[en] GRAVEL-PACK PUMP IN HORIZONTAL WELLS EQUIPPED WITH UNEVENLY HOLE PATTERN SCREENS
[pt] Na exploração e produção de petróleo em águas profundas e ultraprofundas, um dos problemas mais freqüentes é a contenção da fragmentação do reservatório durante a produção do óleo, quando o mesmo é proveniente de arenitos inconsolidados, facilmente encontrados na Bacia de Campos e demais f...
| Main Author: | |
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| Other Authors: | |
| Language: | pt |
| Published: |
MAXWELL
2008
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| Subjects: | |
| Online Access: | https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/Busca_etds.php?strSecao=resultado&nrSeq=11706@1 https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/Busca_etds.php?strSecao=resultado&nrSeq=11706@2 http://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.11706 |
| Summary: | [pt] Na exploração e produção de petróleo em águas profundas e
ultraprofundas, um dos problemas mais freqüentes é a
contenção da fragmentação do reservatório durante a
produção do óleo, quando o mesmo é proveniente de arenitos
inconsolidados, facilmente encontrados na Bacia de Campos e
demais fronteiras Offshore ao longo da costa Brasileira. O
ingresso do material particulado do reservatório na coluna
produtora irá criar problemas de erosão e deposição nas
tubulações e demais equipamentos de superfície. Para evitar
estes problemas, atualmente está sendo empregada de forma
intensiva a técnica de contenção de areia chamada de Gravel
Packing em poço aberto (OHGP - Open Hole Gravel Packing).
Dadas as condições críticas encontradas quando se perfura
em águas profundas e ultra-profundas, tais como baixo
gradiente de fratura das formações, aliado à necessidade de
se perfurar poços com trechos horizontais cada vez mais
extensos, é imperativo que se faça o deslocamento do Gravel-
pack com precisão operacional suficiente para garantir o
sucesso da tarefa. Como a tecnologia para a perfuração e
completação de poços horizontais extensos (trechos acima
de 600m) foi desenvolvida a poucos anos atrás, somente
recentemente, foi notado que tais trechos horizontais
acarretam em um problema para o escoamento, ou seja, nestes
poços não se tem um perfil homogêneo de produção, levando a
uma drenagem não uniforme do reservatório e a uma baixa
eficiência de recuperação. Isto sem contar a chegada
antecipada da água injetada e a formação de cones de água e
gás. Portanto, dispositivos para a equalização do
escoamento da produção estão sendo desenvolvidos, através
de projetos de pesquisa em diversos lugares. Telas de
Gravel-pack dotadas de uma furação não-uniforme no seu tubo
base consiste em uma destas novas tecnologias. O foco desta
dissertação será apresentar o desenvolvimento do modelo
matemático aplicado para o cálculo da vazão nos furos e
para a checagem da melhor disposição dos mesmos, nos tubos
base das telas de Gravel-pack. Tal furação deverá ter a
capacidade de uniformizar o fluxo do óleo produzido
ao longo do trecho de poço aberto horizontal, provendo uma
melhor drenagem do reservatório, garantindo o deslocamento
do Gravel-pack sem que a sobrepressão gerada, durante a
operação, devido a baixa concentração de furos do tubo base
(junto ao calcanhar do poço), frature a formação produtora
e, ao mesmo tempo, garantindo o deslocamento através de
ondas alfa e beta sem que, a concentração excessiva de furos
(junto ao dedão do poço), leve ao embuchamento prematuro. Os
resultados obtidos são validados através de um trabalho
experimental de simulações físicas em escala próxima à real. === [en] One of the most common problems in deep and ultradeep water
explorations are the sand control during production time,
even in unconsolidated sandstones reservoirs, easily found
in Campos Basin and others Offshore frontiers along the
Brazilian coast. The reservoir particles entrance in the
production pipe may create erosion inside the column and
deposition problems in the surface and subsurface
equipments. In order to avoid all of these problems Open
Hole Gravel-Packing (OHGP) is the most applied sand control
technique in such scenarios. Due to the critical
conditions found in deep and ultradeep waters such as low
fracture gradient, ally long horizontal section
requirements, is imperative that the Gravel-Packing
operation be done with accuracy. Since the long horizontal
wells technology it was developed few years ago, only
recently has been noted that such wells brings other flow
problem, that is: the wells delivery a non-uniform
production profile, that leads to a non-uniform reservoir
drainage as well as a low recovery efficiency. This
phenomenon is also related to the early breakthrough of
water and to water and gas conning problems. Therefore,
flow equalization devices are being developed, through
research projects, for several teams. Gravel-Pack screens
with an unevenly holes pattern perforated in the base-pipe
consist in one of these new solutions. The main focus of
this work consist in present the mathematical model
development applied to the flow rate calculus in the
holes and the checking of the best hole pattern in the base-
pipe. Such pattern should have the capacity to promote the
production profile equality, providing the best reservoir
drainage, guaranteeing the total Gravel-Package without the
overpressure created, during the operation, due to the few
concentration of base-pipe holes (close to the heel), may
cause the formation fracture and, at same time,
guaranteeing the displacement through alfa/beta waves
without, the excessive holes concentration (close to the
toe), lead to premature screen-out. The computational
results obtained are validated through an experimental work
by physical simulations. |
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