PESCARIA EM POÇOS DE PETRÓLEO

PESCARIA EM POÇOS DE PETRÓLEO

Leonardo Sant’Anna Santos | Ana Paula S. C. de Santana Petróleo e Gás

ISSN: 1980 - 1777

RESUMO O termo “pescaria” ainda é desconhecido quando aplicado a operações em poços de petróleo; provavelmente o sondador originou essa expressão, já que antes a operação era realizada a cabo e com um arpão farpado no poço. Essa operação sofreu diversas modificações e é atualmente bem mais complexa, além de utilizar uma tecnologia avançada. A função básica da pescaria é retirar equipamentos, materiais ou peças que venham a cair no poço ou a romper-se, sendo que esses equipamentos são denominados “peixe”. Diversas ferramentas são utilizadas nessa operação, pois para cada caso existe um equipamento apropriado. Muitas vezes é necessário realizar um desenho de uma nova ferramenta para que se possa remover o material preso no poço.

PALAVRAS-CHAVE Pescaria. Operação. Ferramentas de Pescaria.

Cadernos de Graduação - Ciências Exatas e Tecnológicas | Sergipe | v. 13 | n.14 | p. 35-44 | jul./dez. 2011

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ABSTRACT: The term “fishing” is still unknown, probably appeared when the drillers did this operation using a harpoon with a barbed wire in the well. Currently this operation is more complex and uses high technology and it is used for removal of equipments or materials that fall into the wells. Often it is necessary to design new tools to remove the equipments from inside the wells because there are many different types of equipment which can be used around the wells, since there are tools which are used in “fishing” and which cannot be used to “fish” different equipments.

KEYWORDS: Fishing. Operation. Fishing Tools.

1 INTRODUÇÃO O processo associado à pescaria é composto por várias etapas que vão desde a prevenção de acidentes, passando pela determinação da causa, a escolha da técnica mais adequada, o cálculo de tempo econômico da operação, o dimensionamento de pessoal e equipamentos, até a aquisição dos dados de poço em tempo real. Neste artigo pretende-se mostrar as técnicas mais utilizadas nos campos de petróleo para recuperação de equipamento preso dentro do poço.

2 FERRAMENTA E OPERAÇÃO A ferramenta é escolhida de acordo com o tipo de equipamento no poço que se deseje recuperar. A seguir serão detalhadas ferramentas utilizadas na operação de pescaria.

2.1 Pescaria de Ferro no Poço Peças pequenas e não perfuráveis como dentes, cone de broca, ferramenta de manuseio, rolamento entre outros podem ser removidas do poço por magneto e subcesta.

2.2 Cesta de Pescaria com Sapata tipo de Dedo É uma ferramenta bem simples, com um cesto barato, localizada na extremidade da coluna de perfuração (ver Figura 1). Ao se aproximar do objeto a coluna gira lentamente, e o peixe será retirado quando os dedos da cesta se moverem devido ao fato de ela ter um diâmetro próximo ao poço. Para a ferramenta ficar segura na cesta, deve-se aplicar um peso na ferramenta, por que os dedos que são chanfrados emperram para dentro, segurando o peixe e assim retirá-lo do poço. Essa cesta é a melhor usada nas operações.

Cadernos de Graduação - Ciências Exatas e Tecnológicas | Aracaju | v. 13 | n.14 | p. 35-44| jul./dez. 2011

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Figura 1: Cesta de pescaria com sapata tipo dedo Fonte: Petrobras

2.3 Subcesta É colocada acima da broca para que remova pequenas peças de ferro que possam prejudicar o andamento da perfuração (ver Figura 2). Sua operação é realizada quando o fluxo de lama gera a suspensão da peça. No primeiro momento, o fluxo é rápido devido ao anular ser estreito na parte inferior da cesta; já na parte superior da mesma o anular está mais aberto, causando uma redução na velocidade da lama; com isso o peixe cai na cesta e é recuperado depois da retirada da coluna.

Figura 2: Subcesta Fonte: Petrobras

2.4 Cesta de Pescaria de Circulação Direta Nesta operação é necessário o uso adequado da sapata, devido ao fato de esse procedimento ser utilizado para remoção de ferro que ficou alojado na formação. Há quatro tipos


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específicos de sapata: sapata tipo dedo, sapata para formação mole, sapata para formação dura e sapata para trabalhar sobre ferro. Após escolhida a sapata trituradora, é iniciada a operação. Praticamente é o mesmo processo da subcesta, onde a coluna vai girando lentamente quando se aproxima do alvo, é aplicado peso para que a sapata firme na formação e comece a penetrar, retirando assim o testemunho que será preso para a cesta e cortada. Assim o ferro que estava cravado na formação será forçado a sair junto com o testemunho.

2.5 Magneto Em muitos casos para retirada do ferro é utilizada a força de atração do magneto. Esse equipamento tem uma grande potência, possui furos para circular a lama. Ele é descido bem perto do peixe. Para iniciar a retirada é necessário limpar o ferro com a circulação de fluido; após limpo, o material é atraído pelo imã e retirado do poço. Para que não haja eventuais problemas na retirada, alguns guias podem ser utilizados para impedir o impacto do material com a formação. Em alguns casos, antes de descer a broca, o magneto é colocado primeiro para retirar pedaços pequenos de ferro que possam prejudicar o funcionamento do equipamento.

2.6 Estampador Possibilita uma melhor visualização da aparência do topo do peixe. Ele é montado na base da coluna e possui uma abertura para circulação do fluxo. A operação inicia com a limpeza do topo para ter uma boa estampa. O estampador possui um bloco de chumbo de composição mais flexível que a do peixe, para que assim possibilite a retirada da coluna após ser aplicado um peso sobre ela, causando um encaixe e assim remova a ferramenta defeituosa. No caso de o peixe estar bem danificado com embeiçamento, lascado ou com rebarba, é necessário o trituramento do material para que assim tenha uma localização mais reforçada do tubo, além de possibilitar que o equipamento usado para pescar fique fixo no peixe. Outra função desse método é que quando uma ferramenta fica presa e não pode ser retirada por nenhum dos outros meios de pescaria, a peça e atualmente triturada pelo triturador já que sua face é composta de um material muito duro. Essa operação deve ser realizada com uma rotação lenta de coluna para não ocorrer nenhum dano nos equipamentos, e a circulação de fluido deve ser de alta vazão para resfriar a ferramenta e carrear as limalhas.

2.7 Over Shot Observando que o topo do peixe está em ótimas condições, a overshot é descida para retirá-lo. A Figura 3 mostra o desenho esquemático do overshort. O equipamento é composto por três partes externas: top sub, corpo e guia. O top sub tem a função de conectar o equipamento da coluna de pescaria, o corpo possui uma sede onde pode acoplar com vários acessórios; já a guia tem o objetivo de centralizar a ferramenta sobre o peixe. A operação vai depender do diâmetro do peixe; caso ele seja próximo ao diâmetro do overshot, será utilizado um determinado tipo de ferramenta como a garra espiral, o controle da garra espiral do packer tipo “A”. Caso o diâmetro do peixe seja menor que a do equipamento, utiliza-se a garra tipo cesta.


O packer utilizado na operação é o Mill Control Packer que nivela e retira todas as distorções no topo do peixe para que assim o seu encamisamento seja ajustado. Deve se ter bastante cuidado na operação, pois é necessário ter a certeza de que a ferramenta foi encamisada certa no equipamento; caso não ocorra o esperado, deve se analisar todas as causas e dificuldades para que, se for o caso, haja mudanças na composição da coluna de pescaria.

Figura 3: Overshort Fonte: Autores da pesquisa

2.8 Extensão do Overshot É colocado entre o top sub e o corpo com a finalidade de dar uma maior extensão entre a garra e o top sub para que assim possa encamisar toda a extensão danificada do peixe (figura 4). É conectado na base do corpo do overshot quando o topo do peixe se encontra numa seção danificada do poço. A coluna desce próximo ao peixe girando bem devagar até o gancho encostar no objetivo, então devagar se inicia a descida, mas continua a rotação. O peixe só será aprisionado na abertura quando o torque da coluna é ajustado lentamente, até o toque diminuir. Essa diminuição significa que o guia de parede está em uma altura suficiente para que o topo do peixe deslize para dentro da abertura localizada na janela. A coluna desce até o top sub, encaminhado assim o peixe. Para um melhor resultado, é necessário ter o conhecimento de todas as medidas dos equipamentos, pois dessa forma se tem melhor informação do que acontece no poço.


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Figura 4: Pescando com o Wall Hook Guide em uma cavidade. Fonte: Autores da pesquisa

3 PESCARIA DE TUBO DE PERFURAÇÃO É uma das operações mais frequentes da pescaria em sonda de perfuração. A Figura 5 mostra o detalhe do tubo partido por fadiga. A quebra da coluna pode ser ocasionada por toque excessivo ou torção, chamada assim de twist-off; mas nem sempre esses fatores são os responsáveis, pois a fadiga pode ser também um problema, devido ao tubo ser manuseado de forma errada, toque impróprio entre outros. A quebra torcendo é detectada pelo sondador através de sinais tais como queda do peso suspenso, redução brusca do torque, queda na pressão de bombeio, o que ajuda o trabalhador a identificar o problema ocorrido.


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Figura 5: Detalhe do tubo partido por fadiga. Fonte: Autores da pesquisa

4 PESCANDO UMA COLUNA PRESA Quando a coluna está presa utiliza-se o jar hidráulico e o acelerador de jar.

4.1 Jar Hidráulico e o Acelerador de Jar Para acionar o seu funcionamento, é aplicado um peso exercido pelos comandos sobre o topo do peixe, armando assim o jar e o acelerador de jar. Uma tração é gerada na coluna de pescaria, o que causa dois eventos em cada equipamento. O pistão executa sua abertura acima da coluna de pescaria, no topo dos comandos, tudo conectado no acelerado de jar. Ao iniciar o movimento para cima, o gás é comprimido pelo pistão. Nessa etapa há um vazamento de óleo do jar hidráulico através do pistão e da camisa. De início o óleo é barrado pela camisa, mas a partir do puxamento do pistão, o óleo entra na metade para cima da camisa. Então, para entender todo o processo tem-se uma tração aplicada na coluna de pescaria, juntamente com a compressão do gás gerado no acelerador de jar, o que causa o movimento rápido do pistão e a massa dos comandos para o alto. Para a liberação do peixe, realiza-se a percussão onde o knocker de mandril bate no knocker sub com uma enorme força. Esse processo aplica um determinado peso sobre o peixe, ativando novamente o jar e o acelerador de jar; esse mecanismo é realizado até que o peixe seja liberado do poço e a circulação seja retomada.

5 PESCARIA DE ARAMES Na pescaria de arames é utilizado o arpão.


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5.1 Arpão Para realização de perfilagem, canhoneio, entre outros, são utilizados arames e cabos que podem ser utilizados em poços revestidos ou aberto; em alguns casos, esse material pode se romper dentro do poço, e a equipe de pescaria é chamada para realização de operação para retirar o peixe. O cabo quebrado cairá sobre a ferramenta que estava acoplada nele causando um amontoado sobre o seu topo. A operação inicia quando desce no poço um arpão (ver Figura 6) que tem a finalidade de penetrar nesse emaranhado de cabos com o objetivo de retirar toda a linha. Se a ferramenta que estava equipada no cabo estiver livre, a mesma pode ser retirada junto com os cabos; mas se o equipamento estiver conectado nas linhas, ele terá que ser retirado. Então o arpão puxará a linha até romper os dois. O processo é repetido até que todos os cabos sejam retirados.

Figura 6: Arpão Fonte: Autores da pesquisa

6 MÉTODO GUIADO PELO CABO É um método utilizado para recuperar cabo e equipamento, quando os mesmos prendem em outro equipamento e permanecem intactos. A operação vai começar quando é analisado e visto que o peixe está na posição certa; então é gerada uma tração pequena no cabo com o intuito de deixar esticado e desta forma eliminar a folga do cabo. O próximo passo é conectar o suspensor de cabo no equipamento, tudo apoiado na mesa rotativa. Então se corta o cabo aproximadamente quatro pés acima do suspensor e assim impede que o cabo caia dentro do poço; após cortado, são conectadas duas ferramentas na extremidade do cabo: o spear point, que é uma barra de peso, e o rope socket, que é uma presilha; logo após, conectar o overshot na outra extremidade cortada para agarrar o arpão. O processo para retirada do cabo é bem detalhado e se faz necessário o estudo de diversas hipóteses para eventual ocorrência de erros. É necessária a circulação de fluido dentro do poço antes de agarrar o peixe, removendo assim quaisquer impurezas que possam entrar na coluna. Quando o processo é realizado com sucesso, o cabo é retirado do poço e rebobinado no carretel; então no final é retirado o overshot de maneira convencional junto com o peixe e o tubo de perfuração.


7 ABANDONO DO PEIXE A operação de pescaria em muitos casos pode ser simples e complicada, podendo durar dias ou até mesmo meses; tudo isso gera custo e há operações que são muito caras e nem sempre vale a pena recuperar o peixe. O fator econômico é o determinante para realizar ou não a pescaria. Para saber se será viável ou não economicamente, é feito um estudo de custo de ferramenta que ficou no poço; esse custo será somado com o custo diário de pescaria que pode ser o aluguel das ferramentas, o técnico responsável pela pescaria e o custo por dia da sonda. Todo esse somatório é comparado com o sidetrack, pois caso o valor fique aproximado dos 50% o peixe é abandonado. Então para não perder o poço é realizado outro poço dentro do mesmo. Caso o peixe esteja numa formação mole é injetado no topo do peixe cimento misturado com areia, e aguarda-se a pega de forma que possa ocorrer o desvio do poço antigo. Mas se a formação for dura o cimento é descido sobre o peixe para que a base fique firme e bem rígida; então se utiliza uma ferramenta defletora, desviando o poço, e a perfuração continua até alcançar o objetivo. A Figura 7 mostra o desvio do poço frente a uma formação dura.

Figura 7: Desviando o poço frente a uma formação dura Fonte: Autores da pesquisa

8 CONCLUSÕES As operações de pescaria acabam gerando gastos, devido ao tempo perdido por causa da parada do poço para remoção do equipamento, e muita das vezes pode ser originado por falha humana. As operações nem sempre são simples e podem às vezes durar vários dias para remoção da ferramenta, dependendo do porte, por isso é necessário muito cuidado ao operar um poço. Como as ferramentas são de difícil remoção, alguns casos exigem do engenheiro a criação de um equipamento propício para retirar o peixe. São poucos os profissionais da área, mas com o avanço tecnológico, esse quadro está tendo uma significativa mudança.


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SOBRE O TRABALHO Esse artigo foi produzido a partir da disciplina Completação do período 2010-2. Contato eletrônico com os autores do trabalho [email protected] Ana Paula Silva Conceição de Santana [email protected] é orientadora do trabalho publicado e docente da Universidade Tiradentes, das disciplinas Reservatório, Gestão de Cadeia de Suprimentos e Completação, mestre em Engenharia de Petróleo pela Unicamp.

REFERÊNCIAS APOSTILA DE PERFURAÇÃO ROTATIVA, Unidade III - Lição 2, Pescaria a Poço Aberto. Petrobras. Publicado pela PETROLEUM EXTENSION SERVICE. The University of Texas at Austin Austin, Texas. Traduzido por Alcides Roberto Kiyoshi Kishi. THOMAS et al. Fundamentos de Engenharia de Petróleo. Rio de Janeiro: Interciência, Petrobras, 2001.


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