BRPI1000329A2

BRPI1000329A2 - método para determinar a integridade de uma vedação anular em um furo de poço, e, aparelho para furo de poço

Info

Publication number: BRPI1000329A2
Application number: BRPI1000329-0A
Authority: BR
Inventors: Stephen Mark Williams; Truls Carlsen; Kevin Constable
Original assignee: Statoil Asa
Priority date: 2009-08-28
Filing date: 2010-02-26
Publication date: 2011-05-17
Also published as: US8336620B2; US20110048701A1; MX2010002326A; BRPI1000329B1; GB0915010D0

Abstract

METODO PARA DETERMINAR A INTEGRIDADE DE UMA VEDAçãO ANULAR EM UM FURO DE POçO, E, APARELHO PARA FURO DE POçO E descrito um método para determinar a integridade das vedações anulares em furos de poço. Em um modo de realização, são selecionados dois furos de poço que se estendem através de uma formação geológica comum que é capaz de vedar contra seções de revestimento localizadas nos furos de poço. Um teste de pressão, tipicamente, é realizado em um primeiro dos furos de poço para checar se a formação provê uma vedação eficaz, e uma ferramenta de registro, tipicamente, é operada para obter dados de registro de poço a partir dos quais pode ser derivada uma resposta característica que é associada à formação provendo uma vedação anular eficaz ao redor da seção de revestimento no primeiro furo de poço. Uma ferramenta de registro pode, então, ser operada no segundo dos furos de poço para obter um segundo conjunto de dados de registro de poço comparáveis com a resposta característica para determinar se a formação provê uma vedação anular eficaz no segundo furo de poço.

Description

"MÉTODO PARA DETERMINAR A INTEGRIDADE DE UMAVEDAÇÃO ANULAR EM UM FURO DE POÇO, E, APARELHO PARAFURO DE POÇO"

A presente invenção se refere a vedações de poço e, emparticular, mas não exclusivamente, a um método de determinar a integridadede uma vedação anular em um furo de poço. Em modos de realizaçãoparticulares, ela refere-se a vedações de poço em anéis tubulares e àidentificação e qualificação dessas vedações como uma barreira anular eficaz.

Em várias circunstâncias, os poços que foram perfurados paradentro da Terra precisam ser vedados para impedir a fuga de fluidos de poçoascendentemente através do poço e coroa circular de poço para a superfície daTerra e para dentro do mar, ou para dentro de outra camada geológica. Issopode ser particularmente importante em uma operação de perfuração ondeuma coluna de perfuração é passada para dentro de um furo de poço revestidopré- existente e é usada para perfurar um novo furo de poço de desvio atravésda parede de revestimento de um furo de poço pré-existente, para acessar umanova região da subsuperfície. Nessa operação, o curso de poço do poço pré-existente precisa ser vedado e abandonado abaixo do ponto de entrada donovo poço de desvio.

Na indústria do petróleo e do gás, determinados padrõesdevem ser satisfeitos antes que um poço possa ser abandonado. Os padrõesinternacionais ISSO, EM, API e DnV formam os padrões guias para essasatividades. Também foram colocados em prática regulamentos e políticasmais específicas que guiam as operações de desvio, abandono e perfuração.Essas linhas guias e políticas, tipicamente, incluem as seguintes exigênciaspara vedar um poço:

a. São exigidas múltiplas vedações de barreira, de modo que,se uma barreira unitária falhar, exista uma segunda barreira para impedir ovazamento;b. Cada elemento de barreira deve ser capaz de ser verificadoatravés de alguma forma de teste;

c. Barreiras de poço permanentes devem estar no lugar antesdos desvios, suspensão e abandono de poço; e

d. Uma barreira anular de poço permanente deve serimpermeável, não retrátil e dúctil (para suportar cargas/impacto mecânico).Também deve ter integridade de longo prazo, resistência a diferentesquímicos/substâncias (por exemplo, H2S, CO2 e hidrocarbonetos) e exibirumidade para assegurar a ligação ao aço.

Antes de começar uma operação de perfuração ou deintervenção de poço é necessário documentar as barreiras existentes edeterminar qualquer necessidade de testar barreiras existentes ou a criação debarreiras adicionais a fim de obedecer às linhas guias, padrões e políticas daindústria. Poços candidatos a essas operações, freqüentemente, carecem dacertificação necessária e/ou das barreiras anulares exigidas.

Poços de petróleo e gás típicos são construídos com umrevestimento ou outra tubulação de encamisamento. O revestimento éinstalado, originalmente, operando-se uma coluna de revestimento, que incluia seção de revestimento a ser instalada, para dentro do furo de poço. A colunade revestimento é encaixada com uma sapata de revestimento e suaextremidade de ataque para penetrar o furo de poço. Quando a coluna estálocalizada em uma localização de instalação desejada no furo de poço, a seçãode revestimento, usualmente, é cimentada no lugar. O cimento é bombeadopara o lado de dentro da coluna de revestimento e para baixo para a sapata derevestimento. O cimento é, então, bombeado de volta ascendentemente emdireção à superfície via sapata de revestimento para dentro do espaço anular(ou coroa circular de revestimento) definido entre a parede de furo de poço euma superfície externa da seção de revestimento. O cimento é, então, deixadopara endurecer, desse modo, fixando o revestimento no lugar. A consolidaçãodo cimento pode ficar incompleta ao longo do comprimento do revestimento,de modo que o cimento pode somente estar presente na coroa circular emdeterminados intervalos.

Quando o cimento na coroa circular não provê vedaçõesanulares adequadas ou suficientes, várias técnicas conhecidas são usadas paraassegurar que esses poços sejam adequadamente vedados em linha com osregulamentos da indústria. Essas técnicas são corretivas na natureza,envolvendo a formação das novas vedações anulares no poço. Tipicamente, asoperações corretivas exigem o corte ou a perfuração do revestimento e obombeamento ou a espremedura de cimento extra para dentro da área queexige vedação adicional. Essas operações podem ser consumidoras de tempoe caras, e podem danificar o revestimento. Em adição, as taxas de sucessodessas operações, tipicamente, não são altas.

De acordo com um primeiro aspecto da invenção, é providoum método para determinar a integridade de uma vedação anular em um furode poço, o método compreendendo as etapas de:

(a) prover uma resposta característica que é associada a umaformação geológica provendo uma vedação anular eficaz ao redor de umaseção de tubulação de encamisamento localizada em um furo de poço;

(b) operar pelo menos uma ferramenta de furo de poço em umfuro de poço selecionado que se estende através da formação geológica paraobter dados de resposta de furo de poço selecionado associados a umapropriedade da formação geológica; e

(c) comparar os dados de resposta de furo de poço selecionadocom a resposta característica para determinar se a formação geológica formauma vedação anular eficaz ao redor de uma seção de tubulação deencamisamento localizada no furo de poço selecionado.

O método pode incluir as etapas de:

(d) selecionar primeiro e segundo furos de poço que seestendem através de uma formação geológica comum que é capaz de vedarcontra a primeira e a segunda seções de tubulação de encamisamentolocalizadas no primeiro e no segundo furos de poço, respectivamente;

(e) realizar um teste de vedação no primeiro furo de poço paradeterminar se a formação geológica forma uma vedação anular eficaz ao redorda primeira seção de tubulação de encamisamento do primeiro furo de poço;

(f) operar pelo menos uma ferramenta de furo de poço noprimeiro furo de poço para obter os primeiros dados de resposta associados auma propriedade da formação geológica comum e derivar a respostacaracterística a partir dos primeiros dados de resposta; e

onde o furo de poço selecionado é o segundo furo de poço e aetapa (b) é realizada no segundo furo de poço para obter os dados de respostade furo de poço selecionado na forma dos segundos dados de resposta, quesão comparados com a resposta característica de acordo com a etapa (c).

Uma ou mais etapas (a) a (f) podem ser realizadas em umaordem diferente.

A formação geológica pode ser uma formação de folhelho ououtra formação geológica. Em particular, a formação geológica pode ser umaformação dúctil que pode se deformar sob a carga aplicada pelas formaçõessobrejacentes, por exemplo, dentro de um furo de poço através da formaçãodúctil. O método pode incluir identificar uma formação geológica que podeser capaz de prover uma vedação anular.

A etapa (e) pode incluir realizar um teste de pressão noprimeiro furo de poço. A realização do teste de pressão pode incluir bombearfluido para dentro do primeiro furo de poço para aumentar a pressão noprimeiro furo de poço acima de pelo menos uma pressão máximapredeterminada. A pressão máxima predeterminada pode ser a pressão à quala vedação poderia ser exposta pelos fluidos de poço. Tipicamente, o fluidopode ser bombeado a uma pressão que excede a pressão máxima esperada queos fluidos de furo de poço sejam capazes de aplicar à vedação anular.

A realização do teste de pressão pode incluir perfurar aprimeira seção de tubulação encamisamento. O teste de pressão pode incluirdeterminar se há fluxo de fluido através da formação geológica que provê avedação anular no primeiro furo de poço. O teste de pressão pode incluirmedir a pressão no furo de poço e/ou na coroa circular sobre um primeiro e/ouum segundo lado da formação, por exemplo, acima e/ou abaixo da formaçãogeológica. Em particular, o teste de pressão pode incluir pressurizar fluido noprimeiro furo de poço sobre um primeiro lado da formação e pode incluirmedir e/ou monitorar a pressão de fluido sobre um segundo lado oposto daformação. Desse modo, é possível verificar se não há pressão ou fluxotransmitido através da vedação anular.

A realização do teste de pressão pode incluir medir umapressão de fratura ou uma pressão de vazamento para a formação geológica.

A etapa de realizar o teste de pressão no primeiro furo de poçopode incluir estimar uma resistência esperada da formação a partir de modelos dereservatório e pode incluir comparar os resultados a partir do teste de pressão coma resistência esperada estimada para verificar se a formação provê uma vedaçãoanular eficaz ao redor da primeira seção de tubulação de encamisamento. O testede pressão pode incluir comparar a pressão de fratura com a resistência esperadaestimada para determinar se a formação geológica forma uma vedação anulareficaz ao redor da primeira seção de tubulação de encamisamento.

O teste de vedação pode ser um teste de descarga estendida.

A etapa (e) pode incluir realizar um teste de fluxo de entrada, afim de provar que a formação provê vedação anular eficaz.

Os primeiros e/ou os segundos dados de resposta podemincluir dados de registro de densidade variável (VDL) obtidos operando-seuma ferramenta de furo de poço na forma de uma ferramenta de registro deligação de cimento no primeiro e/ou no segundo furo de poço. Os primeirose/ou os segundos dados de resposta podem incluir dados de registro de ligaçãode cimento (CBL) obtidos operando-se uma ferramenta de furo de poço naforma de uma ferramenta de registro de ligação de cimento no primeiro e/ouno segundo furo de poço.

A pelo menos uma ferramenta de furo de poço pode incluiruma ferramenta de registro de ligação de cimento segmentada radialmente, eos primeiros e/ou segundos dados de resposta podem ser obtidos operando-sea ferramenta de registro de ligação de cimento segmentada radialmente. Essaferramenta de registro de ligação de cimento segmentada radialmente pode serprovida com almofadas de medição adaptadas para serem predispostas, porexemplo, por meio de uma mola, contra a tubulação de encamisamento, e/ouadaptadas para realizar múltiplas medições em diferentes azimutes.

Os primeiros e/ou os segundos dados de resposta podemincluir dados de registro de ligação de azimute ultrassônico obtidos operando-se uma ferramenta de furo de poço na forma de uma ferramenta deescaneamento ultrassônico no primeiro e/ou no segundo furo de poço. Aferramenta de escaneamento ultrassônico pode ser adaptada para transmitire/ou detectar um pulso ultrassônico em múltiplos azimutes ao redor de umacircunferência interna da tubulação de encamisamento.

Tipicamente, pelo menos duas ferramentas de furo de poço sãooperadas no primeiro e/ou no segundo furo de poço. Isso pode ajudar arestringir a ambigüidade nos primeiros e/ou segundos dados de resposta.

O método pode incluir operar a mesma ferramenta de furo depoço no primeiro e no segundo furos de poço. Alternativamente, o métodoinclui operar diferentes ferramentas de furo de poço no primeiro e no segundofuros de poço. O método pode incluir a etapa de calibrar a ferramenta de furode poço que pode ser operada para prover segundos dados de resposta quepodem ser validamente comparáveis aos primeiros dados de resposta.

O método pode incluir a etapa de perfurar um furo de poçoadicional, por exemplo, um furo de poço de desvio, através da seção detubulação de encamisamento no furo de poço selecionado e/ou no primeiroe/ou no segundo furo de poço. Desse modo, o método pode ser um método deperfuração de um poço.

De acordo com um segundo aspecto da invenção, é providoum aparelho para furo de poço para realizar um método de acordo com oprimeiro aspecto. O aparelho pode incluir pelo menos uma ferramenta deregistro para obter primeiros e segundos dados de resposta, e pode incluir umaparelho de teste de pressão para verificar se a formação de furo de poçoforma uma vedação anular eficaz ao redor de uma seção de tubulação deencamisamento.

Serão descritos agora, a título de exemplo, somente modos derealização da invenção com referência aos desenhos anexos, nos quais:

a fig. 1 é uma representação em seção transversal do primeiroe do segundos furo de poço se estendendo através de uma formação geológicacomum;

a fig. 2 é uma representação esquemática de uma operação deregistro e registros de poço correspondentes conduzidos no primeiro furo depoço da fig. 1; e

a fig. 3 é uma representação esquemática de uma operação deregistro e registros de poço correspondentes conduzidos no segundo furo depoço da fig. 1.

Com referência, primeiramente, à fig. 1, dois furos de poço 1,2 em localizações diferentes são mostrados se estendendo a partir dasuperfície da Terra através de uma formação geológica na forma de umaformação de folhelho 5 que experimentou deformação lateral. Os furos depoço 1, 2 são encamisados com seções de revestimento 10, 20 definindoespaços anulares ou anéis de revestimento 12, 22 definidos entre superfíciesexternas 10a, 20a das seções de revestimento e paredes dos furos de poço 1, 2.Nas regiões inferiores 14, 24 dos furos de poço 1, 2, as seções derevestimento são cimentadas no lugar, mas, acima, nas regiões 16, 26, acimentação é incompleta, na medida em que o próprio cimento não provê avedação necessária da coroa circular de furo de poço 12, 22 para o abandonodo curso do poço ou para conduzir uma operação de curso lateral.

Neste caso, a formação de folhelho 5 deformou-se lateralmentedevido a causas naturais no tempo e é mostrada, na fig. 1, em confinamentocom as seções de revestimento 10, 20 nas regiões 16, 26 dos anéis derevestimento onde não há cimento. As etapas a seguir são realizadas paraverificar se a formação de folhelho 5 forma uma vedação que funciona comouma barreira anular eficaz.

Com referência adicional à fig. 2, uma coluna de registro 60fica localizada, inicialmente, no primeiro furo de poço 1, e uma primeiraoperação de registro é completada no primeiro furo de poço 1 operando-se acoluna de registro 60 ao longo do furo de poço 1. A coluna de registro 60inclui ferramentas de registro convencionais 70, 80 que transmitem sinaispara dentro de uma parede do furo de poço e que detectam respostas que sãogravadas nos registros de furo de poço 50. Neste exemplo, a coluna deregistro inclui a ferramenta de registro de ligação de cimento 70, e umaferramenta de escaneamento ultrassônico 80. Essas ferramentas são usadas,como é conhecido na técnica, para obter um Registro de Ligação de Cimento(CBL) 52, um Registro de Densidade Variável (VDL) 54 e um registro deligação de azimute ultrassônico 56. Esses registros de furo de poço 50provêem dados dizendo respeito à qualidade e à resistência da ligação domaterial presente na coroa circular de revestimento 12 contra a superfícieexterna 10a da seção de revestimento 10.

A ferramenta de registro de ligação de cimento 70 usa umtransmissor para transmitir pulsos acústicos e um receptor para detectar aresistência e padrão de sinal da resposta de pulso de retorno. O CBL 52resultante grava uma amplitude da resposta de pulso sônico a partir dorevestimento para cada profundidade. O VDL 54 grava amplitudes daresposta de pulso recebida incluindo as chegadas de revestimento a partir dorevestimento, chegadas de onda de pressão (onda P) 76m a partir da formaçãoatrás do revestimento, e chegadas de onda de cisalhamento (onda S) 76u paracada profundidade para prover um padrão de amplitude através do registro. Oregistro de ligação ultrassônico 56 grava impedâncias acústicas do meio atrásdo revestimento através do registro de ligação ultrassônico 56 para cadaprofundidade e para diferentes azimutes no poço, desse modo, provendo umaimagem com contraste diferente indicando valores de impedância diferentes.

Na fig. 2, uma "boa" resposta de registro 50g é vista na regiãoda formação de folhelho deformada 5. O CBL 52 indica amplitudes de 20mVou menos através do intervalo de folhelho, o VDL 54 tem um padrão de baixocontraste indicativo de chegadas de formação relativamente fortes, e asimpedâncias acústicas a partir do registro de ligação ultrassônico 56 estão naregião de 3 a 4MRayl com boa cobertura de azimute. Essas respostas deregistro juntas confirmam que a formação de folhelho se deformou emcontato com, e, formou uma vedação contra a superfície externa IOa dorevestimento 10. Acima e abaixo da formação de folhelho as amplitudes deCBL ficam, consistentemente, acima de 20mV, os dados de VDL têm umsinal de revestimento de alto contraste (linhas paralelas) e chegadas de sinalde formação fracas, e os valores de impedância acústica são menores do que 2MRayl em muitos lugares, indicando, em contraste com a região de vedaçãode folhelho, uma coroa circular carregada de fluido 12.

A fim de verificar se a vedação identificada provida pelaformação de folhelho 5 pode funcionar como uma barreira, como definida sobos regulamentos da indústria, um teste de resistência é realizado no primeirofuro de poço 1 na forma de um teste de descarga estendida (XLOT) aplicado àformação 5. O propósito do XLOT é verificar se a formação é suficientementeforte para suportar as pressões de furo de poço esperadas, e verificar se não hácomunicação fluí dica na coroa circular 12 através da formação 5 nessaspressões.

Isso é feito realizando-se um teste de pressão no primeiro furode poço 1. No teste, a pressão na coroa circular de furo de poço abaixo daformação 5 aumenta e a pressão de fratura ou a pressão de vazamento émedida. Isso pode ser feito, por exemplo, dispondo-se sensores de pressão nofuro de poço e monitorando-se a pressão durante o teste. O revestimento podeser perfurado abaixo ou próximo à base da formação para prover acomunicação necessária entre o furo de poço e a coroa circular derevestimento abaixo da formação 5.

A pressão de vazamento é comparada com a pressão máximaesperada que os fluidos de poço podem exercer sobre uma barreira de poçoanular, por exemplo, se uma coluna de gás for criada na coroa circular derevestimento se estendendo a partir do reservatório para a base da barreira. Sea pressão de vazamento estiver suficientemente acima da pressão esperadamáxima que os fluidos de poço poderiam exercer sobre uma barreira de poçoanular, isso indica que não há vazamento através da formação e que a vedaçãoprovida pela formação geológica 5 é qualificada como uma barreira anulareficaz. Por outro lado, se a pressão de vazamento for medida como abaixo dapressão esperada máxima que os fluidos de poço podem exercer sobre umabarreira de poço anular, a vedação pode não ser qualificada como umabarreira.

A resistência da formação 5 e sua resistência à pressão de furode poço dependem do estresse horizontal mínimo da formação. Portanto, umaparte adicional do teste de XLOT pode incluir estimar o estresse horizontalmínimo a partir de um modelo de estresse terrestre do campo de petróleo ougás. Uma etapa adicional, a fim de qualificar a vedação como uma barreiraanular pode, portanto, ser aquela de verificar se a pressão de vazamentomedida é consistente com as estimativas de estresse. Ela também pode incluirestimar a pressão máxima que poderia ser aplicada naturalmente à vedação,devido aos fluidos de furo de poço abaixo.

Quando a vedação é testada primeira prover uma barreiraanular eficaz, a "boa" resposta de registro 5Og associada à formação defolhelho 5 no primeiro furo de poço 1 é, por sua vez, qualificada como umaresposta característica para a formação de folhelho como uma barreira anulareficaz. Desse modo, a resposta característica é uma resposta padrão dereferência para a formação de folhelho 5 como uma barreira anular eficaz, e aresposta característica pode, depois disso, ser usada para qualificar vedaçõesde formação de folhelho diretamente em outros poços.

Por exemplo, nas figs. 1 e 3, o segundo poço 2 cortatransversalmente a mesma formação de folhelho 5 comum. A coluna deregistro 60 é operada no segundo furo de poço 2 de um modo semelhante aoregistro operado no primeiro furo de poço 1. A coluna 60 contém as mesmasferramentas de registro 70, 80 e os registros de poço 51, incluindo um CBL53, um VBL 55 e um registro de ligação de azimute ultrassônico 57, sãoobtidos para o segundo poço 2.

Como mostrado esquematicamente na fig. 3, os registros depoço 51 mostram respostas consistentes através do intervalo de formação. OCBL 53 tem amplitudes de menos de 0,2mV, o VDL 55 tem uma resposta debaixo contraste e o registro de ligação ultrassônico 57 exibe impedânciasacústicas de 3 a 4 MRayl, provendo uma boa resposta de registro 51gassociada ao segundo poço que é semelhante à resposta característica 50gdeterminada para a formação 5 no primeiro furo de poço 1 de pressão testada.Com base na semelhança das respostas 50g e 51g, a formação de folhelho 5no segundo furo de poço 2 é qualificada como uma vedação eficaz que provêuma barreira anular.

Desse modo, comparando-se a resposta a partir do segundofuro de poço 2 com a resposta característica derivada a partir do primeiro furode poço 1, uma vedação provida por uma formação de folhelho pode serqualificada como uma barreira anular diretamente a partir da realização deuma operação de registro no segundo poço 2, sem teste de pressão no segundopoço 2. A técnica pode ser aplicada de modo semelhante a poços adicionaisrealizando-se uma operação de registro no poço e qualificando-se umavedação ou vedação suspeita formada pela mesma formação de folhelho 5diretamente a partir da aquisição e interpretação dos dados de registro de poçoa partir do poço adicional, sem conduzir um teste de pressão no poço. Esse éum modo conveniente e custo-eficiente para determinar se uma vedação defolhelho é uma vedação adequada para abandonar um curso de poço.

Em outros exemplos, se os registros de furo de poço a partir dosegundo ou de poços subsequentes (nos quais nenhum teste de pressão tevelugar) indicarem uma vedação inferior, a vedação não está qualificada paraser uma vedação de barreira anular eficaz.

Em outros modos de realização, são estabelecidos critériosmínimos cujas respostas gravadas nos registros de poço do segundo poço oupoço adicional devem se encontrar, a fim de serem qualificadas sem o teste depressão. Estes são baseados nas respostas esperadas para as formações que estãofortemente ligadas ao revestimento. Os critérios exigem que as amplitudes deCBL sejam menores que 20mV por pelo menos 80% do intervalo, que os dadosde VDL tenham um sinal de revestimento de baixo contraste e chegadas de sinalde formação claras, e que as determinações de impedância acústica a partir doregistro de ligação de azimute ultrassônico estejam acima de 3 MRayl por todosos pontos de medição de azimute. Em adição, as respostas de registro de poçodevem mostrar boa ligação da formação de folhelho 5 continuamente por umintervalo mínimo de 5 Om. Essas condições são encontradas nos exemplosdescritos acima em relação às figs. 1 a 3.

Uma vez que a formação de folhelho tenha sido confirmadapara prover uma barreira anular no primeiro e/ou no segundo poço, o curso depoço nesses poços pode ser satisfatoriamente abandonado, e operaçõesadicionais podem ser realizadas. Com referência aos exemplos descritosacima, uma operação de perfuração de curso lateral pode, por exemplo, seriniciada usando-se uma cunha inicial para moer através do revestimento,acima do topo da formação de folhelho 5 e, então, o novo curso lateral éperfurado para dentro de uma nova região do reservatório.

Em variações do método descrito acima, ferramentas deregistro separadas são usadas nos primeiro e segundo furos de poço. Asferramentas de registro podem operar em diferentes momentos, por exemplo,sucessivamente. As operações de registro nos primeiro e/ou segundo furos depoço também podem ser repetidas, por exemplo, para aperfeiçoar a qualidadede dados. Em adição, as ferramentas são tipicamente calibradas antes do usono segundo poço, para assegurar que as respostas de registro detectadas nosegundo poço sejam validamente comparáveis com as respostas de registrodetectadas no primeiro poço.

Em adição, será entendido que a identificação inicial dospoços que cortam transversalmente as formações de folhelho pode serrealizada a partir de mapas geológicos, mapas de reservatório, e/ourepresentações de trajetórias de poço existentes. A identificação de umaformação de folhelho adequada que possa deformar no tempo para funcionarcomo uma barreira anular pode ser realizada usando modelos reológicos doreservatório, gravações de registro de poço de histórico, e/ou registroslitológicos feitos no momento da perfuração original do poço. Por exemplo,esta pode incluir identificar as zonas adequadas no poço com formaçõesgeológicas prováveis de produzir uma vedação anular. Essas etapas são,tipicamente, realizadas na fase de planejamento, antes de operar ferramentasde registro ou realizar outras etapas do método.

A presente invenção provê vantagens significativas.Primeiramente, ela faz uso de formações geológicas que tenham, devido acausas naturais, se deformado e invadido por cima do lado de fora de umatubulação de encamisamento em um furo de poço e criado uma vedaçãoanular na coroa circular de furo de poço. Em adição, ela permite que asvedações formadas pela formação geológica nesses furos de poço sejamqualificadas como uma barreira anular sem que um teste de pressão sejarealizado, em particular, onde a formação é provida para ser forte suficientepara impedir o vazamento dos fluidos de poço através da vedação. Essascaracterísticas da invenção ajudam, particularmente, a reduzir custos.

Várias modificações podem ser feitas sem se afastar do escopoda invenção descrita aqui. Por exemplo, em vez de, ou, em adição a um testede pressão, um teste de fluxo de entrada pode ser realizado a fim de provarque a formação provê vedação anular eficaz. Esse teste de fluxo de entradapode envolver reduzir a pressão sobre um lado da vedação em vez daqueletentando fluir através da vedação ou pressionando a vedação a pressãosuficiente na maneira dos testes de vedação descritos acima.

Também será apreciado que, embora os exemplos acimatenham sido descritos com referência a ferramentas de registro de ligação decimento acústicas/sônicas e/ou ultrassônicas, o método poderia ser realizadocom outros tipos de ferramentas de furo de poço (incluindo tanto ferramentasde cabo de perfuração quanto montadas em coluna). Essas ferramentas de furode poço podem incluir outros tipos de ferramenta de registro. Desse modo, ométodo poderia ser realizado fazendo-se uso de diferentes tipos de registrosde poço e/ou combinações de registro de poço. Por sua vez, a respostacaracterística a partir do primeiro furo de poço pode ser derivada a partir deum ou mais tipos diferentes de registro de poço. Por exemplo, a respostacaracterística poderia ser representada por um dado particular e/ou tipos dedados e/ou combinações de tipos de dados, que podem ser encontrados, porexemplo, nos diferentes registros de furo de poço.

Claims

1. Método para determinar a integridade de uma vedaçãoanular em um furo de poço, caracterizado pelo fato de compreender as etapasde:(a) prover uma resposta característica que é associada a umaformação geológica provendo uma vedação anular eficaz ao redor de umaseção de tubulação de encamisamento localizada em um furo de poço;(b) operar pelo menos uma ferramenta de furo de poço em umfuro de poço selecionado que se estende através da formação geológica paraobter dados de resposta de furo de poço selecionado associados a umapropriedade da formação geológica; e(c) comparar os dados de resposta de furo de poço selecionadocom a resposta característica para determinar se a formação geológica formauma vedação anular eficaz ao redor de uma seção de tubulação deencamisamento localizada no furo de poço selecionado.

2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelofato de incluir as etapas de:(d) selecionar primeiro e segundo furos de poço que seestendem através de uma formação geológica comum que é capaz de vedarcontra as primeira e segunda seções de tubulação de encamisamentolocalizadas no primeiro e no segundo furos de poço, respectivamente;(e) realizar um teste de vedação no primeiro furo de poço paradeterminar se a formação geológica forma uma vedação anular eficaz ao redorda primeira seção de tubulação de encamisamento do primeiro furo de poço;(f) operar pelo menos uma ferramenta de furo de poço noprimeiro furo de poço para obter os primeiros dados de resposta associados auma propriedade da formação geológica comum e derivar a respostacaracterística a partir dos primeiros dados de resposta; eem que o furo de poço selecionado é o segundo furo de poço ea etapa (b) é realizada no segundo furo de poço para obter os dados deresposta de furo de poço selecionado na forma dos segundos dados deresposta, que são comparados com a resposta característica de acordo com aetapa (c).

3. Método de acordo com a reivindicação 1 ou a reivindicação-2, caracterizado pelo fato de incluir a etapa de identificar uma formaçãogeológica que pode ser capaz de prover uma vedação anular.

4. Método de acordo com a reivindicação 2 ou a reivindicação-3, caracterizado pelo fato de que a etapa (e) inclui realizar um teste de fluxode entrada.

5. Método de acordo com as reivindicações 2 a 3,caracterizado pelo fato de que a etapa (e) inclui realizar um teste de pressão.

6. Método de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelofato de que realizar o teste de pressão inclui bombear fluido para dentro doprimeiro furo de poço para aumentar a pressão no primeiro furo de poçoacima de pelo menos uma pressão esperada máxima à qual a vedação poderiaser exposta pelos fluidos de poço.

7. Método de acordo com a reivindicação 5 ou a reivindicação-6, caracterizado pelo fato de que realizar o teste de pressão inclui determinarse há fluxo de fluido através da formação geológica provendo a vedaçãoanular no primeiro furo de poço.

8. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 5 a-7, caracterizado pelo fato de que realizar o teste de pressão inclui medir umapressão de fratura para a formação geológica.

9. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 5 a-8, caracterizado pelo fato de que realizar o teste de pressão inclui perfurar aprimeira seção de tubulação de encamisamento.

10. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 5a 9, caracterizado pelo fato de incluir as etapas de estimar uma resistênciaesperada da formação a partir dos modelos de reservatório e resultadoscomparativos a partir do teste de pressão com a resistência esperada estimadapara verificar se a formação provê uma vedação anular eficaz ao redor daprimeira seção de tubulação de encamisamento.

11. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 2a 10, caracterizado pelo fato de que o teste de vedação é um teste de descargaestendida.

12. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 2ali, caracterizado pelo fato de que os primeiros e segundos dados de respostaincluem dados de registro de densidade variável (VDL) obtidos operando-seuma ferramenta de furo de poço na forma de uma ferramenta de registro deligação de cimento no primeiro e no segundo furos de poço.

13. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 2a 12, caracterizado pelo fato de que os primeiros e segundos dados de respostaincluem dados de registro de ligação de cimento (CBL) obtidos operando-seuma ferramenta de furo de poço em forma de uma ferramenta de registro deligação de cimento no primeiro e no segundo furos de poço.

14. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 2a 13, caracterizado pelo fato de que os primeiros e segundos dados de respostaincluem dados de registro de ligação de azimute ultrassônico obtidosoperando-se uma ferramenta de furo de poço em forma de uma ferramenta deescaneamento ultrassônico no primeiro e no segundo furos de poço.

15. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 2a 14, caracterizado pelo fato de incluir a etapa de operar a mesma ferramentade furo de poço no primeiro e no segundo furos de poço.

16. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 2a 15, caracterizado pelo fato de incluir a etapa de operar ferramentas de furode poço diferentes no primeiro e no segundo furos de poço.

17. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 2a 16, caracterizado pelo fato de incluir a etapa de calibrar a ferramenta depoço que é operada para prover segundos dados de resposta que sãovalidamente comparáveis aos primeiros dados de resposta.

18. Método de acordo com qualquer uma das reivindicaçõesanteriores, caracterizado pelo fato de incluir a etapa de perfurar um furo depoço de desvio através do furo de poço selecionado.

19. Aparelho para furo de poço, caracterizado pelo fato derealizar um método como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a-18.

20. Aparelho para furo de poço de acordo com a reivindicação-19, caracterizado pelo fato de incluir pelo menos uma ferramenta de registropara obter dados de resposta.

21. Aparelho para furo de poço de acordo com a reivindicação-19 ou a reivindicação 20, caracterizado pelo fato de incluir um aparelho deteste de pressão para verificar se a formação geológica forma uma vedaçãoanular eficaz ao redor de uma seção de tubulação de encamisamento.