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Society of Petroleum Engineers

Distinguished Lecturer Programwww.spe.org/dl

1

POSICIONAMENTO DO POÇO, CONTROLE DE

QUALIDADE, ERROS GROSEIROS E MODELOS

DE ERRO

SPE 2014-2015 Distinguished Lecturer Series

Nestor Eduardo Ruiz

Gyrodata

2

AGENDA

●Posicionamento do poço

●Medidas de inclinação

●Medidas de Azimute

●Modelos de erro para ferramentas

magnéticas

●Modelos de erro para ferramentas

giroscópicas

●Modelos de erros e erros grosseiros

●Conclusões e recomendações 3

POSICIONAMENTO DE POÇO

4

INCLINAÇÃO

5

AZIMUTE

ANTIGAS FERRAMENTAS MAGNÉTICAS

6

MECANISMO MULTISHOT

7

Dip Angle= f(Hx, Hy, Hz, Gx, Gy, Gz)

FERRAMENTAS MAGNÉTICAS DE ESTADO SÓLIDO

8

INCLINAÇÃO

9

INCLINAÇÃO

10

AZIMUTE

• Ferramentas Magnéticas

– Sensores estáveis

– Referência variável

• Giroscópios no modo gyro

compass

– Referencia muito estável

– Sensores variáveis

– Orientadas com o

movimento da rotação da

terra.

• Giroscópios no modo continuo

– Dependem de um ponto de

inicialização

REFERÊNCIA MAGNÉTICA

REFERÊNCIA ROTAÇÃO

DA TERRA

MODO CONTINUO

11

CONTROLE DE QUALIDADE PARA FERRAMENTAS

MAGNÉTICAS

• TESTES INTERNOS em cada medição

– Campo magnético total (H Total)

– Gravidade total (G Total)

– Ângulo DIP

– Testes adicionais

– Medições repetidas com conjuntos de sensores

adicionais

– Teste de desalinhamento com registros de rotaçãoComponentes de desalinhamento das ferramentas

para conjuntos de perfuração fixos.

(SPE PAPER 105558)

12

GIROSCÓPIOS LIVRES

13

GIROSCÓPIOS DE TAXA DE CAMBIO

MODO GYRO COMPASS

Acelerômetros provêm

Inclinação e tool face

Giroscópios provêm

direção do norte

verdadeiro z

Torque axis y

Spin AxisTorque axis x

Instrument Axis

14

GIROSCÓPIOS DE TAXA DE CAMBIO

MODO CONTINUO

Vertical Earth

Rotation Vector

Horizontal Earth

Rotation Vector

Gyro Sensor

Wellbore Direction

15

CONTROLE DE QUALIDADE PARA FERRAMENTAS

GIRSCÓPICAS

● Para o modo Gyro Compass

● Valor da velocidade horizontal da

terra para os sistemas com

giroscópios dos eixos XY

● Gravidade Total (G total)

●Para o modo continuo

● Número de qualidade

● Comparação de entrada/ saída16

MODELO DE ERROS PARA FERRAMENTAS MAGNÉTICAS

• Modelo de Wolff e De Wardt em 1981

• Modelo Básico para MWD proposto como o modelo

ISCWSA em 2000 (Williamson SPE 67616)

• Assume

• Erros causados nas posições calculadas dos

poços, são causados exclusivamente pela

presencia dos erros de medição das estações de

registro do poço.

• Há três vetores de medição

• Profundidade,

• Inclinação,

• Azimute,

• Se requer também o ângulo da tool face da

ferramenta para a direção da propagação

do erro17

• As fontes de erro são estatisticamente

independentes

• Há uma relação linear entre a medida de

cada erro de medição e o erro de posição

(ou coordenadas)

• O efeito combinado de erro na posição final

de qualquer numero de medições em

qualquer numero de registros é igual à soma

vetorial da contribuição dos efeitos do erro

individual.

MODELOS DE ERRO PARA FERRAMENTAS

MAGNÉTICAS

18

• O modo de propagação do erro pode ser:

• Aleatório

• Sistemático

• Poço por poço ou

• Global.

• Os registros de MWD são feitos:

• Seguindo procedimentos standard

• Controle rigoroso da calibração da ferramenta

• O O intervalo de registro não é maior do que 100ft

• Os espaços não magnéticos devem ser de acordo à

cartas standards

• Não se realiza registro perto de outro revestimento ou

de alguma outra fonte de ferro existente.

MODELOS DE ERRO PARA FERRAMENTAS MAGNÉTICAS

PREMISSAS

19

MODELOS DE ERRO PARA FERRAMENTAS

GIRSOCÓPICAS

• Conjunto de términos compatíveis com o modelo

ISCWSA para o modo Gyro compass

• Conjunto de termos simplificados para o modo de

operação continuo

• Todos os términos do modelo ISCWSA devem ser

previstos por cada companhia de giroscópios

baseado nas medições efetuadas.

20

SPE 90408

GROSS ERROR EXAMPLE

-25

-20

-15

-10

-5

0

-5 0 5 10 15 20

NO

RTH

ING

(m

)

EASTING (m)

-25

-20

-15

-10

-5

0

5

10

15

-10 0 10 20

NO

RTH

ING

(m

)

EASTING (m)

Well 1 Initial Well Head

New Well First Survey

-25

-20

-15

-10

-5

0

5

10

15

-10 0 10 20

NO

RTH

ING

(m

)

EASTING (m)

Well 1 Initial Well Head

New Well First Survey

-30

-20

-10

0

10

20

30

40

-20 0 20

NO

RTH

ING

(m

)

EASTING (m)

Well 1 Initial Well Head New Well First Survey

New Well Second Survey

-30

-20

-10

0

10

20

30

40

-20 0 20

NO

RTH

ING

(m

)

EASTING (m)

Well 1 Initial Well Head New Well

Well 1 Actual Well Head

21

BOTTOM HOLELOCATEDMD: 3153.00

BOTTOM HOLELOCATEDMD: 3178.20

-100

0

100

200

300

400

500

600

700

-300 -200 -100 0 100 200 300 400 500

NO

RTH

IN

G (

m)

EASTING (m)

Survey 1 Survey 2

BOTTOM HOLE

LOCATEDMD: 3153.00

BOTTOM HOLELOCATED

MD: 3310.02

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500

IN

CLIN

ATIO

N

MEASURED DEPTH (m)

Survey 1 Survey 2 Gyro

EXEMPLO DE ERRO GROSSEIRO

22

BOTTOM HOLELOCATEDMD: 2606.00

-2

0

2

4

6

8

10

12

14

16

-4 -2 0 2 4 6 8 10 12 14

NO

RTH

ING

(m

)

EASTING (m)

BOTTOM HOLE

LOCATEDMD: 2606.72

12.3

12.4

12.5

12.6

12.7

12.8

12.9

13.0

13.1

13.2

13.3

13.4

8.0 8.2 8.4 8.6 8.8 9.0

NO

RTH

ING

(m

)

EASTING (m)

EXEMPLO DE APLICAÇÃO PARA COMPLETAÇÃO

23

GROSS ERROR EXAMPLE

BOTTOM HOLE

LOCATED

MD: 4066.86

BOTTOM HOLE

LOCATED

MD: 4080.00

BOTTOM HOLELOCATED

MD: 4080.00

BOTTOM HOLE

LOCATEDMD: 4066.86

0

20

40

60

80

100

120

0

10

20

30

40

50

60

70

80

0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500

AZIM

UTH

IN

CLIN

ATIO

N

MEASURED DEPTH (m)

Azimuth Survey 1 Azimuth Survey 2 Inclination Survey 2 Inclination Survey 1

BOTTOM HOLELOCATEDMD: 4066.86

BOTTOM HOLELOCATEDMD: 4080.00

-1500

-1000

-500

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

-500 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000

NO

RTH

ING

(m

)

EASTING (m)

Survey 1 Survey 2

24

EXEMPLO DE ERRO GROSSEIRO

0

20

40

60

80

100

120

140

160

0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500

AZIM

UTH

MEASURED DEPTH (m)

0

20

40

60

80

100

120

140

160

0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500

AZIM

UTH

MEASURED DEPTH (m)

Gyro Database MWD

0

50

100

150

200

250

0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500

AZIM

UTH

MEASURED DEPTH (m)

Gyro Database corrected MWD Database MWD

25

MODELOS DE ERRO

26

•Uma corrida curta de gyro $10,000 +

•Uma aproximação a um poço existente $100,000 +

•Um tampão e sidetrack $1 milhões +

•Poço for a da formação produtiva $10 milhões +

•Uma perfuração mais profunda $100 milhões +

•Uma colisão menor com descontrole $1 bilhões +

•Uma colisão maior com descontrole $10 bilhões +

CASO DE NEGOCIOS?

Prof Angus Jamieson

27

CONCLUSÕES

28

• O planejamento do programa de registros

direcionais é muito importante durante o

planejamento da trajetória do poço.

• Verificar a posição da cabeça do poço e o

programa de registros para evitar erros

grosseiros

• Os erros grosseiros nos dados de registros

devem ser validados e verificados antes de

usa-los no modelo de erro.

• O controles de qualidade realizados em cada

registro são necessário mas não suficientes.

29

• Os controles externos de qualidade com um

registro direcional são a forma mais

confiável de detectar erros grosseiros

• A comparação de inclinação, azimute e

coordenadas em um registro de verificação

independente é o controle de qualidade

mais poderoso disponível.

• Cada modelo de erro é validado pelas

companhias de serviço.

CONCLUSÕES

• Depois de cada estação de registro

• Teste de G-total-, H-total/dip-

• Não se controla o desalinhamento, declinação, SAG e profundidade

• Pelo menos um por seção perfurada ou registrada

• Teste de rotação de toma de medição

• Podendo assim controlar o desalinhamento

• Ao final de cada seção perfurada

• Correção multi estação

• A validez depende da variação geométrica do registro direcional

• Não se controlam os términos

• A precisão melhora

PRATICAS RECOMENDADAS

30

• Numa corrida de broca intermediaria

• Testes de verificação com registros independentes

• EMS - Declinação não é controlada

• Drop gyro - Profundidade não é controlada

• Wire-line gyro - Todos os términos de erro são controlados

• Na profundidade final é necessário um registro definitivo

• Registro continuo com giroscópios

• Com inicialização independente

• Usando as corridas de entrada e saída

PRATICAS RECOMENDADAS

31

•ISCWSA é uma boa fonte de informação:

WWW.ISCWSA.NET

•Link desde a página da SPE na seção de posicionamento

de poços: http://connect.spe.org/WellborePositioning/home

32

OBRIGADO

33

Society of Petroleum Engineers

Distinguished Lecturer Programwww.spe.org/dl

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