CAPÍTULO 1. O PETRÓLEO

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1 SUMÁRIO Prefácio VII Introdução IX CAPÍTULO 1. O PETRÓLEO Histórico No mundo No Brasil Constituintes do petróleo Hidrocarbonetos Não-hidrocarbonetos Composição do petróleo Classificação do petróleo Classe parafínica Classe parafínico-naftênica Classe naftênica Classe aromática intermediária Classe aromático-naftênica Classe aromático-asfáltica 13 CAPÍTULO 2. NOÇÕES DE GEOLOGIA DE PETRÓLEO Origem do petróleo Migração do petróleo Rocha-reservatório Rocha selante Aprisionamento do petróleo 19 CAPÍTULO 3. PROSPECÇÃO DE PETRÓLEO Métodos geológicos Geologia de superfície Aerofotogrametria e fotogeologia Geologia de subsuperfície 24

2 XII Fundamentos de Engenharia de Petróleo 3.2 Métodos potenciais Gravimetria Magnetometria Métodos sísmicos Fontes e receptores sísmicos Aquisição de dados sísmicos Tipos de ondas sísmicas e velocidades de propagação Sismograma sintético Técnica CDP e obtenção de velocidades Processamento de dados sísmicos Interpretação de dados sísmicos Sísmica tridimensional (3-D) Sísmica aplicada à perfuração e ao desenvolvimento da produção Sísmica 4-D Sísmica de poço 49 CAPÍTULO 4. PERFURAÇÃO Equipamentos da sonda de perfuração Sistema de sustentação de cargas Sistema de geração e transmissão de energia Sistema de movimentação de carga Sistema de rotação Sistema de circulação Sistema de segurança do poço Sistema de monitoração Colunas de perfuração Comandos Tubos pesados Tubos de perfuração Acessórios da coluna de perfuração Ferramentas de manuseio da coluna Dimensionamento da coluna de perfuração Brocas Brocas sem partes móveis Brocas com partes móveis Fluidos de perfuração Propriedades dos fluidos de perfuração Classificação dos fluidos de perfuração 83

3 Sumário XIII 4.5 Operações normais de perfuração Alargamento e repassamento Conexão, manobra e circulação Revestimento de um poço de petróleo Cimentação de poços de petróleo Perfilagem Movimentação da sonda Otimização da perfuração Programa de revestimento Programa de fluido de perfuração Programa de brocas Parâmetros mecânicos Parâmetros hidráulicos Operações especiais de perfuração Controle de kicks Pescaria Testemunhagem Perfuração direcional Controle da verticalidade em poços verticais Perfuração de poços direcionais Perfuração marítima Tipos de unidades Sistemas de cabeça de poço submarino Cabeça de poço em sondas flutuantes Movimentos de uma sonda Equipamentos auxiliares 119 CAPÍTULO 5. AVALIAÇÃO DE FORMAÇÕES Perfilagem a poço aberto Fundamentos de perfilagem Tipos de perfis Testes de pressão em poços Objetivos dos testes Tipos de testes de pressão Perfilagem de produção Production logging tool (PLT) Thermal decay time log (TDT) 135

4 XIV Fundamentos de Engenharia de Petróleo CAPÍTULO 6. COMPLETAÇÃO Tipos de completação Quanto ao posicionamento da cabeça do poço Quanto ao revestimento de produção Quanto ao número de zonas explotadas Etapas de uma completação Instalação dos equipamentos de superfície Condicionamento do poço Avaliação da qualidade da cimentação Canhoneio Instalação da coluna de produção Colocação do poço em produção Principais componentes da coluna de produção Tubos de produção Shear-out Hydro-trip Nipples de assentamento Camisa deslizante (sliding sleeve) Check valve Packer de produção Unidade selante Junta telescópica (TSR) Mandril de gas-lift Válvula de segurança de subsuperfície (DHSV) Equipamentos de superfície Cabeça de produção Árvore de natal convencional (ANC) Árvore de natal molhada (ANM) Intervenções em poços Avaliação Recompletação Restauração Limpeza Mudança do método de elevação Estimulação Abandono 168 CAPÍTULO 7. RESERVATÓRIOS Propriedades básicas Compressibilidade Saturação 170

5 Sumário XV Permeabilidade absoluta Permeabilidade efetiva Permeabilidade relativa Mobilidade Regimes de fluxo Classificação dos reservatórios Vaporização de uma substância pura Mistura de hidrocarbonetos Diagramas de fases Tipos de reservatórios Fluidos produzidos Produção de óleo Produção de gás Produção de água RGO, RAO e BSW Histórico de produção Fator volume de formação do gás Fator volume de formação do óleo Razão de solubilidade Mecanismos de produção Mecanismo de gás em solução Mecanismo de capa de gás Mecanismo de influxo de água Mecanismo combinado Segregação gravitacional Estimativas de reservas Definições Fator de recuperação e reservas Condições de abandono e volume recuperável Métodos de cálculo Métodos de recuperação Métodos convencionais de recuperação Eficiências de recuperação Reservas e métodos de recuperação Métodos especiais de recuperação 205 CAPÍTULO 8. ELEVAÇÃO Elevação natural poços surgentes Fatores que influem na produção acumulada por surgência Fluxo no meio poroso Fluxo na coluna de produção 213

6 XVI Fundamentos de Engenharia de Petróleo Fluxo na superfície Resolução de problemas de fluxo Gas-Lift Tipos de gas-lift Sistema de gas-lift Tipos de instalações Válvulas de gas-lift Descarga de um poço de gas-lift Gas-lift contínuo Gas-lift intermitente Bombeio centrífugo submerso Princípio teórico do método Equipamentos de subsuperfície Equipamentos de superfície Acompanhamento do poço em produção Bombeio mecânico com hastes Bomba de subsuperfície Coluna de hastes Unidade de bombeio Acompanhamento do poço em produção Bombeio por cavidades progressivas Sistema de BCP Bomba de subsuperfície Coluna de hastes Equipamentos de superfície Acompanhamento de um poço em produção 253 CAPÍTULO 9. PROCESSAMENTO PRIMÁRIO DE FLUIDOS Separação do gás natural Separação bifásica Separação trifásica Problemas operacionais nos separadores Condicionamento e processamento do gás natural Condicionamento Processamento Tratamento do óleo Tratamento e destino da água produzida Tratamento da água Destino da água 266 REFERÊNCIAS 269