[pt] A construção de poços através de formações salinas continua sendo um
grande desafio na engenharia de perfuração em muitas províncias petrolíferas ao
redor do mundo, notadamente offshore no Brasil, devido às suas propriedades
mecânicas únicas, em particular, sua alta mobilidade de fluência sob condições de
fundo de poço. Inicialmente, é necessário controlar o fechamento do poço durante
a perfuração para permitir a instalação do revestimento. Mais tarde, o carregamento
do revestimento nas seções cimentadas e não cimentadas é motivo de preocupação
para evitar problemas de integridade do poço a longo prazo. No entanto, ocontato
do sal com o revestimento pode fornecer uma barreira natural necessária e
economicamente benéfica. Este trabalho consiste em extratos do projeto de
pesquisa Avaliação do potencial de formações argilosas e evaporíticas atuarem
como barreira externa ao revestimento para o abandono de poços, realizado pelo
Grupo de Tecnologia e Engenharia de Petróleo (GTEP) da Pontifícia Universidade
Católica do Rio de Janeiro, Brasil. O objetivo deste trabalho é modelar o
fechamento de um poço em sal ao longo de zonas de revestimento não cimentadas
considerando anular aberto. Para isso, foi desenvolvida uma metodologia
computacional, utilizando o código comercial de elementos finitos ABAQUS. Na
primeira etapa, a fim de validar o protocolo de simulação, apresenta-se a reprodução
de estudos sobre a formação de barreiras naturais em sal, reportados na literatura,
considerando os modos de pequena e grande deformação do ABAQUS. A
comparação entre os resultados obtidos demonstra uma diferença de tempo para o
fechamento anular variando de alguns meses a alguns anos, dependendo da
profundidade e do tipo de sal. Discussões sobre aspectos específicos da simulação
de fluência em rochas salinas também são feitas nesta etapa. Na segunda etapa, é
apresentada uma análise para estimar o tempo de fechamento do poço em condições
de campo representativas das bacias brasileiras, acoplando os ajustes realizados na
etapa anterior. O comportamento constitutivo do sal utilizado para simular a
fluência em regime permanente foi o modelo de mecanismo duplo e os parâmetros
são representativos do cenário offshore brasileiro. Como resultado, observa-se o
potencial de formação de barreiras naturais em camadas salinas para operações de
tampão permanente e abandono. Em ambas as simulações, o fechamento anular é
feito utilizando modelos 2D de estado plano de deformação e axissimétrico,
representando a seção transversal e longitudinal, respectivamente. As etapas de
simulação são divididas em campo de tensão de equilíbrio inicial (geostática)
seguido de perfuração e fluência simulada como um material viscoelástico. / [en] Wellbore construction through salt formation remains a great challenge in
drilling engineering in many oil provinces around the world, notably offshore
Brazil, due to its unique mechanical properties, in particular, its high creep mobility
under downhole conditions. Initially, it is necessary to control wellbore closure
during drilling in order to allow casing installation. Later, the loading of the casing
in both the cemented and uncemented sections is cause of concerns to prevent issues
of long-term wellbore integrity. However, the contact between the salt and the
casing can provide a necessary and economically beneficial natural barrier. This
work consists of extracts of the research project Evaluation of the potential of
clayey and evaporitic formations to act as an external barrier to the casing for the
abandonment of wells, carried out by the Group of Technology and Petroleum
Engineering (GTEP) at the Pontifical Catholic University of Rio de Janeiro, Brazil.
The aim of this work is to model wellbore closure in salt throughout uncemented
casing zones considering open annular. For this, a computational methodology was
developed, using the commercial finite element code ABAQUS. As the first stage
of the study, in order to validate the simulation protocol, the reproduction of studies
about the formation of natural barriers in salt, reported in the literature, is presented,
considering the small and large deformation modes of the ABAQUS. The
comparison between the results obtained demonstrates a time difference for annular
closure ranging from a few months to a few years, depending of depth and type of
salt. Discussions on specific aspects of creep simulation in salt rocks are also made
at this stage. In the second stage of the work, is presented an analysis to estimate
the wellbore closure time under field conditions representative of the Brazilian
basins, coupling the adjustments made in the previous stage. The salt constitutive
behavior used to simulate the steady-state creep was double mechanism model and
the parameters are representative of the Brazilian offshore scenario. As a result, it
is observed the potential for the formation of natural barriers in saline layers for
permanent plug and abandonment operations. In both simulations, annular closure
is performed using 2D models of plane strain and axisymmetric, representing the
cross section and longitudinal section, respectively. The simulation steps are
divided into initial equilibrium stress field (geostatics) followed by drilling and
simulated creep as a viscoelastic material.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:puc-rio.br/oai:MAXWELL.puc-rio.br:59412 |
| Date | 07 June 2022 |
| Creators | ALESSANDRA LIDIA MAZON |
| Contributors | SERGIO AUGUSTO BARRETO DA FONTOURA |
| Publisher | MAXWELL |
| Source Sets | PUC Rio |
| Language | English |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | TEXTO |
Page generated in 0.0026 seconds