NeoScopeAnálise de formações durante a perfuração sem fontes químicas

O serviço NeoScope reduz os riscos porque elimina a necessidade de fontes químicas nas operações de perfilagem durante a perfuração (LWD). Trata-se da única solução de análise de formações durante a perfuração sem o emprego de fontes químicas atualmente disponível na indústria. O NeoScope utiliza a exclusiva tecno-logia do gerador de nêutrons pulsados, no mais curto e multifuncional colar de LWD disponível.

“Estamos satisfeitos com o serviço NeoScope e com a correlação que se faz entre a análise de densidade nêutron-gama sem fontes e os perfis de densidade de poços vizinhos. Mediante esse sucesso, gostaríamos de recomendar o uso desse serviço em poços no futuro, quando a utilização de fontes químicas pode ser um problema.”

—Pearl Oil, Tailândia

OPERAÇÃO DO GERADOR DE NÊUTRONS PULSADO (PNG)

PNG DESLIGADO

O FLUXO DE LAMA ATUA

SOBRE A TURBINA DO MWD.

A TURBINA DO MWD GIRA E ATUA

COMO FONTE DE ALIMENTAÇÃO PARA O

NEOSCOPE, QUE ATIVA O PNG.

PNG LIGADO

QUANDO LIGADO, O PNG PRODUZ

NÊUTRONS COM ALTA ENERGIA QUE

INTERAGEM COM A FORMAÇÃO.

O SERVIÇO NEOSCOPE FORNECE MEDIÇÕES

DE: DENSIDADE NÊUTRON-GAMA

SEM FONTES QUÍMICAS, POROSIDADE

NEUTRÔNICA, SIGMA E ESPECTROSCOPIA.

QUANDO O FLUXO DE LAMA É

INTERROMPIDO, O PNG DESLIGA.

1

2

3

5

F

G

H

4

1

2

3

5

F

G

H

41

2

3

5

F

G

H

4

1

2

3

5

F

G

H

4

1

2

3

5

F

G

H

4

Quando ativado, o PNG produz nêutrons, eliminando as fontes químicas de amerício berílio (241AmBe - radioisótopo de nêutron) e de césio (137Cs - fonte de raios gama), além de todas as complexas exigências e regulamentações relativas aos procedimentos de transporte e manuseio. Nêutrons são gerados somente quando o NeoScope recebe alimentação proveniente da turbina do MWD. Quando não há fluxo de lama, o PNG interrompe a geração de nêutrons e a ferramenta pode ser manuseada sem nenhuma especificação de segurança em particular. Operações como pescaria, desvios e abandonos de poços não mais necessitam de procedimentos especiais e onerosos, como quando se utilizam colunas de perfuração contendo fontes radioativas.

Explorando Novas Fronteiras Em perfurações exploratórias, o serviço NeoScope:

■ Elimina a necessidade de fontes químicas;

■ Evita procedimentos complexos de pescaria, desvios e abandonos;

■ Fornece análise petrofísica detalhada e em tempo real;

■ Reduz o tempo de sonda ao permitir análises logo no início do trabalho, otimizando os programas de perfuração e de perfilagem.

Desenvolvendo áreas de formação petrolífera não convencionais Em áreas de formação petrolífera não convencionais, o serviço NeoScope:

■ Oferece um extensivo pacote de medição sem fontes químicas para avaliação da qualidade de reservatórios;

■ Fornece informações críticas para otimizar a qualidade da completação;

■ Fornece medições sem fontes químicas e em tempo real, para melhorar o direcionamento do poço;

■ Elimina custos e riscos de transporte e manuseio relacionados ao uso de fontes químicas.

Superando os desafios diários Em todas as operações de perfuração, o serviço NeoScope:

■ Reduz o tempo de sonda e os riscos ao eliminar as operações de instalação e remoção da fonte;

■ Fornece todas as medidas próximas à broca;

■ Aumenta eficiência e segurança integrando todos os sensores em um só colar;

■ Evita desvios complexos e longas operações de pescaria.

A Solução Sem Fontes Químicas

O serviço NeoScope utiliza um gerador PNG para produzir nêutrons, eliminando a necessidade de fontes nucleares químicas. O fornecimento de nêutrons é controlado pela tensão aplicada ao PNG. A capacidade de gerar pulsos de nêutron – ao contrário dos feixes contínuos fornecidos por uma fonte química – fornece diversas medições. Estas medições sem fontes incluem densidade nêutron-gama, porosidade neutrônica, espectroscopia por captura elementar e sigma por captura neutrônica transversal.

Densidade nêutron-gama sem fontes, uma exclusiva medição sem uso de fontes químicasUtilizando o PNG e uma série de detectores, a ferramenta NeoScope determina a densidade nêutron-gama sem fontes (SNGD) a partir dos raios gama induzidos pela interação de nêutrons de alta energia com a formação. A densidade SNGD pode substituir a densidade gama-gama (GGD) tradicional, permitindo a análise de formações sem o uso de uma fonte nuclear química. Devido à natureza complexa da resposta da medição de densidade SNGD, é necessária uma minuciosa calibração prévia para manter a exatidão da medida inferior a 0,025 g/cm3 em formações limpas. A densidade GGD convencional é limitada a 0,015 g/cm3. A medição de densidade SNGD fornece dados de litologia com maior qualidade, em comparação ao fator fotoelétrico (PEF) da densidade tradicional (GGD). Porém, pelo fato de não ser focada azimutalmente, essa medição não é capaz de formar uma imagem. A medição SNGD é também mais profunda e menos dependente do contato com a formação, comparada à GGD. As indicações de controle de qualidade nos perfis auxiliam na interpretação de diagnósticos internos da ferramenta e na qualidade da medição durante toda a perfuração, melhorando o processo de tomada de decisões.

Porosidade neutrônica térmica e índice de hidrogênio Possuindo uma maior contagem comparada à fonte nuclear química, os nêutrons de alta energia do PNG, utilizados em uma série de detectores do NeoScope, permitem a determinação do índice de hidrogênio da formação (HI). Os nêutrons de alta energia são desacelerados pelos átomos de hidrogênio na formação. A medição de nêutrons utiliza a contagem dos detectores dos tubos de hélio-3 próximos e distantes para determinar a porosidade e o índice de hidrogênio. A medida do índice HI é menos sensível a condições ambientais do que a porosidade neutrônica térmica equivalente.

O único LWD com espectroscopia e sigma Os dados de espectroscopia são adquiridos por um detector de raios gama realizando uma análise espectral. As computações relacionadas à espectroscopia são realizadas na própria ferramenta, permitindo a identificação da composição elementar da formação, a resposta nuclear dos grãos da formação e a determinação da litologia em tempo real. A quantificação volumétrica da litologia é importante para a determinação precisa dos fatores de porosidade e saturação.

A medição sigma, que é sensível principalmente à presença de cloro, é utilizada para fornecer uma análise de saturação independente da resistividade, para distinguir fluidos da formação e para identificar zonas economicamente produtíveis com baixa resistividade durante a perfuração.

A Ciência da Medição

MEDIÇÕES BASEADAS NO PNG

DENSIDADE NÊUTRON-GAMA

POROSIDADE NEUTRÔNICA

ESPECTROSCOPIA

SIGMA

OUTRAS MEDIÇÕES

RESISTIVIDADE

CÁLIPER ULTRASSÔNICO DUPLO

PRESSÃO E TEMPERATURA ANULAR DURANTE A PERFURAÇÃO

CHOQUE E VIBRAÇÃO TRIAXIAL

RAIO GAMA AZIMUTAL

INCLINAÇÃO PRÓXIMO À BROCA

Gerador de nêutrons pulsados, uma fonte eletro-comutável de nêutrons

A densidade nêutron-gama sem fontes (SNGD) do NeoScope é baseada na detecção de raios gama induzidos pelas colisões entre nêutrons de alta energia e a formação.

Serviço LWD multifuncionalO NeoScope é o primeiro serviço de tecnologia sem fontes de avaliação geológica da indústria. É também o pacote multifuncional de medições oferecido no mais curto e simples colar de 8m. As medições incluem raios gama natural azimutal, resistividade, cálipers ultrassônicos duplos, SNGD, porosidade neutrônica, espectroscopia, sigma e um pacote completo de mecânica de perfuração.

O design compacto diminui o furo de testemunhagem que precisa ser perfurado para obter medições que proporcionem uma ampla avaliação da formação. As medições mais próximas à broca reduzem a incerteza na interpretação de dados.

O Neoscope apresenta uma generosa capacidade de memória que permite que dados sejam gravados com densidade de 2 dados por pé com taxas de penetração até 200 pé/h, fornecendo medições precisas.

Uma elevada taxa de transmissão efetiva fornecida pelo serviço TeleScope de telemetria de alta velocidade durante a perfuração e o serviço pela plataforma de telemetria Orion II garantem que o pacote completo das medições do NeoScope esteja disponível em tempo real, melhorando a tomada de decisões e mitigação de riscos.

A plataforma de software Techlog fornece análises em 2D e 3D do amplo pacote de medições do NeoScope em tempo real, necessitando apenas da salinidade da água como variável de entrada. Esta plataforma de software Schlumberger é parte do extenso grupo de produtos para análise petrofísica de dados em tempo real.

O serviço multifuncional NeoScope é totalmente compatível com a plataforma de telemetria ORION II e IntelliServ (R) Broadband Network, fornecendo em tempo real dados com qualidade de gravação em memória e canais adicionais para controle de qualidade da ferramenta e da medição.

Uma Abrangente Solução para Análise de Formações

MD, ft

X,200

X,250

X,300

X,350

X,400

X,450

X,500

X,550

X,600

X,650

ROP Averaged Over Last 5 ftft/h 0250

Gamma Ray, AveragegAPI 1500

Gam

ma

Ray

Qual

ity In

dica

tor

Ultra

soni

c Qu

ality

Indi

cato

r

2,0000.2Attenuation Resistivity, 22-in spacing

ohm.m

2,0000.2 ohm.m

2,0000.2 ohm.m

2,0000.2Attenuation Resistivity, 40-in spacing

ohm.m

2,0000.2Formation Resistivity

ohm.m

2,0000.2Flushed Zone Resistivity

ohm.m

2,0000.2

2,0000.2

0.02

2,0000.2

2,0000.2

2,0000.2

2000.02

200

2000.02

2000.02

2000.02Attenuation Resistivity, 40-in spacing

Attenuation Resistivity, 34-in spacing

Attenuation Resistivity, 28-in spacing

Attenuation Resistivity, 22-in spacing

Attenuation Resistivity, 16-in spacing

Phase Shift Resistivity, 40-in spacing

Phase Shift Resistivity, 34-in spacing

Phase Shift Resistivity, 28-in spacing

Phase Shift Resistivity, 22-in spacing

Phase Shift Resistivity, 16-in spacing

Phase Shift Resistivity, 22-in spacing

Phase Shift Resistivity, 16-in spacingU0

Gamma Ray ImagegAPI

Image Orientation,°R90

D180

L270

U360

80.0020.00

Resi

stiv

ity Q

ualit

y In

dica

tor

Spec

trosc

opy

Qual

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dica

tor

Sigm

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dica

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Poro

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Qua

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Indi

cato

r

Satu

ratio

n Qu

ality

Indi

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r

Perfo

rate

d In

terv

al

6.030284.125

Orientation,°L270

U R90

Borehole Shape 3D

6.030280

500

Ultrasonic Caliper Averagein

500Bit Size

in

500Invasion Diameter

in

Ultrasonic Caliper Average

in

Invasion

Mudcake/Enlargement

015Bit Size

in

150Bit Size

in

150

Ultrasonic Caliper, Vertical Diameter

in

015

Ultrasonic Caliper, Horizontal Diameter

in

500

Grain Sigma from Elemental Spectroscopy

cu

500Formation Sigma, Average

cu -1545Best Neutron Porosity, Average

pu

2.951.95

Grain Density from Elemental Spectroscopy

g/cm3

2.951.95Neutron Gamma Density, Average

g/cm3

Bound Water Saturation

Irreducible Water Saturation

Total Water Saturation

01

Total Water Saturation

ft3/ft3

01

Bound Water Saturation

ft3/ft3

01

Irreducible Water Saturation

ft3/ft3

Effective Permeability to Hydrocarbon

Intrinsic Permeability

0.0110,000

Effective Permeability to Hydrocarbon

mD

0.0110,000Intrinsic Permeability

mD

6,0004,000

Downhole Annular Pressure

psi

155

Equivalent Circulating Density

lbm/galUS

500Shock Peak

gn

180140

Downhole Annular Temperature

deg/f

2500

Collar Rotational Speed

rpm

Dry Weight Fraction of Anhydrite

Dry Weight Fraction of Siderite

Dry Weight Fraction of Pyrite

Dry Weight Fraction of Carbonate

Dry Weight Fraction of Quartz, Feldspar, and Mica

Dry Weight Fraction of Clay

Dry Weight Fraction of Coal

10Dry Weight Proportions

Volume Fraction of Bound Water in Undisturbed Zone

Volume Fraction of Irreducible Waterin Undisturbed Zone

Volume Fraction of Water in Undisturbed Zone

10Volumetric Proportions

ft3/ft3

Volume Fraction of Hydrocarbon in Undisturbed Zone

Volume Fraction of Siderite

Volume Fraction of Pyrite

Volume Fraction of Carbonate

Volume Fraction of Quartz, Feldspar, Mica

Volume Fraction of Clay

Volume Fraction of Coal

127Bit Size

in

127

Mudcake/Enlargement

Cumulative Fractional Flow of Hydrocarbons

Cumulative Fractional Flow of Water

0.60Flow Pro�le

MD, ft

X,200

X,300

X,350

X,400

X,450

X,500

X,550

X,600

X,650

X,250

MEDIÇÕES DE RAIOS GAMA, CÁLIPERUTRASSÔNICO E RESISTIVIDADE DE PROPAGAÇÃO

MEDIÇÕES DOAMBIENTE DEPERFURAÇÃO

MEDIÇÕES COM BASE NOPNG E SEM USO DE FONTES:DENSIDADE SNGD, POROSDADE NEUTRÔNICA, ESPE

TROSCOPIA E SIGMAINTERPRETAÇÃO INTEGRADA DASMEDIÇÕES SEM USO DE FONTES

NeoScope

Especificações da Medição

Diâmetro do poço, in [mm] 8.5 a 9.0 [215 a 229] (com estabilizador 8 ¼ in)Porosidade Neutrônica Faixa de medição 1 to 100 pu Resolução axial 15 in (11 in com resolução avançada de processamento) Exatidão† 0.5 pu abaixo de 10pu, 5% de 10 a 50 pu Precisão estatística† 0.9 pu a 30 puDensidade Nêutron-Gama Faixa de medição 1.7 a 2.90 g/cm3

Resolução axial 35 in Exatidão†,‡,§,‡‡ 0.025 g/cm3 para areia e carbonato limpos 0.045 g/cm3 para argila Precisão estatística†,‡ 0.018 g/cm3 a 2.4 g/cm3

Memória da ferramenta Capacidade 1.6 Gb Tempo de gravação 545 horas operacionais‡‡

Fornecimento de energia Via turbina do serviço MWD TeleScope Compatibilidade Totalmente compatível com todas as demais ferramentas da SchlumbergerOutrosRaios Gama 0 to 1,000 gAPI; 12-in resolução axial, 16 setoresResistividade mudança de fase 2 MHz 0.2 a 60 ohm.m com 2% de exatidão, 60 a 3000 ohm.m com 0.3mS/m de exatidão§§

Resistividade mudança de fase 400 kHz 0,1 a 10 ohm.m com 2% de exatidão, 10 a 100 ohm.m com 2 mS/m de exatidão§§

Resistividade atenuação 2 MHz 0,2 a 25 ohm.m com 3% de exatidão, 25 a 50 ohm.m com 2 mS/m de exatidão§§

Resistividade atenuação 400 kHz 0,1 a 3 ohm.m com 3% de exatidão, 3 a 10 ohm.m com 2 mS/m de exatidão§§

Choques 4 acelerômetros, largura de banda 2 kHz†††

Inclinação contínua 0 a 180o, 0.1 o de exatidão‡‡‡

Pressão Anular 0 a 25000 psi; 25 psi de exatidão, 1 psi de resoluçãoTemperatura Anular -40 a 175°C; 1°C de exatidão; 0,1°C de resoluçãoCáliper ultrassônico 2 sensores separados em 180o, 0.1 pol. de resolução , 8 setores, 3 pol. de

standoff máx.§§§

Espectroscopia de captura Si,Ca,Fe,S,Ti,Gd,H,CL,K,Mg e BaSigma 5 a 100 cu, 15in resolução axial, 1 cu de exatidão e precisão††††

Especificações mecânicas

Diâmetro externo do colar (API), in [mm] 6.90 [171.45]Diâmetro interno mínimo, in [mm] 2.00 [50.8]Comprimento, ft [m]†††† 26.4 [8.046]Peso, lbm [kg] 2,700 [1,225]Rosca conexão superior, API 51⁄2 IF BoxTorque, ft.lbf 46,000Resistência a flexão, ft [m] 24.5 [7.468]Temperatura máx. operacional, degF [degC] 300 [150]‡‡‡‡

Vazão máx., galUS/min [L/min] 800 [3,028]Constante de perda de carga (C)§§§§ 3,738Estabilizador Distância do fundo de poço, ft [m] 3.7 [1.13] Diâmetro externo máximo, in [mm] 8.25 [209.55] Área de vazão total (TFA)††††† 14%Fator de sinuosidade máximo Deslizando, °/ft [°/m] 16/100 [16/30] Rotacionando, °/ft [°/m] 8/100 [8/30]Nível de choque máx 30 minutos de choques em nível 3 (limiar de 50-gn) ou 200,000 choques acumulados acima de 50 gn

† Com ROP de 200 pés/h com média 3 níveis (ou 27-s tempo médio). ‡ Densidade média não compensada para standoff, borehole circular e poço desviado,

permitindo contato com a parede do poço. § Sigma da formação inferior a 40 cu. †† Exatidão definida não aplicável para formações de sal e anidrita. ‡‡ Com velocidade de perfilagem máxima recomendada de 200 pés/h, fornecendo duas

amostras/pés e exatidão da medição dentro das especificações. Apenas gravando dados enquanto operacional.

§§ Espaçamento da medição de 16, 22, 28, 34 e 40 pol. ††† Choques axiais, transversais e rotacionais. ‡‡‡ Acima de 45o de inclinação. §§§ Com lama base-água de 10 lbm/galUS. †††† Incluso crossover inferior. ‡‡‡‡ Disponível até 175°C quando previamente solicitado. §§§§ Queda de Pressão = [(Peso de Lama) 0.75 x (Viscosidade) 0.25 x (Vazão)1.75]/3738 ††††† TFA em pol2 é mais que 14% da secção de vazão anular (colar de perfuração equivalente).

Especialista da Schlumberger faz download de dados na superfície. Com vasta capacidade de memória, NeoScope grava dados em situações de alta taxa de penetração enquanto fornece medições amplas e precisas em tempo real. Os dados do serviço NeoScope podem também ser transmitidos em tempo real para locações remotas, possibilitando análise petrofísica em 2D e 3D.

www.slb.com/NeoScopeNeoScope, TeleScope, Orion II e Techlog são marcas registradas da Schlumberger.Os demais nomes de empresas, produtos e serviços pertencem a seus respectivos proprietários.

Observação: A Companhia Nacional de Metais, Óleo e Gás do Japão, anteriormente denominada Companhia Nacional de Óleo do Japão, trabalhou juntamente com a Schlumberger em um projeto de pesquisa com vistas ao desenvolvimento de uma tecnologia de perfilagem LWD capaz de reduzir a necessidade de fontes químicas tradicionais. Projetado a partir de um gerador de nêutrons pulsados (PNG), o NeoScope utiliza a tecnologia desenvolvida por aquela pesquisa colaborativa. O PNG e todas as opções de medição em colar único são componentes importantíssimos do serviço NeoScope, oferecendo uma tecnologia de perfilagem LWD inédita no setor.

Direitos autorais ©2012 Schlumberger. Todos os direitos reservados. 12-DR-0042

NeoScope

Animação: Medições baseadas no PNGAssista a animação que exibe como o NeoScope, com sua tecnologia única baseada no PNG, fornece um pacote completo de medições petrofísicas.

Estudos de Caso: NeoScope, a única solução petrofísica sem uso de fontes durante a perfuração,

■ Eliminou a necessidade de fontes químicas e reduziu tempo de sonda em dois poços em águas profundas em Angola;

■ Adquiriu medições de alta qualidade em tempo real para interpretação mais segura em um complexo poço exploratório offshore na África;

■ Economizou 7 dias de sonda fornecendo análise de formação detalhada sem uso de fontes no oeste do Egito.

TeleScope Serviço de Telemetria em Alta Velocidade durante a perfuração www.slb.com/TeleScope

Orion II Plataforma de telemetria www.slb.com/Orion2

Techlog Software de análise petrofísica www.slb.com/Techlog

Saiba mais sobre o NeoScope análise de formação sem uso de fontes durante a perfuração acessando www.slb.com/NeoScope