Análise do Energia Mecânica Específica para Otimização da Taxa de Penetração em Perfurações de Poços

Resumo

A exploração do pré-sal em plataformas offshore é uma atividade de grande importância e alta complexidade. As rochas do pré-sal, na maioria carbonáticas, apresentam desafios para a perfuração devido às suas características mecânicas, que resultam em uma redução da taxa de penetração (ROP) e aumento dos custos operacionais. A perfuração de poços de petróleo e gás nestas regiões demandam elevados investimentos, podendo ultrapassar 1,3 milhões de dólares por dia nas operações de perfuração. A otimização e eficiência operacional são fundamentais, considerando que a perfuração em rochas carbonáticas é lenta, com ROP variando entre 0,5 e 7,5 m/hora. A computação aplicada tem se mostrado uma aliada valiosa na otimização dos parâmetros mecânicos de perfuração, como rotação (RPM), peso sobre a broca (WOB) e vazão (FLOW) reduzindo os custos. Neste trabalho, analisa-se os parâmetros mecânicos registrados durante a perfuração de poços offshore da Noruega, da Austrália, e do pré-sal do Brasil, tendo como foco o cálculo da Energia Mecânica Específica (MSE). São gerados gráficos de MSE versus ROP. Estes gráficos permitem avaliar a eficiência das operações e determinar se foram utilizados valores ideais dos parâmetros mecânicos de perfuração. Gráficos de ROP versus WOB e MSE versus ROP para as rotações utilizadas também são criados para estudo. Os resultados através das análises permitiram identificar que, em alguns casos, as operações de perfuração poderiam ter sido otimizadas com ajustes nos parâmetros mecânicos, reduzindo o tempo total de perfuração. Além disso, o uso de métodos de otimização, como algoritmos evolutivos e redes neurais, podem efetivamente contribuir para a melhoria dos resultados.