encontro de lições aprendidas interceptação e conexão mecânica de um poço tipo u

Encontro de Lições AprendidasInterceptação e conexão Mecânica de um Poço Tipo U

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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.


•Tecnologia AplicadaA 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.


MWD

MGT

Campo eletromagnético gerado pelo MGT é medido pelo probe do MWD

MGT gera campo eletromagnético

Unidade de cabo elétrico do MGT

Unidade de bombeio do MGT Poço injetor

Poço produtor com tubing para bombeio da bobina do MGT


•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.


– 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 existente entrando no display

Poço em perfuração saindo do display


•Considerações sobre o ProjetoLocação : 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 :


–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.


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


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).


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.


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.


Zona de tortuosidade

(Incl. varia de 93º a 87°)


40 60 80 10020 120

220

240

260

280

300

320

340

Poço 01

ET857H

2 a 3m separação+/-50m p/

reaproximar

ater

riss

agem


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).


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.


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.


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.


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.


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).


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.


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.


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.


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.


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.


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.


Bull nose de alumínio e tubing de 4 ½” utilizado na viagem de calibração.


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).


Bull nose de alumínio e swab cups instalados no tubing de 4 ½” utilizado para acoplamento final entre os dois revestimentos.


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?

• 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”

encontro de lições aprendidas interceptação e conexão mecânica de um poço tipo u

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