Tubulação De Revestimento (Tubos Casing)

TUBULAÇÃO DE REVESTIMENTO PARA POÇOS DE PETRÓLEO

Introdução

O projeto de poço de petróleo passa por diversas etapas. Inicialmente estudos de sísmica determinam a região onde há maior probabilidade de ter havido acumulação de hidrocarbonetos. A geodésia então deve fornecer as coordenadas exatas da locação. No caso offshore, uma batimetria e estimativa da resistência mecânica do solo do leito marinho devem ser feitas. Em paralelo uma sonda de perfuração (também chamada plataforma de perfuração) deve ser definida para executar o projeto.

Se a área a ser perfurada for conhecida pelo setor de geologia da empresa operadora será possível otimizar o comprimento de cada uma das fases da perfuração, dimensionando assim o número de fases e o diâmetro e comprimento dos revestimentos a serem descidos no poço. Existem dois principais fatores que limitam os comprimentos das fases: pressão de poros da formação e pressão de absorção da formação mais frágil não isolada (até o início da década de 2000 esta pressão era chamada erroneamente de pressão de absorção na sapata mas reviu-se este conceito por haver casos em que a sapata do último revestimento descido não corresponde à formação mais frágil). O revestimento de poço de petróleo tem algumas funções, sendo uma delas a de isolar formações com diferentes fluidos e pressões, evitando que ocorra interfluxo (fluxo de hidrocarboneto de uma formação de maior pressão para uma formação de menor pressão contendo água ou gás, por exemplo).

Consta que o “primeiro” poço marítimo de petróleo foi perfurado em Summerland (Califórnia, EUA) em 1896 (MMS, 2001). Mas há registros de que em 1264, em visita à cidade persa de Baku no Mar Cáspio, Marco Polo teria mencionado fontes abundantes de alcatrão (óleo) surgindo através de “furos”, provavelmente poços de petróleo.

A primeira perfuração marítima “comercial” de um poço de óleo e gás, utilizando uma plataforma de petróleo, foi feita em 1947 pela empresa americana Kerr-McGee Corporation. A então “plataforma marítima” era uma torre de perfuração instalada sobre uma barcaça, similar à da Figura 2.7, e a perfuração foi feita a cerca de 20 Km da costa e a 5 metros de profundidade, na costa da Louisiana (EUA).

Na década de 50 começou a atividade de exploração marítima de petróleo no Golfo do México, litoral da Venezuela (lago Maracaibo) e Golfo Pérsico. Na década de 60 começaram as atividades exploratórias no Mar do Norte e na de 70 no litoral do Brasil (PATIN, 1999).

As perfurações de poços pioneiros, poços de delimitação ou extensão, e de poços de extração, também chamados de poços de produção ou desempenho, são etapas que sucedem a uma longa, árdua e custosa fase de prospecção que inicia com estudos de Geologia e Geofísica visando a localizar estruturas geológicas favoráveis a formação e acumulação de petróleo. Recorre-se nessa fase a levantamentos aerofotogramétricos; a pesquisas geológicas; a métodos geofísico-gravimétricos, magnetométricos, sísmicos e por satélites artificiais – com cujos dados se torna possível elaborar um mapeamento de regiões cujas estruturas geológicas oferecem indícios de uma possibilidade maior ou menor da existência de um lençol petrolífero. Nas áreas cobrindo as formações geológicas demarcada, estuda-se a localização dos poços. Procede-se então a perfuração. Somente após a perfuração dos mesmos e que se poderá de forma definitiva saber da ocorrência de petróleo numa certa área e concluir sobre as condições econômicas de sua exploração.

Quando a perfuração é realizada no mar, e a plataforma utilizada é flutuante, uma série de equipamentos e procedimentos especiais devem ser adotados para manter o navio ou plataforma de perfuração em sua locação determinada e compensar os movimentos induzidos pela ação das ondas. A plataforma ou navio é rebocada até a locação (em caso de não possuir propulsão própria) e em lá chegando é ancorada ao fundo do mar (em caso de não possuir posicionamento dinâmico). No meio marítimo é utilizado um riser de perfuração, que é um tubo condutor de grande diâmetro, para estabelecer um meio de comunicação entre o poço e a plataforma na superfície, por onde irá circular a lama e retornar o cascalho. O riser guia a coluna de perfuração e os revestimentos da plataforma até o poço. Tão importante quanto perfurar o poço é saber revesti-lo. Os revestimentos, longas colunas de tubulação, cumprem a importante função de proteger as seções de poços já perfuradas. De um modo geral e de maneira bem simplificada, as operações que ocorrem dentro de um poço são: perfurar, condicionar o poço, perfilar, condicionar o poço, descer os revestimentos, cimentar os revestimentos, descer coluna de perfuração e perfurar avante.

Após a compreensão dos diversos sistemas que compõem uma sonda rotativa,

passaremos à atividade de revestimento dos poços.

Após perfurar um poço de petróleo é necessário revestir suas paredes a fim de manter a estabilidade estrutural do poço e a integridade da região perfurada, selando a formação geológica aberta para conter a pressão das formações durante as atividades de perfuração, produção e manutenção do poço durante a sua vida útil, além de prevenir o poço contra contaminações. O revestimento também possui as funções de prevenir o desmoronamento do poço e evitar a contaminação de lençóis freáticos.

O revestimento é o principal componente estrutural do poço, constitui-se numa coluna cujo diâmetro pode variar de 5 a 30 polegadas formada por tubos de aço especial rosqueados. O poço é perfurado em fases, de acordo com o tipo de formação geológica encontrada. Para cada fase são utilizados determinados tipos de broca, fluido de perfuração e gerado cascalho de determinada granulometria, que é estudado para caracterizar o reservatório e a formação geológica perfurada.

Cada fase que se encerra recebe um revestimento adequado, permitindo que se inicie a perfuração da próxima fase. Existem basicamente quatro tipos de revestimentos: o condutor, o de superfície, o intermediário e o de produção.

Fonte: THOMAS, 2001

Não precisam ser necessariamente utilizados todos os tipos de revestimentos em um poço. O primeiro revestimento do poço é o condutor, que como está mais próximo da superfície tem a função de prevenir desabamentos de formações próximas à superfície que estejam fracas ou não consolidadas, e proteger