Petróleo e Energia

Segurança: Aspectos de Segurança na Cimentação de Poços de Petróleo

Petroleo e Energia
15 de dezembro de 2015
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    A terceira categoria é classificada como migração de Longo Prazo, que tem início após algumas horas do final da operação de cimentação, podendo ocorrer após dias, meses e anos. A indústria tem cada vez mais demonstrado interesse em entender, prever e prevenir a migração de longo prazo devido à preocupação ambiental quanto ao vazamento de gás em poços abandonados.

    O principal meio que conduz à migração de gás de longo prazo é a formação de caminhos para o gás após o cimento ter endurecido, que são principalmente canais de fluidos, canais de água livre, fraturas ou fissuras no cimento causado por elevadas pressões do revestimento contra a formação.

    Técnicas de Combate à Migração de Gás na Cimentação

    A remoção do fluido de perfuração, como parte das boas práticas de cimentação, é considerada como ponto chave e primário para evitar a migração de gás em um poço. Todas as técnicas para remoção do fluido devem ser empregadas, e, na impossibilidade de aplicação de alguma delas, deve ser feita uma análise de riscos. A seguir, serão apresentados métodos para prevenir ou controlar a migração de gás.

    Pressurização do Espaço Anular – A aplicação de pressão no topo do anular após o deslocamento da pasta de cimento aumenta a pressão de overbalance em frente a uma zona de gás. Como resultado, a força gel estática necessária para permitir a invasão de gás é elevada, retardando ou mesmo impedindo a invasão de gás. Deve-se ter muito cuidado para não induzir a fratura da formação. A prática mais recomendada, em caso de liner, é a circulação depois da retirada da ferramenta de assentamento acima do topo do liner.

    Redução de Altura de Cimento – Com a redução da altura da coluna de cimento acima da zona de gás, obtém-se uma melhora no valor da força gel estática crítica. No entanto, esta altura não deve ser inferior a 200 metros acima do topo da zona de gás, para não afetar o isolamento, conforme recomendado pela norma API RP 65 parte 2.

    Uso de Pastas com Tempos de Bombeabilidade Diferentes – Permite que a pasta de cimento em frente às zonas de gás adquira resistência suficiente para evitar a entrada de gás, enquanto a pasta posicionada acima ainda possibilita a transmissão de pressão hidrostática através da coluna de cimento.

    Utilização de Colchões Adensados – O bombeio de colchões de fluido ou espaçadores de maiores densidades à frente da pasta de cimento maximiza a pressão overbalance e consequentemente eleva o valor da força gel estática crítica, reduzindo as chances de invasão de gás no poço.

    Pastas para Controle de Filtrado para Gás e Água Livre Zero – A pasta deve ter um filtrado controlado, em torno de 50 mL/30 min, pois caso contrário pode ser responsável pelo decréscimo na pressão do anular devido ao decréscimo na altura da coluna hidrostática pela redução do volume de pasta. A perda do filtrado também cria espaço com a matriz do cimento onde o gás pode se alojar.

    Uma pasta de cimento formulada para ficar posicionada em frente a uma zona de gás não deve possuir água livre. Em poços inclinados ou horizontais, a água livre pode coalescer e formar um canal contínuo na parte alta do poço (Gráfico 8), podendo o gás migrar por este caminho.

    Petróleo & Energia, Segurança: Aspectos de Segurança na Cimentação de Poços de Petróleo ©QD

    Gráfico 8

    Gráfico 8 – formação de canal de água livre

    Pasta de Cimento com Tempo de Transição Curto – Pode ser projetada para ter um menor tempo de transição. O tempo máximo sugerido pela API 65-2 é de 45 minutos, no entanto, tempos inferiores a 30 minutos são desejáveis.

    Pastas com Baixa Permeabilidade – Durante o período da redução da pressão hidrostática, a permeabilidade na matriz do cimento em processo de hidratação pode chegar a valores maiores que 300 mD. Isto faz com que o gás possa migrar através da estrutura poral que está sendo formada, com alto potencial de percolação do gás pelos canais que interligam os poros. Uma pasta convencional depois de curada pode apresentar valores de permeabilidade inferiores a 0,1 mD. Alguns métodos podem ser aplicados para reduzir a permeabilidade da matriz do cimento durante a transição líquido-sólido. A maneira mais fácil de reduzir a permeabilidade do cimento é aumentando a densidade da pasta e consequentemente a relação cimento-água. A incorporação de sólidos finos na água de mistura (microssílica e látex) também tem sido apresentada como método eficaz na diminuição da permeabilidade do cimento. Pastas preparadas a partir de blends possuem distribuição de partículas de diferentes tamanhos reduzindo a porosidade e a permeabilidade.

    Pastas de Cimento Flexível – As pastas flexíveis reduzem o potencial de fratura na bainha de cimento induzida por tensão que levam à migração de gás a longo prazo. O risco de fratura está relacionado com a resistência a tensão, mudanças na temperatura e pressão no poço, tensões tectônicas, fluência ou movimentação da formação. As pastas mais indicadas são aquelas que possuem alta resistência à tensão e baixo módulo de Young. Tais pastas são obtidas pela adição de polímeros elastoméricos como o látex. Pastas espumadas também apresentam menor módulo de Young do que pastas tradicionais.



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    3 Comentários


    1. Eu gostaria de saber quais as medidas a se tomar para evitar a poluição ambiental causado por poços de petróleo?


    2. Kanga Garcia João

      Eu quero tanto me formar nessa área,ou fazer este curso,o que eu posso fazer? Por favor me ajudem.



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