Habilidades essenciais para gerenciar a perfilagem de poços em operações em águas profundas

Escrito por: Professor de Ciência da Computação

Profundamente enraizada na pesquisa e desenvolvimento de simuladores para a indústria de petróleo e gás, a empresa está comprometida em garantir a segurança de todos os trabalhadores do setor.

Na indústria de petróleo e gás offshore, a perfilagem geofísica em águas profundas é o desafio mais complexo. Enquanto as atividades em terra exigem profundidades de 500 a 1,000 metros, a perfilagem em águas profundas opera a profundidades superiores a 1,000 metros, considerando a hidrostática e a profundidade vertical total, o que representa riscos para os equipamentos de cabos. O custo médio de aluguel por hora de uma embarcação de perfuração em águas profundas varia de US$ 20,000 a US$ 40,000; portanto, o tempo improdutivo torna-se o inimigo mortal.

A perfuração em águas profundas bem-sucedida não exige apenas a capacidade de operar colunas de ferramentas, mas também uma combinação de movimentação da embarcação, hidrostática e a mecânica de cabos muito longos. Para manter a integridade do poço, o operador deve possuir um nível específico de habilidades para operar em águas profundas. Este guia identifica as principais competências para operar com sucesso em áreas de águas profundas e mostra como os avanços atuais em simulações ajudam a preencher a lacuna teórica.

Operações de Wireline em águas profundas

Habilidade 1: Controle de precisão do guincho e gerenciamento de tensão

A questão física mais importante na perfilagem geofísica em águas profundas envolve o peso do próprio cabo. Em águas com mais de 3,000 metros de profundidade, o peso do cabo pode ser suficiente para ultrapassar seu ponto mais frágil. A operação de içamento deixa de ser um procedimento mecânico e passa a envolver princípios da física.

  • Monitoramento dinâmico de tensão: As operações em águas profundas criam problemas de "arrasto" devido ao aumento do atrito gerado quando o equipamento se move pelo poço. Os operadores precisam diferenciar entre um "ponto de atrito" na formação e um travamento real da ferramenta. Esse erro pode custar uma fortuna à empresa nas operações de recuperação na Bósnia e Herzegovina.
  • Conscientização sobre a compensação de movimento vertical: Apesar do uso de sofisticados compensadores ativos de movimento vertical na plataforma de perfuração, qualquer movimento da embarcação pode causar pequenas vibrações na linha. Um operador experiente aprende a usar a velocidade do guincho para neutralizar essas micro-tensões, garantindo que a coluna se mova a uma velocidade constante para assegurar a precisão da medição geofísica.
  • O papel da memória muscular: A proficiência envolve o desenvolvimento da "memória muscular" do guincho pelo operador. Envolve reconhecer a flexibilidade do cabo, o que significa pensar em milhares de metros de cabo de aço como um enorme elástico, que se comporta de maneira diferente a 500 metros do que a 5,000 metros.

Habilidade 2: Domínio da geometria complexa de poços e transições de pressão

Complexidades dos Poços em Águas Profundas: A maioria dos poços em águas profundas não são verticais. Normalmente, esses poços podem assumir formas complexas, como curvas em S, ou podem ser poços horizontais altamente desviados, projetados para atingir reservatórios distantes.

Perfilagem de cabos submarinos

Ao manobrar em poços desviados durante operações de perfilagem a cabo em águas profundas , é necessário certo nível de inteligência espacial. Por exemplo, ao se deslocar com as colunas de ferramentas por poços desviados, existe uma alta probabilidade de que a ferramenta crie um encaixe-chave no poço, desgastando as paredes da perfuração. Além disso, em águas profundas, a pressão dos poros e os gradientes de fratura variam pouco. Movimentos muito rápidos da ferramenta podem gerar um efeito de solavanco/impulso, levando a influxos ou fraturas na formação.

Habilidade 3: Resposta a Emergências e Mitigação de Incidentes

Caso algo aconteça a 5,000 metros de profundidade no poço, o pânico é a reação mais custosa. A experiência de um profissional pode ser avaliada pela sua capacidade de realizar uma operação de "Retirada Controlada" ou lidar com uma falha de energia. Se o compensador de movimento ou a embarcação se deslocarem de sua posição, o engenheiro de perfilagem terá apenas alguns segundos para reagir.

A mitigação bem-sucedida de incidentes depende da tomada de decisões baseadas em cenários . Digamos, por exemplo, que as ferramentas fiquem presas. Nesse caso, não é necessário puxar com força máxima, pois certamente romperão no ponto mais frágil. Em vez disso, deve-se calcular os limites de "sobretração" de acordo com a profundidade das operações e a fadiga do cabo. Além disso, o engenheiro precisa seguir um protocolo rigoroso de segurança e comunicar-se abertamente com o gerente da plataforma sobre a situação.

Por que o treinamento em simulação de perfilagem de poços é a nova tendência do setor?

Comparação entre o treinamento tradicional em serviço e o treinamento em simulador de perfilagem de poços seguro e baseado em dados.

Não há mais espaço para treinamento em serviço (OJT, na sigla em inglês) quando se trata de trabalhar com ativos em águas profundas. Utilizar um recurso tão caro, que custa cerca de US$ 600,000 por dia, como campo de treinamento simplesmente não é mais uma opção, devido aos enormes riscos financeiros envolvidos.

CaracterísticaTreinamento tradicional em serviçoTreinamento baseado em simulação (Esimtech)
Perfil de riscoAlto: Potencial para BIH ou NPTZero: Ambiente seguro para falhas
Intervalo de cenáriosLimitado às condições atuais do poço.Sem limite: solavancos no acelerador, perda de energia, rompimento de cabos.
Eficiência de custosProibitivo (Tempo na plataforma + POB)Alto retorno sobre o investimento (em terra, repetível)
Validação de habilidadesSubjetivo (Opinião do mentor)Objetivo (Métricas de desempenho baseadas em dados)

Utilizando a tecnologia de gêmeos digitais e sistemas de simulação de perfilagem de poços , é possível realizar o ensaio da missão. Os engenheiros podem inserir a trajetória exata de seu poço no Golfo do México ou no pré-sal brasileiro e simular a operação centenas de vezes antes de implantar a coluna de ferramentas a partir do reservatório.

simuladores de perfilagem de poços de produção

Conclusão

Ao considerar operações de perfilagem em águas profundas, é necessário combinar instinto mecânico, decisões baseadas em princípios da física e habilidades de gerenciamento de crises com rapidez. Os poços agora são perfurados em águas ultraprofundas, e a margem para erros humanos desapareceu.

Com a ajuda de simuladores de perfilagem de poços, encontramos a solução para separar a “experiência” dos “anos passados ​​na plataforma”. A nova era das operações de perfilagem de poços exige desempenho em um ambiente simulado para garantir que, uma vez que o guincho esteja a 3,000 metros de profundidade no oceano, todos os desafios já tenham sido enfrentados e superados.