pelo uso de fluorescência, fotoluminescência, fluorescência Induzida por laser, ou DOE, elementos ópticos difrativos.
8. Método, de acordo com a reivindicação 1 ou 2 ou uma das reivindicações de 3 a 5, em que a separação e a detecção dos referidos tra- çadores são realizadas por meio de cromatografia em camada fina (TLC, Cromatografia em Camada Fina) e medições ópticas que seguem.
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