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Boletim técnico da Produção de Petróleo

Publicação:DEZ /2007

Volume:2

Número:2

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Expediente, Editorial e Sumário

Na história da humanidade, o conhecimento sempre foi um fator impulsionador da prosperidade. Contudo, em nenhum sistema de riqueza do passado o conhecimento desempenhou um papel tão destacado quanto no atual. Hoje, faz-se necessário dominar uma gama muito ampla, complexa e variada de conhecimentos para se projetar, produzir e distribuir bens em qualquer segmento de mercado. Desde os filósofos da Grécia Antiga até os dias atuais, a despeito do muito que já se elaborou a respeito, é inevitável reconhecer que definir conhecimento é uma tarefa difícil.


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Extração de metais pesados a partir de águas produzidas na indústria do petróleo utilizando derivados de óleo vegetal como extratante

Sabe-se hoje que, apesar de ser um bem renovável, a água potável também pode ser finita. Neste contexto ambiental, muitas vezes relacionado a custos de operação, o desenvolvimento de novas técnicas para o reaproveitamento da água torna-se significativo frente à simples adequação do efluente no tratamento para o descarte final. As águas produzidas são provenientes das operações de exploração e/ou produção de óleo ou gás e são geralmente tratadas. Após o tratamento, parte da água produzida é reutilizada em operações secundárias de re-injeção ou geração de vapor. O volume restante, que constitui a maior parte, é descartado no mar através de emissários submarinos. São milhões de litros de água/dia descartados, contendo metais pesados como chumbo (Pb), cádmio (Cd) e níquel (Ni) em baixas concentrações. Uma parte deste volume poderia ser reaproveitada para utilização em irrigação de culturas de oleaginosas após esta água ter recebido um pós-tratamento adequado e ser especificada de acordo com a Classe 3, da Resolução Nº 357 do Conama (Brasil, 2005), que estabelece os teores de <0,033 mg/L para Pb, <0,01 mg/L para Cd e <0,025 mg/L para Ni. A extração líquido-líquido é uma tecnologia bem conhecida para recuperação de metais em meio aquoso. Neste trabalho estudou-se a extração de Pb, Cd e Ni contidos em solução sintética, utilizando o solvente QAV (querosene de avião) e derivados de óleos vegetais como extratante. Sabe-se que os derivados dos óleos vegetais apresentam grande poder de complexação de metais. Uma investigação fundamental foi realizada em bancada com o objetivo de estudar a seletividade dos derivados do óleo de coco na extração dos metais contidos nas soluções sintéticas. A determinação da concentração dos metais pesados em uma matriz complexa foi realizada utilizando a técnica analítica de absorção atômica (AAS). Os resultados dos ensaios preliminares apresentaram-se promissores.


Autores: Dulcinéia de Castro Santana, João Bosco de Araújo Paulo, Raquel Franco de Souza Lima, Paulo Roberto Gomes Brandão, Wilaci Eutrópio Fernandes Júnior

Palavras-chave

engenharia ambiental, tratamento de água de produção, extração líquido-líquido, derivados de óleos vegetais, extratantes não-convencionais

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Perfuração em formações salinas

Este artigo é uma coletânea de experiências das companhias de serviço, das operadoras e da Petrobras na perfuração de rochas salinas para prospecção de petróleo. Do ponto de vista exploratório, a presença dessas rochas na área aumenta as chances de sucesso. Pelas suas propriedades, esses sedimentos podem deformar, dissolver e migrar, criando rotas preferenciais de fluxo e gerando estruturas e trapas estratigráficas propícias à acumulação de hidrocarbonetos. Este fato é conhecido desde os primórdios da indústria do petróleo. Além desses fatores, os sais são selos quase perfeitos para acumulações abaixo deles. Sua presença em bacias sedimentares tem importante significado econômico, tanto na fase de interpretação exploratória quanto na de perfuração de poços, uma vez que eles apresentam características  mecânicas distintas das rochas siliciclásticas e carbonáticas. Entretanto, do ponto de vista operacional, a perfuração de algumas dessas rochas salinas está associada a um grande número de problemas de estabilidade de poços (em curto prazo) e a integridade de revestimentos (em longo prazo), quando comparado com outras litologias.


Autores: José Luiz Falcão, Edgard Poiate Junior, Álvaro Maia da Costa, Ivan Antonio Silva Alves, Sérgio Médici de Eston

Palavras-chave

perfuração, estabilidade de poços, geomecânica

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Estudo do acoplamento poço-reservatório: uso de ferramentas de CFD para análise do escoamento no entorno do poço

Neste trabalho são apresentados estudos de casos de poços horizontais usando a técnica da fluidodinâmica computacional, visando a predição da vazão de produção e a distribuição de fluxo ao longo de poços horizontais. O modelo tridimensional foi montado envolvendo a geometria do poço e o seu raio de influência sobre o reservatório. O modelo proposto resolve a equação de Darcy para o meio poroso juntamente com as equações de Navier-Stokes para a região do poço. Esta metodologia permitiu aos engenheiros de poços estimarem, em cenários específicos, a configuração otimizada para um poço horizontal. Os campos de escoamento estimados pelas simulações de CFD (computational fluid dynamics) concordam não só com dados da literatura, que serviram de validação do modelo, mas também com informações de produção de alguns campos petrolíferos da Petrobras. Com o uso desta ferramenta foi possível identificar situações nas quais a hipótese da condutividade infinita é válida, como no campo de Jubarte, e os casos onde esta consideração implica em grandes desvios, como no campo de Marlim.


Autores: Umberto Sansoni Junior, Paulo Dore Fernandes, Fábio de Assis Ressel Pereira, Marcus Vinicius Filgueiras dos Reis

Palavras-chave

acoplamento poço-reservatório, fluidodinâmica computacional

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Estudo para o deslocamento do gravel pack em poços horizontais extensos em cenários de óleos pesados

Na exploração e produção de petróleo em águas profundas e ultraprofundas nos campos operados pela Petrobras na costa brasileira, um dos problemas mais freqüentes é a necessidade da utilização de sistemas de contenção da areia, tendo em vista que a maioria destes campos produz a partir de arenitos inconsolidados. Uma das técnicas de contenção de areia mais utilizadas nestes projetos é o gravel pack horizontal a poço aberto (GPHPA). Devido às condições críticas encontradas no cenário de águas profundas e ultra-profundas, aliadas à necessidade de se perfurar e completar poços cada vez mais extensos, a operação de deslocamento do gravel pack deve ser projetada e executada com precisão que garanta seu sucesso. É necessário, então, que se desloque o gravel pack com precisão operacional suficiente, considerando aspectos limitantes de vazão e pressão, para assim, garantir o total empacotamento do espaço anular entre a tela e o poço-aberto, evitando-se o fraturamento das formações ou mesmo o embuchamento prematuro, que poderiam comprometer a confiabilidade do método. Estes aspectos devem ser observados, principalmente, nas condições mais críticas, ou seja, arenitos não uniformes ou com elevados teores de finos.


Autores: João Vicente Martins de Magalhães, Agostinho Calderon, André Leibsohn Martins, Thiago Judson Lima de Oliveira

Palavras-chave

poço horizontal, gravel-pack, simGPH, limites hidráulicos

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Metodologia para ajuste de histórico de produção assistido através do uso da simulação por linhas de fluxo

A simulação numérica de reservatório de petróleo por meio da técnica de linhas de luxo obteve avanços significativos nos últimos dez anos e representa uma ferramenta útil em diversas áreas. Uma aplicação promissora para esta técnica é o processo chamado de ajuste de histórico de produção de campos de petróleo. O objetivo do ajuste de histórico é construir modelos de reservatório consistentes com dados de produção e com os parâmetros geológicos. Mesmo com a evolução da aquisição de dados geológicos, a quantidade e a qualidade das informações obtidas ainda não são suficientes para representar e reproduzir perfeitamente os reservatórios. Desta forma, parâmetros são modificados para calibrar o modelo de simulação com os dados observados, aumentando a confiabilidade na previsão de produção. A escolha dos parâmetros a serem modificados é uma tarefa difícil. Este trabalho mostra o uso da simulação por linhas de fluxo como uma ferramenta auxiliar no processo de ajuste de histórico de produção. As linhas de fluxo podem ser utilizadas para determinar áreas onde ocorrem escoamentos no reservatório, possibilitando a definição das melhores regiões a terem os parâmetros geológicos alterados. Uma vez determinados esses parâmetros, uma metodologia automatizada é usada no processo de ajuste. Este trabalho compara, ainda, diferentes aspectos como a influência da permeabilidade e da porosidade no processo e a influência do número de parâmetros ajustados. O processo de ajuste de histórico com linhas de fluxo é também comparado com o processo usual de ajuste de histórico, considerando áreas regulares ao redor dos poços.


Autores: Constantino Bornia Grecco

Palavras-chave

engenharia de petróleo, simulação de reservatórios, ajuste de histórico de produção, linhas de fluxo

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Previsão da perda da produtividade e de injetividade na Bacia de Campos devido à incrustação de sulfatos

A incrustação de sulfatos é um sério problema nos projetos de injeção de água em alguns campos da Bacia de Campos. Este fenômeno resulta na queda da produtividade e na perda de injetividade quando há reinjeção de água produzida simultaneamente à água do mar. Este trabalho deduz novos modelos analíticos para determinação do fluxo considerando a reação química em testemunhos, na vizinhança dos poços produtores e na vizinhança dos poços injetores. Os coeficientes do modelo apresentado nesse trabalho foram calculados a partir do tratamento de dados de 23 testes laboratoriais e 22 poços produtores. Os resultados obtidos apresentam a mesma ordem de magnitude, validando os modelos e permitindo que os coeficientes obtidos sejam aplicados na simulação de reservatórios. Baseado no histórico de produção de poços dos campos de Marlim e Namorado, previsões do índice de produtividade utilizando modelo de vizinhança dos poços produtores foram realizadas. O modelo para poços injetores permite a determinação da concentração máxima de sulfato tolerada na água do mar dessulfatada para que o dano na injetividade seja minimizado. Esse modelo é aplicado para os campos Marlim Sul, Marlim, Jubarte, Albacora Leste, Roncador e Marlim Leste.


Autores: Raphael Monteiro Pereira da Silva, Pavel G. Bedrikovetsky

Palavras-chave

meio poroso, sulfato de bário, incrustação, índice de produtividade, dano de formação

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Sistema óptico endoscópico para inspeção geométrica da união soldada de dutos

O uso de steel catenary risers (SCR) tem sido considerado um forte candidato para os desenvolvimentos futuros na exploração de petróleo em águas ultra-profundas. Estes dutos são utilizados para levar a produção de petróleo de um poço marítimo do leito oceânico até as plataformas de petróleo. Durante a fabricação destes dutos, o processo de soldagem das diversas seções de riser é considerado crítico. Imperfeições na solda ou no alinhamento entre as seções podem se tornar acumuladores de tensão e, conseqüentemente, reduzirem a vida útil dos SCR. Uma falha nestes dutos pode produzir um sério desastre ambiental. Identificou-se, então, a necessidade de desenvolver um sistema capaz de avaliar a qualidade da geometria interna da união soldada dos risers. Este trabalho desenvolve um sistema óptico capaz de caracterizar a forma geométrica 3D do cordão de solda no interior do riser e medir o desalinhamento transversal e angular das seções soldadas adjacentes. A partir da medição é realizada uma avaliação geométrica da solda. O sistema desenvolvido realiza a medição da geometria interna da união soldada dos risers utilizando imagens adquiridas no seu interior. Uma nuvem de milhares de pontos é gerada caracterizando a superfície medida. O protótipo foi testado em uma bancada, mostrando-se plenamente capaz de realizar a medição dentro das necessidades metrológicas da aplicação e produzindo ótimos resultados.


Autores: Allan Charles Henri Hofmann

Palavras-chave

medição, inspeção, solda

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Serviços especiais e a pescaria

As atividades de perfuração e produção de poços de petróleo envolvem tanto operações de rotina quanto operações que exigem habilidades específicas e pessoal experiente. Serviços especiais são operações não rotineiras que podem ocorrer durante a perfuração ou produção de um poço e que exigem pessoal e equipamentos especializados.


Autores: Silvio Alves da Silva, Albino Lopes D’Almeida

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