UMPC – Unidade Móvel de Pesquisa Científica: um sistema desenvolvido para aferições em tempo real das propriedades físico-químicas de fluidos de perfuração

• Autor(a) principal: Magalhães Filho, Sérgio da Cruz
• Data de Publicação: 2015
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRRJ
• Texto Completo: https://rima.ufrrj.br/jspui/handle/20.500.14407/13388
• topic: Automação; tempo real; perfuração; fluido de perfuração; controle; Automation; real time; drilling; drilling fluid; control; Engenharia Elétrica

Na última década, os processos de perfuração têm experimentado um avanço tecnológico significativo, permitindo que se alcançassem maiores profundidades, maiores produtividades e não obstante uma maior segurança operacional com maior flexibilidade nas operações de perfuração. Um símbolo da perfuração moderna são os poços direcionais, que agregam uma relação custo/benefício, na maioria dos casos, melhor do que os poços convencionais (puramente vertical). Para se perfurar direcionalmente, um conglomerado de ciências e tecnologias de ponta é necessário, desde o desenvolvimento de novos metais até sistemas automatizados de controle de torque e direção. No entanto, é sabido desde os primeiros poços perfurados que a partir de determinada profundidade o uso de fluidos de perfuração é imperativo para a viabilidade do processo inteiro. Os fluidos de perfuração possuem a primordial função de resfriar e lubrificar o sistema sob elevado atrito, executar a limpeza do poço em relação aos cascalhos gerados pela perfuração, exercer pressão sobre a formação rochosa para controle da invasão dos fluidos contidos nas rochas, dar estabilidade estrutural ao poço, dentre outras. Apesar de notória importância, a tecnologia empregada para a aferição e controle das propriedades de tais fluidos permanece a mesma há cinquenta anos. A viscosidade, a densidade, a estabilidade elétrica, a concentração de água em óleo e a concentração de sólidos totais em suspensão são propriedades que estão diretamente ligadas às questões operacionais do poço. Ainda que se tenha o que há de mais moderno para se perfurar, um controle inadequado das propriedades físico-químicas do fluido de perfuração pode comprometer a segurança e a viabilidade do processo inteiro. Neste sentido, este trabalho propôs e construiu um sistema automatizado para aferição remota das propriedades físico-químicas de fluidos de perfuração outrora citados. Os resultados demonstraram que a automação de tais medidas é possível, validadas a partir da comparação direta entre medidas aferidas em tempo real e aquelas aferidas em instrumentos de bancada utilizados nos principais poços de perfuração. O sistema construído possui mobilidade, controle automático das variáveis operacionais, acesso remoto às informações e determina em tempo real viscosidade aparente, densidade, estabilidade elétrica, condutividade elétrica, teor de água em óleo, concentração de sólidos e tamanhos e contagem de partículas em suspensão. O sistema foi testado em ambientes laboratoriais e está pronto para prosseguir para testes em campo.