Simulação Numérica do Processo de Cimentação de Poços de Petróleo em Evaporitos
Ynaê Almeida Ferreira1; Tarcisio Barreto Celestino1; Ricardo Carrazedo1
1 Universidade de São Paulo
Resumo
Os hidrocarbonetos são encontrados sob alta pressão em rochas porosas, denominadas rochas reservatório. A camada pré-sal apresenta rochas reservatório cobertas por uma camada impermeável de sal de grande espessura. Ocorrências de estruturas salinas são favoráveis para o aprisionamento dos hidrocarbonetos e aumentam a probabilidade de sucesso na prospecção de óleo e gás, pois são excelentes rochas capeadoras, de porosidade e permeabilidade praticamente nulas. As rochas salinas apresentam deformação lenta e contínua quando submetidas a tensões constantes, fenômeno conhecido como fluência. Durante a perfuração de poços através de espessas camadas de sal podem ocorrer problemas operacionais, como o aprisionamento da coluna de perfuração e o colapso do poço. Ainda, a fluência pode levar ao colapso os revestimentos de um poço de petróleo revestido. As etapas da seleção de fluidos de perfuração até a implementação de programas de revestimento e cimentação devem ser realizadas de forma a garantir a segurança durante a produção do petróleo, com uma boa interação entre o revestimento, cimento e formação rochosa do poço. Assim, o poço poderá produzir sem riscos na profundidade desejada. A descoberta de reservas de petróleo em campos cada vez mais profundos, seguido dos problemas decorrentes dos complexos cenários em que são encontrados, torna a sua extração um desafio e criam oportunidades de evolução na indústria do petróleo. Neste contexto, este trabalho consiste na análise numérica da escavação e cimentação de poços em rochas salinas para exploração de petróleo, com o estudo do comportamento geomecânico do sal utilizando o programa de elementos finitos Abaqus®. Após a instalação do revestimento e cimentação do poço, que engloba tanto o processo de endurecimento do cimento, quanto a resposta de fluência da camada de sal, pôde-se analisar os deslocamentos na fronteira sal-cimento, de forma a evitar possíveis intervenções em poços que acarretam perdas econômicas. O efeito da fluência do sal após a perfuração e cimentação do
Palavras-chave: Poços de Petróleo; Rochas Salinas; Fluência; Revestimento; Cimentação; Método dos Elementos Finitos