Ferramentas de teste de formação
1. Importância dos Testes de Formação
Na exploração de petróleo, a perfuração é o método de exploração mais direto. Ao usar ferramentas de teste de formação para testar operações de perfuração, cimentação, completamento e testes de poços, os operadores podem determinar as reservas de um campo petrolífero, compreender as características do reservatório e estabelecer um plano de desenvolvimento razoável. O processo desde a perfuração até os testes de poço geralmente é demorado e caro. Passar revestimento e cimentação são especialmente caros e custam muito mais do que apenas perfurar. Em muitos poços exploratórios, quando os resultados dos testes de poço não atingem valor de produção comercial, muitos poços são abandonados, o que desperdiça capital substancial e atrasa o cronograma de exploração. Para mudar essa situação, países ao redor do mundo realizaram extensas pesquisas sobre ferramentas de teste de formação, e essas ferramentas já foram aplicadas em trabalhos de exploração efetivos. Nos últimos anos, eles também têm sido gradualmente promovidos e utilizados na China.
Ferramentas de teste de formação podem ser usadas para testes em poços abertos e testes de furo em terra e no mar. O teste de furo de caixa não é a principal aplicação e é relativamente simples, então não é descrito aqui. O teste em poço aberto desempenha um papel central na exploração e apresenta as seguintes vantagens:
1. Os testes podem ser realizados rapidamente, evitando o imersão prolongada da zona de petróleo por perfuração de lama, que pode contaminar ou entupir o reservatório, ou evitar o entopimento de uma zona de baixa pressão causada pela cimentação. Isso facilita a identificação de zonas de petróleo de baixa pressão e a obtenção de dados mais precisos.
2. O teste é rápido. Quando ocorrem demonstrações de petróleo ou gás durante a perfuração, os testes podem ser realizados imediatamente. Em condições normais, os dados necessários geralmente podem ser obtidos em um a dois dias. A perfuração pode então continuar ou, após a perfuração de todo o poço, os intervalos de exposição de petróleo e gás podem ser testados em etapas para obter dados para cada intervalo. Isso é muito mais rápido do que passar a revestimento e depois realizar um teste de poço.
3. Uma grande quantidade de revestimento, cimento e tempo de trabalho desnecessário podem ser economizados. Após a conclusão da perfuração, intervalos de petróleo e gás determinados por registro elétrico às vezes não são muito precisos. Em alguns casos, uma zona de água é confundida com uma zona de petróleo e o poço é concluído. Se um testador de formação for utilizado, o erro na registração elétrica pode ser corrigido e o custo de exploração pode ser bastante reduzido.
As desvantagens das ferramentas de teste de formação são o custo de fabricação relativamente alto e a possibilidade de travar durante testes em poço aberto. Essas limitações podem ser continuamente melhoradas por meio de extensa prática de campo.
2. Estrutura e Princípio de Funcionamento das Ferramentas de Teste de Formação
As ferramentas de teste de formação consistem principalmente em equipamentos de controle de superfície e ferramentas de fundo de poço. O conjunto da ferramenta de fundo do poço é instalado no poço no tubo de perfuração. O tubo de perfuração serve tanto como elemento de conexão quanto como passagem de fluxo de fluido, ligando a ferramenta de fundo ao equipamento de controle de superfície. As funções do equipamento de controle de superfície são: 1. acionar a ferramenta de fundo do poço. Por meio de rotação controlada, levantamento ou descida do tubo de perfuração, a válvula de teste da ferramenta de fundo é aberta ou fechada, permitindo que o líquido ou gás da formação entre no tubo de perfuração e flua até a superfície. 2. servir como conjunto temporário de cabeceira de produção de petróleo ou gás. 3. permitir que as ferramentas necessárias sejam lançadas no tubo de perfuração. O equipamento de superfície inclui principalmente
um Cabeça de Fluxo de Teste de Poço, Manifold do piso de perfuração, cabeça indicadora, dispositivo de queda e Conjunto articulado.
As principais funções do conjunto da ferramenta de fundo são:
1. Ancorar a ferramenta de teste, especialmente quando o teste é realizado na parte superior do poço.
2. Isolar o intervalo de produção, separando a zona-alvo de outras formações para que gás e líquido na zona alvo entrem na ferramenta de teste.
3. Controlar a direção do fluxo da lama de perfuração e do fluido da formação, de modo que a ferramenta de teste seja posicionada e testada com precisão até ser completamente retirada para a superfície.
4. Medir e registrar a pressão de fluxo, pressão da formação e temperatura da zona de petróleo, e recuperar uma certa quantidade de amostra de fluido da formação sob condições de fundo de poço.
5. Para evitar que a ferramenta de teste trave e fornecer ferramentas de pesca ou liberação para liberar um conjunto preso.
O conjunto de fundo consiste principalmente em um tubo de ancoragem, empacotador de furo aberto, válvula de circulação reversa, testador de múltiplos fluxos, válvula de bypass de furo aberto, vedação de segurança, registradores de pressão e temperatura, jaro hidráulico, junta de segurança e componentes relacionados.
O processo de trabalho da ferramenta completa de teste de formação é o seguinte. Após a conclusão da perfuração, a ferramenta de teste é instalada no poço. Quando atinge a profundidade predeterminada, o equipamento de superfície é conectado e a ancoragem é realizada enquanto o empacotador é ajustado. Após o isolamento da formação, são realizadas operações convencionais de teste de poços, como lavagem de poços e fluxo induzido, e os parâmetros necessários do reservatório, como a taxa de produção, são medidos. Os instrumentos do fundo começam a operar ao mesmo tempo. Após a conclusão da operação, a lama de perfuração é circulada novamente; o empacotador está desajustado e a âncora é liberada; Depois, as ferramentas de fundo são retiradas. Se houver resistência ou a ferramenta travar e não puder ser puxada, maratos ou outras ferramentas liberadoras podem ser usados para liberá-la. Após a coluna de perfuração e as ferramentas serem completamente recuperadas na superfície, o trabalho de teste é concluído.
3. Especificações de desempenho dos testadores de formação
Nos últimos anos, alguns testadores de formação foram importados do exterior, principalmente produtos da Johnston and Lynes, nos Estados Unidos. O desempenho principal desses dois tipos de testador de formação é basicamente semelhante, mas existem certas diferenças no método de operação e em partes da estrutura. A seguir são apresentadas as principais especificações de desempenho do testador de formação Johnston:
I. Equipamentos de Superfície
1. Pressão de funcionamento: 5.000, 10.000 e 15.000 psi
(350), (700) e (1050) kg/cm²
2. Pressão de teste: 10.000, 15.000 e 20.000 psi
(700), (1050) e (1400) kg/cm²
3. Meio de trabalho: sem sulfeto de hidrogênio (H)2S)
4. Diâmetro mínimo: 1,1/2 pol. (linha de fluxo flexível)
5. Carga de trabalho: 350.000 lb (158 toneladas)
II. Ferramentas e Instrumentos de Fundo
1. Faixa aplicável: furo aberto ou furo com revestimento
2. Tamanhos de furo aplicáveis: 5 pol. até 6-1/4 pol.
5-3/4 de polegada. até 7-3/4 pol.
7 polegadas e meia. até 10-3/4 pol.
9-5/8 pol. até 12-1/4 pol.
3. Especificações do Gravador de Pressão
Pressão máxima
1.600, 2.800, 4.700, 6.400, 9.000, 14.000 e 20.000 psi
Tempo de funcionamento do relógio: 24, 48, 96 e 192 horas
4. Especificações do termômetro
60 a 220 F (15,55 a 104,44 °C)
De 100 a 300 °F (37,78 a 148,89 °C)
200 a 400 °F (93,33 a 204,44 °C)
