the spe foundation through member donations and a ... · • os registros de mwd são feitos:...
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Primary funding is provided by
The SPE Foundation through member donations
and a contribution from Offshore Europe
The Society is grateful to those companies that allow their
professionals to serve as lecturers
Additional support provided by AIME
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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