Encontro de Lições Aprendidas
Interceptação e conexão Mecânica
de um Poço Tipo U
Código de Ética da Gestão do Conhecimento:
"Não será admitido que as conclusões e recomendações ou mesmo o registro das ações realizadas sejam usados para
censurar ou punir pessoas envolvidas no processo. Ao contrário, o registro dos acertos e erros cometidos deverá ser um
fator positivo na avaliação da equipe e de seus membros".
Poço em U
Poços:
Tema: Interceptação e Conexão Mecânica
de dois Poços Horizontais
Autor: Fernando Brandão/Halliburton-Sperry Sun
Poço “U” – Interceptação e Conexão Mecânica de dois Poços
Horizontais
•Objetivo:
Testar a exequibilidade da interceptação da conexão mecânica de dois poços
horizontais, viabilizando a instalação de um revestimento de um poço para o
outro, com conexão mecânica ao revestimento deixado no primeiro poço.
As profundidades reduzidas e o ambiente de baixo custo das locações do
campo de foram determinantes na sua escolha para realizaçào do projeto do
poço em U.
Poço “U” – Interceptação e Conexão Mecânica de dois Poços
Horizontais
•Tecnologia Aplicada
A utilização da ferramenta MGT (magnétic guidance tool) e do software utilizado
na perfuração de pares de poços SAGD (steam assisted gravity drainage) foi
escolhida devido às suas similaridades para com o projeto do Poço U:
– MGT permite a medição da separação e a determinação da posição relativa entre
dois poços baseado nos princípios de variância Magnética.
– Software SAGD calcula a distância e a posição relativa, em sistema de três eixos,
entre os sensores do MWD e uma bobina geradora de campo magnético.
Poço “U” – Interceptação e Conexão Mecânica de
dois Poços Horizontais
Unidade de cabo
elétrico do MGT
Unidade de
bombeio do MGT
Poço injetor
Campo eletromagnético gerado
pelo MGT é medido pelo probe do
MWD
MWD
MGT
Poço produtor com tubing para
bombeio da bobina do MGT
MGT gera campo
eletromagnético
Poço “U” – Interceptação e Conexão Mecânica de dois Poços
Horizontais
•Limitações da Tecnologia MGT
– Aproximação inicial entre os dois poços deve ser feita com ferramentas
convencionais e precisa aproximar os dois poços para dentro do range do MGT,
que é de 30m aproximadamente.
– A aproximação do sensor a menos de 2m da bobina do MGT pode saturar os
magnetômetros, forçando á uma redução da corrente da bobina, tirando a
ferramenta do range de calibração e consequentemente aumentando o erro no
cálculo das distâncias (leitura de posição relativa permanece precisa). A solução
deste problema passa pela utilização de uma segunda bobina, saturada com
corrente menor, e pela utilização de um segundo modelo de calibração para a
determinação das distâncias entre MGT e probe do MWD.
Poço “U” – Interceptação e Conexão Mecânica de
dois Poços Horizontais
– O software utilizado para SAGD interpreta o posicionamento de
dois poços concorrentes em termos de direção (perfurados na
mesma direção), como no caso do poço U os poços tem direção
contrária, a visualização do display tem que ser lida de maneira
invertida (direita significa esquerda, acima significa abaixo e vice
versa)
Poço “U” – Interceptação e Conexão Mecânica de dois Poços
Horizontais
Poço em perfuração saindo
do display
Poço existente entrando no
display
Poço “U” – Interceptação e Conexão Mecânica de dois Poços
Horizontais
•Considerações sobre o Projeto
Locação : A existência prévia das locações para os poços limitou a estratégia
de interceptação dos poços pela imposição de um intervalo muito restrito onde
a interceptação seria possível. Optou-se por posicionar a sapata a sapata do
revestimento de 7” do primeiro poço a 30m do final do Build up, de maneira a
permitir o maior intervalo de poço aberto possível no trecho horizontal, onde a
interceptação poderia ocorrer :
Poço “U” – Interceptação e Conexão Mecânica de dois Poços
Horizontais
–EOB @ 287m
–TD @ 476m (extensão de cerca de 70m com relação ao projeto original,
para permitir a utilizaçào do MGT ainda na fase de build up do segundo poço.
–Sapata do 7” @ 318.55m (EOB + 30 m de seção tangente, para permitir
conexão mecânica entre os dois casings em seção reta do poço).
Obs.:A extensão de 70 m no trecho horizontal do primeiro poço mostrou-se
acertada, uma vez que permitiu a utilização do MGT durante a fase de build
up do segundo poço, de maneira a permitir um alinhamento deste poço de
maneira mais favorável à interceptação do primeiro poço.
Poço “U” – Interceptação e Conexão Mecânica de dois Poços
Horizontais
Poço “U” – Interceptação e Conexão Mecânica de dois Poços
Horizontais
Estabilidade de poço: Preocupação inicial com desmoronamento do poço
dentro da formação Açú 100, que poderia prender a coluna utilizada para o
bombeio da bobina do MGT.
Este risco mostrou-se bastante reduzido, uma vez que o poço mostrou
estabilidade satisfatória durante todo o período de perfuração do segundo poço
e até a descida e conexão mecânica entre os dois revestimentos de 7”:
•
•
•
Poço 01 chega a TD em 20/dez/2002
Descida do revestimento de 7” pelo poço 02 para conexão mecânica com o
revestimento de 7” no poço 01 em 01/jan/2003
Tempo de poço aberto12 dias
Poço “U” – Interceptação e Conexão Mecânica de dois Poços
Horizontais
Detecção do momento de interceptação: O desbalanceio entre os pesos da
lama deixada no primeiro poço e a utilizada para perfurar o segundo poço
mostrou-se um indicador bastante apropriado do momento de interceptação
dos poços (uma diferença de 0.3 ppg foi suficiente para provocar a perda de
fluido para o primeiro poço, com interrupção do retorno quase imediata ao
momento de interceptação).
O pessoal responsável pela operação da SPT utilizada para o manuseio do
MGT, detectou o influxo de fluido vindo do poço em perfuração, confirmando a
interceptação (comunicação hidráulica).
Poço “U” – Interceptação e Conexão Mecânica de dois Poços
Horizontais
Utilização do tubing de 2 7/8” de aço: A preocupação com interferência
magnética nos levou, inicialmente, a planejar a utilização de tubing de fibra de
vidro para o bombeio do MGT. Dúvidas sobre resistência mecânica das
conexões em caso de prisão nos convenceu pela utilização de tubing de aço.
Interferência magnética mostrou não ser um problema durante a operação
de interceptação.
Poço “U” – Interceptação e Conexão Mecânica de dois Poços
Horizontais
Landing do segundo poço: A estratégia de aproximação de cima para baixo,
com interceptação através de uma tangente de 87º de inclinação, mostrou-se
não muito adequada. O erro de projeção da inclinação na broca, provocado por
um erro na estimativa do BUR e pelos 16m de distância entre o sensor do
MWD e a broca, nos colocou 2m à direita do poço alvo e já com uma inclinação
de 90º, contra a planejada de 87º.
O realinhamento do poço para a interceptação consumiu um precioso intervalo
de seção horizontal (+/- 50m) e nos colocou sobre uma zona com tortuosidade
significativa (inclinação variando de 93º para 87º) dificultando e tornando mais
complexa a rota para a interceptação.
Poço “U” – Interceptação e Conexão Mecânica de dois Poços
Horizontais
Zona de tortuosidade
(Incl. varia de 93º a 87°)
Poço “U” – Interceptação e Conexão Mecânica de dois Poços
Horizontais
ET857H
340
320
300
280
2 a 3m
separação
+/-50m p/
reaproximar
260
240
Poço 01
220
20
40
60
80
100
120
Poço “U” – Interceptação e Conexão Mecânica de dois Poços
Horizontais
Poço “U” – Interceptação e Conexão Mecânica de dois Poços
Horizontais
A utilização de ABI (at bit inclination), para garantir a menor tortuosidade possível
na zona de interceptação e para aumentar a previsibilidade do comportamento do
poço durante a operação de aterrissagem, deve ser considerada em projetos
futuros.
A aproximação lateral, que em nosso caso foi uma estratégia adotada como
consequência da condição de aterrissagem, mostrou-se mais apropriada, além de
eliminar o risco de desmoronamento de um poço sobre o outro durante a
aproximação final (distância entre poços<1m).
Poço “U” – Interceptação e Conexão Mecânica de dois Poços
Horizontais
Primeiro cruzamento (tentativa 1 de interceptação): A estratégia adotada foi
de buscar o cruzamento dos dois poços, na mesma TVD, para provocar a
interceptação. A tortuosidade do primeiro poço no intervalo de interceptação
dificultou ainda mais as tentativas de aproximação, com o cruzamento
ocorrendo com o segundo poço passando cerca de 0.7m por cima do primeiro
poço.
A proximidade da sapata do rev. de 7” do Poço 01 nos forçou a tomar a decisão
de abandonar parte do poço em perfuração para realizar um side track para
nova tentativa.
Poço “U” – Interceptação e Conexão Mecânica de dois Poços
Horizontais
Segundo cruzamento (tentativa 2 de interceptação): A facilidade encontrada
para perfurar a formação dentro do reservatório Açú 100 nos incentivou a tentar
um “open hole side track”, no lugar de partir para um side track convencional,
com tampão de cimento.
O ponto escolhido para o side track foi bem próximo do primeiro ponto de
cruzamento, para aproveitar a proximidade entre os dois poços. A idéia era de
sair ligeiramente por baixo, paralelo em direção, para vencer os 0.7m que
separavam os dois poços no primeiro cruzamento.
Poço “U” – Interceptação e Conexão Mecânica de dois Poços
Horizontais
O side track track foi realizado com rapidez (cerca de 30 minutos), mas esta
estratégia se mostrou arriscada, uma vez que, devido a proximidade do ponto
de side track para com o ponto de interceptação, o ângulo de interceptação
entre os dois poços era muito grande (>5°), o que poderia provocar que o
segundo poço passasse direto através do outro poço, em uma geometria que
não viesse a permitir a rentrada no primeiro poço.
Pequenos desmoronamentos decorrentes da interceptação ou cruzamento,
poderiam também complicar tentativas posteriores de reentrar o primeiro poço
e uma comunicação hidráulica ja estaria estabelecida, eliminando este
indicador da interceptação.
Poço “U” – Interceptação e Conexão Mecânica de dois Poços
Horizontais
Nota importante: Se o cruzamento deste segundo intento viesse a ocorrer por
debaixo do primeiro poço, a opção do “open hole side track” precisaria ser
abandonada, uma vez que a técnica requer que o side track seja feito pelo lado
baixo, para aproveitar os efeitos da gravidade para garantir acesso permanente
ao side track pelo poço original e a distância até a sapata do rev. de 7” do poço
ET856H não permitiria a recuperação da rota do poço de interceptação (baixar
para sair e novamente subir para interceptar) em tempo de evitar a sapata do
7”.
A estratégia era limitada a sair pelo lado baixo, buscando o poço a interceptar
também em posição inferior à do novo poço.
Poço “U” – Interceptação e Conexão Mecânica de dois Poços
Horizontais
Terceiro cruzamento (tentativa 3 de interceptação): Tomou-se então a
decisão de realizar um segundo “open hole side track”, em posição que
permitisse um cruzamento com um ângulo menor de interceptação (<3º).
O ponto escolhido permitiu a correção da aterissagem, com aproximação
lateral, da direita para a esquerda e de cima para baixo, permitindo uma
aproximação suave, com indicação de perda de retorno de circulação quando
foi atingida a profundidade de 316m MD, provável ponto de interceptação.
O MGT apontava então separação menor que a soma dos diâmetros dos dois
poços (cerca de 0.26m).
Poço “U” – Interceptação e Conexão Mecânica de dois Poços
Horizontais
Reentrada no Poço 01: Uma vez estabelecida a comunicação hidráulica entre
os dois poços, a estratégia traçada definia a retirada da coluna de 8 ¾ para
descida de uma coluna de 6 1/8” com um “bull nose” que permitisse a rentrada
sem o risco de um outro side track involuntário atravéz do Poço 01.
A representação gráfica da interceptação apontava para uma geometria suave
o suficiente para nos encorajar a arriscar a reentrada no poço 01, vindo do poço
02, ainda com a coluna de 8 ¾” utilizada na perfuração.
Um primeiro intento, com total sucesso, foi realizado. As bombas foram
reduzidas o suficiente para evitar que a rotação da broca pudesse provocar um
side track.
Poço “U” – Interceptação e Conexão Mecânica de dois Poços
Horizontais
Um arraste de 15 Klbs por um intervalo de 4m foi observado, e a coluna então
moveu livre já pelo poço 01.
A reentrada foi então repetida várias vezes, já com a coluna em rotação, em um
trabalho de suavisação da geometria de comunicação dos dois poços.
A decisão de se utilizar a coluna de 8 ¾” para a reentrada foi considerada
acertada e poupou uma boa quantidade de tempo que seria consumido com
manobras e trocas de BHA’s.
Poço “U” – Interceptação e Conexão Mecânica de dois Poços
Horizontais
Correção do Survey: O survey calculado pelo software de acompanhamento
direcional, uma vez corrigido pelas informações obtidas pelo MGT, mostrou um
erro no posicionamento relativo entre as duas bases dos poços de cerca de
4.12m para o norte e 4.38m para o leste (tomando por referencia o poço 02,
este êrro foi reputado à base do poço 01, por facilidade na análise).
Um erro em TVD de cerca de 0.5m para menos (reputada ao poço 01 por
coerência) também foi encontrado.
Poço “U” – Interceptação e Conexão Mecânica de dois Poços
Horizontais
Obs.:Durante a fase de aproximação dos poços, cada conjunto de informações
do MGT era análisado, de maneira a gerar indicações para correção de off set
nos surveys de acompanhamento direcional (COMPASS), buscando a
coêrencia entre os dois resultados, de maneira a permitir a utilização das
ferramentas de controle de aproximação que fazem parte do software
COMPASS (projection, traveling cylinder, anticolision, etc…), facilitando as
análises e subsidiando as decisões de natureza estratégicas para a navegação.
Poço “U” – Interceptação e Conexão Mecânica de dois Poços
Horizontais
Operação com o MGT e tubing de 2 7/8”: A inexistência de um side entry sub
para as operações com wireline da bobina do MGT forçavam o
reposicionamento da coluna de produção de 2 7/8”, a cada vez que a broca se
aproximava perigosamente, devido ao risco de desmoronamento do BHA no
segundo poço sobre a coluna de produção.
A busca do “sweet spot” para as leituras do campo magnético tornavam esta
operação bastante frequente.
Esta operação (retirada da bobina, desmontagem do packoff e staffing box para
então poder movimentar a coluna de produção, reinstalação de pack off e
staffing box para nova descida do MGT) mostrou consumir um tempo bastante
significativo, justificando e recomendando a utilização de um side entry sub ou
coil tubing para agilizar a movimentação da bobina do MGT.
Poço “U” – Interceptação e Conexão Mecânica de dois Poços
Horizontais
Descida do Revestimento de 7”: Estabelecida e verificada a comunicação
entre os dois poços, uma coluna de calibração foi descida para checar a
condiçao mecânica do poço 01 até a sapata do revestimento de 7” e para
verificar a condição de passagem pela sapata para o interior deste revestimento
.
Uma sapata cônica de alumínio acoplada a um tubing de 4 ½” foi utilizada para
este trabalho. Um estabilzador de 8 ¾” instalado na coluna de 3 ½” foi utilizado
como no-go deste conjunto.
O acesso ao interior do reventimento de 7” instalado no poço 01 foi conseguido
sem maiores poblemas, comprovando a boa estabilidade do poço e a
preservação da geometria da sapata.
Poço “U” – Interceptação e Conexão Mecânica de dois Poços
Horizontais
Bull nose de alumínio e tubing de 4 ½” utilizado na viagem de
calibração.
Poço “U” – Interceptação e Conexão Mecânica de dois Poços
Horizontais
O revestimento de 7” descido no poço 02, a exemplo do poço 01
combinado com juntas cegas e juntas tipo “sloted Liner”, com ranhuras
para controle de areia, foi descido tendo na ponta uma sapata de alumínio
igual a utilizada na viagem de calibração, com a instalação adicional de
dois “swab cups” de 7” para prover uma barreira contra a produção de
areia na região de “over lap” dos dois revestimentos (este obstáculo
adicional não representou qualquer problema para a interceptaçào dos
dois revestimentos).
Poço “U” – Interceptação e Conexão Mecânica de dois Poços
Horizontais
Bull nose de alumínio e swab cups instalados no tubing de 4 ½” utilizado para
acoplamento final entre os dois revestimentos.
Poço “U” – Interceptação e Conexão Mecânica de dois Poços
Horizontais
Demais operações:
Não houve qualquer modificação na rotina de registros elétricos dos poços
na região do reservatório (tool pusher foi utilizado) ou nos procedimentos
para cimentação dos revestimentos de 7” (com a excesão da instalação
de uma cesta de cimentação, calculada para ficar no topo do reservatório,
para impedir que o cimento se espalhasse pelo intervalo onde estariam
posicionadas as juntas de liner ranhurado).
O QUE ERA PRA ACONTECER ?
•Aterrissagem do poço 02 sobre o poço 01 com estratégia de interceptação de
cima para baixo.
•Mudança da coluna de 8 ¾” para 6 1/8” após estabelecimento de comunicação
hidráulica para tentativa de reentrada no primeiro poço.
•Previsão de side tracks a partir de tampões de cimento.
O QUE ACONTECEU DE DIFERENTE?
•
•
•
Aterrissagem do poço 02 2m à direita do poço 01 mudando a
estratégia de interceptação para aproximação lateral (da direita para a
esquerda e de cima para baixo).
Rentrada no primeiro poço com a mesma coluna de 8 3/’4” após
estabelecida a comunicação
Realização de “low side open hole side tracks” para corrigir as rotas de
interceptação entre os dois poços.
O QUE CAUSOU A DIFERENÇA ?
•
•
•
Êrro na previsão dos dog legs atingidos e na projeção da inclinação
para a broca.
Suavidade observada na geometria de interceptação.
Perfurabilidade das areias da formação Açú 100, rapidez e facilidade
de realização dos open hole side tracks.
BOAS PRÁTICAS OBSERVADAS?
•
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•
•
•
•
Escolha do MGT para guiar interceptação.
Extensão de 70m do intervalo horizontal do Poço 01 para permitir a
utilização do MGT ainda durante a fase de build up do poço 02.
Desbalanceamento do fluido para indicar comunicação hidráulica.
Cruzamento por aproximação lateral.
Open holes side tracks.
Tubing de aço não provocou interferência magnética.
Geometria suave de interceptação permitiu reentrar o poço 02 com a
mesma coluna de perfuração.
MELHORIAS A IMPLEMENTAR/LIÇÕES APRENDIDAS?
•
•
•
Utilização do ABI para landing e perfuração dos trechos horizontais (eliminar
tortuosidades no trecho de interceptação).
Maior flexibilização com relação às locações para os dois poços de maneira
a permitir maior intervalo para a interceptação.
Usar side entry sub ou coiled tubing para facilitar operação com a bobina do
MGT.
Poço “U”