ÃDETERMINAÇÃHORIZONTAL MEM POÇO ABER

LuíUNUN

ÃO DA TENSÃO MÍNIMA COM ENSAIOS RTO E REVESTIDO

ís Fernando NEUMANNNICAMP j h /2010NICAMP, junho/2010

Ensaios par

i. Teste de Absorção

ii. Microfraturamento

iii. Teste de Injetividad

iv. Step rate test (SRT

v. Minifrac

ra Determinação da Tensão

Horizontal Mínima - h

de (TI)

T)

The “pressure system” de

p ~ E / ho pcf ( E hpCL/h1/c1/cf

V limechanicalefficiency (tc) - go

Valimechanical

efines the various “pieces”see Sec 9-8 RS3

pc

ho2 CL / [kct/]1/2 / kh

linear flow radial flow (“MFO”)linear flow radial flow ( MFO )

id t reservoirverns prop schedule

idate reservoirOriginal de K Nolte

Ensaios à pEnsaios à ppoço abertopoço aberto

Um pouco mais siUm pouco mais siimplesimples...

Teste deTeste de

É um ensaio a poço abertd d f d f ãde cada fase da perfuraçãresistência à fratura da foeste valor seja alcançadoeste valor seja alcançado

O ensaio é realizado comté j bpoço até que seja observa

pressão quando o ensaio

O parâmetro medido é Preonde a começa a se igfuga do comportamento lifuga do comportamento lino poço

e Absorção (Leak off test)e Absorção (Leak-off test)

to sempre realizado no inicio ã d dião de um poço para medir a rmação e assim evitar que na perfuração do poço.na perfuração do poço.

a lenta pressurização do d d i d dado um desvio da curva de é suspendido.

essão de Absorção (Pa) ualar com a h havendo uma near da subida de pressãonear da subida de pressão

É um ensaio a poço abedeterminação da magnitdeterminação da magnitmínima (h) em um deteformação. O teste é normçatravés da injeção do flumuito baixas vazões (0,2pequeno período de tempequeno período de tem

A h é determinada atrade pressão além do fechde pressão além do fech

Associado com perfilagef i t ã d

p gfornecer a orientação do

MicrofraturamentoMicrofraturamento

erto utilizado para a tude da tensão horizontaltude da tensão horizontal erminado ponto da malmente realizado uido de perfuração em 2-0,6 bpm) por um

mpompo.

vés da análise do declínio hamento da fraturahamento da fratura.

em e testemunhagem pode d t õ

g po campo de tensões

FraturaFratura

hh

b 3

b

HRTPpHh 3 pHh

D t i ã dDeterminação da o i t ã d orientação de h

Tensões in SituTensões in Situ

h

gdzv 83048.0

121

v gdz0

P *2377

Pp 3048.0

h

LA = 121 mPV = 2534 m h

1

h 809475025.0

5172

75.0

Grad h 25345172

psi75781*3048.0

12123774333.0*34.86.8

psi3482433.0*6.8* psi3482433.034.8

PP ppv PP

psi5172371237124

2 ftpsi /6221.03048.0*42

Ensaios à poEnsaios à pooço revestidooço revestido

TI – é um simples bombepestabelecida de fluido de iguais ou próximas daqueprincipal.

É de so bastante com m É de uso bastante comum

Mas a interpretação dele Mas a interpretação dele, não é usual na PETROBR

O TI fornece a primeira Pcque será comparada com

TI Teste de InjetividadeTI – Teste de Injetividade

eio de uma quantidade pré-q pcompletação em vazões

ela prevista para o tratamento

m antes de m frat ramentom antes de um fraturamento

conforme Barree e Nolteconforme Barree e Nolte, RAS.

c (pressão de fechamento) a encontrada no minifrac

O SRT é um ensaio que cfluido em vazões crescentvazão se inicia a propaga

Já Nolte (RS 3) afirma catrate test is conducted solerate test is conducted soleesta não é uma interpretaPETROBRAS.

A pressão de propagaçãofechamento são identificafechamento são identificarelaciona a pressão de funde injeção com a vazão dde injeção com a vazão d

Step Rate Test (SRT)Step Rate Test (SRT)

contempla o bombeio de um tes para identificar em que ção da fratura.

tegoricamente que “The step ely to determine Pc” masely to determine Pc mas ação corrente na

o da fratura e a pressão de das em um gráfico quedas em um gráfico que ndo ao final de cada estágio e injeção.e injeção.

• O gráfico é caracterizado por duas linhas retas. A injeção matricial é

t d l t drepresentada pela reta com grande inclinação e a injeção com propagação de fratura é

i dcaracterizada por uma reta com inclinação bem mais suave. A intersecção das duas retas fornece uma boa estimativa para a pressão de propagação da fratura. E, ainda conforme Nolte, o ponto onde a , preta que caracteriza a injeção acima da pressão de fratura cruza o eixo dos Y’s fornece uma excelente aproximação para a pressão de fechamento.

Step Rate Test (SRT)Step Rate Test (SRT)

Controle de QualidadControle de Qualidad

Um SRT será consideradoválido quando:

- Cada reta é caracterizada porpelo menos 3 pontospelo menos 3 pontos

- A extrapolação da reta queA extrapolação da reta quecaracteriza a injeçãomatricial para vazão zerodeve ser aproximadamentedeve ser aproximadamenteigual à pressão de fundoimediatamente antes do SRT.

de de um Step Rate Test (SRT)de de um Step Rate Test (SRT)

Minifrac – é um ensaio qquma certa quantidade préfluido que será usado no tgeralmente gel reticulado,daquela prevista para o fr

fornece o segundo valor dcom o identificado no TIcom o identificado no TI

fornece a eficiência e o coformação para cálculo do principal.

MinifracMinifrac

que contempla o bombeio de q pé-estabelecida do mesmo tratamento principal, , em vazão igual ou próxima raturamento.

da Pc para ser comparado

oeficiente de filtração da çvolume de gel no tratamento

Interpretd Pde Press

tação do Declínio ã TI Mi ifsão – TI e Minifrac

TI e minifrac – porque de

The shut-in decline test can be d i h i hused with either a step rate or

calibration test. The decline data are displayed on a square-root p y qplot (Appendix Fig. 1d) or a G-plot (Fig. 9-29) that assumes square root exposure time forsquare-root exposure time for the fluid-loss behavior. The closure pressure is inferred where the slope changes on either plot. The derivative should be used to magnify theshould be used to magnify the change of slope and enhance its identification.

erivadas, raiz e função G...

A análise do declínio de pressão pode ser conduzida napode ser conduzida na seqüência de um SRT ou teste de calibração. Usualmente os dados do declínio são dispostosdados do declínio são dispostos em um gráfico com raiz quadrada ou função G que assume a raiz quadrada doassume a raiz quadrada do tempo para o comportamento da perda de fluido. A pressão de fechamento é inferida quandofechamento é inferida quando ocorre alteração na inclinação de cada gráfico. A derivada deve ser usada para amplificar adeve ser usada para amplificar a mudança da inclinação e facilitar a sua identificação

Declínio de presspe raiz q

Função GFunção G

Fonte: Barree, SPE 60291

são TI e minifrac: função G çquadrada e suas derivadas

R i d d d t

12000Closure Pressure = 9,311 psi Derivative

L2-E

Raiz quadrada do tempo

10000

11000

12000

-250

0

P (p

si)

D

800 0

900 0

-750

-500

Mea

sure

d B

HP erivative

L1-S L1-E

0 1.5 3.0 4.5 6.0 7.5600 0

700 0 -1000

Sqrt of Shut-in T ime (sqrt(min))M

L2-S

q ( q ( ))

Fonte: Nolte, SPE 52220

Declínio Normal – Raiz QdP/dt

Quando se usa a funçãoraiz Quadrada – associadP/dt – o fechamento dasúbito incremento no vasúbito incremento no va

Nota: o uso da derivada naNota: o uso da derivada najustifica devido ao fato dsensibilidade muito maiamplifica e permite detede pressão mais rapidam

Quadrada de Tempo e p

o especialista de tempo –ada com a derivada linear –a fratura será indicado pelo alor da derivadaalor da derivada.

as duas análises seas duas análises se da derivada possuir uma or, isto é, a derivada

ectar eventos do declínio mente.

Uso da SQRT pelo DUso da SQRT pelo D

The SQRT plot showsQ pabout flat up to almosand then increases dand then increases dfracture closure.

Dr Leen FracPro no RO 37iDr. Leen – FracPro no RO-37i

s a derivative that is st 5 minutes past shut-in ramatically indicatingramatically indicating

Exemplo do uso de Sppelo Dr Leen - Fra

Meas'd Btmh (psi)(d/dt) Bottomhole Press (psi)

8000 0

7400 -200

BH Closure Stress: 5623 psiClosure Stress Gradient: 0.468 psi/ftSurf Closure Pressure: 413 psiClosure Time: 4.7 minPump Time: 7.0 minImplied Slurry Efficiency: 32.7 %

6800 -400

Implied Slurry Efficiency: 32.7 %Estimated Net Pressure: 877 psi

6200 -600

5600 -800

Time (min 5000 -1000

0.0 3.0

SQRT e sua derivada (RO-37i (cPro

Bottomhole Press (psi)Implied Slurry Efficiency (%)

8000 200.0

7400 160.0

6800 120.0

6200 80.0

5600 40.0

) 5000 0.0

6.0 9.0 12.0 15.0

SQRT d i dSQRT e sua derivada RO 37 áli Ma, RO-37, análise com Meyer

Tip Extension RO 37 anTip Extension, RO-37, annálise com Meyernálise com Meyer

Seqüência Lódos Testes dedo Modelo de

ógica para Interpretação e Calibração e Ajuste ç j

Fratura no Meyer

Seqüência LógicaSeqüência Lógica

Definir limites:

• Inferior: com Gráfico de Hoinício o regime de fluxo pseinício o regime de fluxo psejá está fechada

• Superior: determina a Pp (p• Superior: determina a Pp (pSRT. O ponto de fechamenem valores abaixo da Pp;

aa

orner se determina onde tem eudo-radial. A partir daí a fraturaeudo radial. A partir daí a fratura

pressão de propagação) pelopressão de propagação) pelo to da fratura deve ser procurado

Teste de CalibraçãTeste de Calibraçãão no MLH 2 (Malhado)ão no MLH-2 (Malhado)

Arenito Enchova

P estática = 3619 psi

Intervalo: 3182-3197 m

TVD: 2810,3-2824,4 m

Teste de CalibraçãTeste de Calibraçãão no MLH 2 (Malhado)ão no MLH-2 (Malhado)

SRT com fluido deSRT com fluido de completação 8,6 lb/gal

Minifrac com gel reticulado SpectraFrac 35 lb/1000 gal e base água do mar com Claymaster

Gráfico de HornerGráfico de Horner

Horner: SE e somente SE a extrapolação darazoavelmente semelhante à pressão estátrazoavelmente semelhante à pressão estát

r do minifrac (ou do SRT)r do minifrac (ou do SRT)

P estática = 3619 psi

P* = 3673 psi - OK

O ponto 1B, em torno de 4300 psi, indica o início

d i d di ldo regime pseudo-radial, logo a pressão de

fechamento deverá ser superior a este valor.

a reta vermelha apontar para um valor ica da formação!!!ica da formação!!!

Pontos do SRT pPontos do SRT – p

A pressão de fundo imediatamente antsuperior a 3900 psi. SEMPRE registrarsuperior a 3900 psi. SEMPRE registrar

pressão de fundopressão de fundo

tes do início do SRT é um pouco r esta referência!!!r esta referência!!!

Interpretação do SInterpretação do S

A pressão de propagação é de 5064 psi, loge do minifrac deverá, NECESSARIAMENTE,e do minifrac deverá, NECESSARIAMENTE,

SRT no MLH 2SRT no MLH-2

SRT válido!

- Pelo menos três pontos caracterizando cada regime

- A extrapolação da reta do regime de injeção matricial (azul) aponta ( ) ppara um valor em torno de 3900 psi, que é muito próximo do valor registrado imediatamente antes do SRT.

go a pressão de fechamento do TI/SRT ser inferior a este valor.ser inferior a este valor.

Interpretação do decp ç– Nolte G e deriva

Pc = 4830 psi - Tc = 3,3 min e Ef = 26,7%

clínio de pressão do minifrac pada G dP/dG

- Ponto 2A marca a Pp do SRT (5064 psi) – A Pc de e ser menor do q edeve ser menor do que este valor

- O final da barra vermelha corta a linha dovermelha corta a linha do declínio de pressão em 5300 psi (início do regime pseudo-radial). A Pc deve ser maior do quePc deve ser maior do que este valor.

- O Tc é marcado assim que a derivada GdP/dG –que a derivada GdP/dG vermelha – se afasta do segmento de reta 1A1B.

N t

%

-Net pressure para ser modelada no simulador será ISIP – Pc = 5338-4830 = 508 psi

Interpretação do decp ç– Nolte G e deriva

Pc = 4826 psi - Tc = 3,3 min e Ef = 26,8%

clínio de pressão do minifrac pada G dP/dG

- Ponto 2A marca a Pp do SRT (5064 psi) – A Pc de e ser menor do q edeve ser menor do que este valor

- O final da barra vermelha corta a linha dovermelha corta a linha do declínio de pressão em 5300 psi (início do regime pseudo-radial). A Pc deve ser maior do quePc deve ser maior do que este valor.

- O Tc é marcado na inflexão da derivadainflexão da derivada dP/dt –vermelha.

%

-Net pressure para ser modelada no simulador será ISIP – Pc = 5338-4826 = 516 psi

Seqüência LógicaSeqüência Lógica –

O modelo no Meyer dydeterminado na interp

• Minimum stress (pressã(ppsi

• Net pressure – 500 psi

T d f h t• Tempo de fechamento

Eficiência (ajustada pe• Eficiência (ajustada petotal de filtração) – 26%

o que mudar no modeloo que mudar no modelo

deve refletir o que foi qpretação do minifrac: ão de fechamento) – 4830 )

3 3 i– 3,3 min

la alteração do coeficientela alteração do coeficiente %

Proppant Fract

P tProppant

turing versus Acid Fracturing

A idAcid

Proppant Fract

P tProppant

turing versus Acid Fracturing

A idAcid

In acid frac jobs, high fractu

- Non-uniform surface etc

- Sufficient fracture stren

FractureFractureOpeningOpening

RRp gp g

Fonte: JIP acid Frac 2007

Conductivity Dependence

ure conductivity requires:

ching to remain open for flow

gth to withstand closure stress

Rock Dissolved Rock Dissolved by Acidby Acid

FractureFractureClosingClosingyy gg

Corpo de Prova ACorpo de Prova AANTES ataque ácidoANTES ataque ácido

Corpo de Prova DCorpo de Prova DEPOIS ataque ácidoEPOIS ataque ácido