Como funciona a perfuração de petróleo (Sondagem)

Foto cedida por Philips Petroleum Co
Trabalhadores da mesa rotativa desengatam a tubulação de perfuração

A equipe ergue a torre de perfuração e inicia as operações de sondagem. Primeiro, a partir do poço inicial, eles perfuram um poço de superfície até uma profundidade pré-determinada (algum ponto acima de onde acham que se localiza a armadilha de petróleo). Há cinco etapas básicas para perfurar o poço de superfície:

1. posicionar a broca, o colar e a tubulação de perfuração no poço;
2. prender o conjunto de ligação e a mesa giratória e iniciar a perfuração;
3. à medida que a sondagem prossegue, circular a lama através da tubulação e para fora da broca para remover os cortes de rocha do poço;
4. adicionar novas seções (emendas) da tubulação de perfuração conforme o aumento da profundidade do poço;
5. remover (desengatar) a tubulação, o colar e a broca de perfuração quando a profundidade pré-determinada (no máximo a 600 metros) é atingida.

Assim que atingem a profundidade pré-determinada, eles devem passar e cimentar o revestimento, ou seja colocar seções da tubulação de revestimento no poço, para prevenir que ele desmorone. A tubulação de revestimento possui espaçadores em volta do lado externo, para ficar centralizada no poço.
A equipe de revestimento coloca a tubulação de revestimento no poço. A equipe de cimentação bombeia o cimento ao longo da tubulação de revestimento, usando uma retro vedação, um cimento pastoso, um tampão superior e lama de perfuração. A pressão da lama de perfuração faz com que o cimento pastoso se mova através do revestimento e preencha o espaço entre o exterior do revestimento e o poço. Finalmente, o cimento é deixado endurecer e então testado quanto a suas propriedades, como dureza, alinhamento e vedação apropriada.
A perfuração continua em estágios: eles perfuram e então passam e cimentam novos revestimentos, e começam a perfurar novamente. Quando os cortes de rocha da lama revelam a areia oleosa da rocha-reservatório, eles podem ter atingido a profundidade final. Nesse ponto, removem o mecanismo de sondagem do poço e fazem vários testes para confirmar essa descoberta:

• elaboração do perfil do poço - consiste em abaixar sensores elétricos e de gás no poço para fazer medições das formações rochosas lá existentes;
• teste da coluna de perfuração - significa abaixar um dispositivo no poço para medir as pressões, as quais deverão revelar se a rocha-reservatório foi atingida;
• amostras de testemunho - obtenção de amostras de rocha para verificar as características da rocha-reservatório.

Assim que atinge a profundidade final, a equipe completa o poço para permitir que o petróleo flua para o revestimento de uma maneira controlada. Primeiro, eles abaixam uma pistola de perfuração no poço até a profundidade de produção. A pistola possui cargas explosivas para criar furos no revestimento através dos quais o petróleo possa fluir. Depois que o revestimento é perfurado, eles passam um tubo de pequeno diâmetro (os tubo de produção) no poço como um conduto para que o óleo e o gás fluam do poço. Um dispositivo chamadovedador é enviado para baixo pelo lado externo do tubo de produção e quando ele é instalado no nível de produção, é expandido para formar uma vedação ao redor do exterior do tubo de produção. Finalmente, conecta-se uma estrutura com diversas válvulas chamadaárvore de Natal na parte superior do tubo de produção que é cimentada no topo do revestimento. A árvore de Natal permite que a equipe controle o fluxo de óleo do poço.

Assim que o poço é finalizado, eles devem iniciar o fluxo de óleo para o poço. Em rochas-reservatório calcárias, é bombeado ácido para o interior do poço e para fora das perfurações, para que os canais no calcário sejam dissolvidos e conduzam o petróleo para o poço. Para rochas-reservatório de arenito, um fluido de composição especial contendo agentes de escoramento (areia, casca de noz, bolotas de alumínio) é bombeado para o poço e para fora das perfurações. A pressão desse fluido faz pequenas fraturas no arenito que permitem que o petróleo flua para o poço, enquanto os agentes de escoramento mantêm essas fraturas abertas. Assim que o petróleo estiver fluindo, a torre de perfuração é removida do local e o equipamento de produção é erigido para extrair o óleo do poço.

Novas tecnologias de perfuraçãoO Departamento de Energia dos EUA e a indústria petrolífera estão trabalhando em novas maneiras para a exploração de petróleo, incluindo técnicas de perfuração horizontal para atingir o petróleo sob áreas ecologicamente sensíveis e o uso de raios laser para perfurar poços de petróleo.

Estouros e incêndiosNos filmes, você vê o petróleo jorrando (um estouro) e talvez até mesmo um incêndio quando os sondadores atingem a profundidade final. Essas condições são verdadeiramente perigosas e são evitadas (espera-se) com o sistema de segurança contra estouros e a pressão da lama da perfuração. Na maioria dos poços, o fluxo do petróleo deve ser iniciado pela acidificação ou fraturamento do poço.