Resfriamento e limpeza da broca
Durante o processo de perfuração, o fluido de perfuração (lama) circula de forma eficaz para resfriar a broca. Na ausência de circulação de lama, a temperatura da broca aumenta de 1 a 2 graus Celsius a cada rotação no fundo do poço. Supondo que a broca gire a 200 rotações por minuto, em apenas três minutos de perfuração, sua temperatura dispararia para mais de 600 graus -um cenário com grande probabilidade de desencadear acidentes graves, como queima ou emperramento da broca. Consequentemente, o fluxo circulante do fluido de perfuração serve para dissipar eficientemente o calor gerado à medida que a broca fratura a rocha, garantindo assim que a broca permaneça adequadamente resfriada e opere dentro de seus parâmetros normais de trabalho. Além disso, o fluido de perfuração desempenha um papel crucial na limpeza da lama acumulada na broca; ao lavar a broca, o fluido remove efetivamente os pacotes de lama dos dentes e da parte inferior, garantindo que a broca possa continuar a fraturar a rocha de forma eficiente e contínua, aumentando assim a eficiência geral da perfuração.
Remoção de cascalhos e controle de perda de fluidos
À medida que a perfuração avança, a broca fratura a rocha, gerando um volume substancial de cascalhos. Para manter a eficiência da perfuração, esses cascalhos devem ser imediatamente removidos do fundo do poço. Isso não apenas evita que a broca reafie-aparas previamente fraturadas-aumentando assim a taxa de penetração-, mas também evita efetivamente que as aparas adiram à broca, o que, de outra forma, impediria sua operação contínua. O fluido de perfuração deve possuir propriedades específicas-incluindo gravidade específica, viscosidade e resistência ao cisalhamento adequadas-para garantir que os cascalhos sejam transportados com sucesso até a cabeça do poço. Além disso, ao incorporar aditivos como poliacrilamida e sais inorgânicos (por exemplo, cloreto de potássio e cloreto de sódio), o fluido de perfuração evita que os cascalhos se hidratem e se dispersem na fase fluida; isso garante que os cascalhos permaneçam intactos e não se hidratem ou se desintegrem, evitando assim um aumento indesejável na gravidade específica do fluido. A prevenção da perda de fluidos e a obstrução do poço são prioridades críticas na gestão de fluidos de perfuração; especificamente, antes de penetrar nas formações contendo sal-(cúpulas de sal), a adição de inibidores-resistentes ao sal ao fluido de perfuração pode efetivamente mitigar-ou prevenir totalmente-a contaminação do fluido pela formação de sal.
Estabilidade do poço e controle do influxo de água
Durante o processo de perfuração, atenção especial deve ser dada ao ajuste das propriedades do fluido de perfuração antes de penetrar em certas formações propensas ao colapso, a fim de garantir a estabilidade das paredes do poço. Ao perfurar formações como os Grupos Zhiluo e Fuxian, é essencial mudar para um poço-que estabilize o sistema de lama dentro de 20 metros antes de entrar em qualquer estrato-propenso ao colapso. Além disso, a perda de fluido de lama deve ser rigorosamente controlada-mantida abaixo de 5 mL-para garantir a estabilidade da parede do poço. Além disso, ao perfurar campos petrolíferos maduros, os poços que penetram nas zonas petrolíferas do Grupo Yanchang geralmente encontram influxo de água de alta-pressão de poços de injeção de água-adjacentes. Para mitigar efetivamente esse problema, uma estratégia pode ser empregada envolvendo o uso de lama de alta-densidade para fraturar hidraulicamente a zona contendo água-, seguida pela injeção de um gel controlável para vedar permanentemente a fonte de água.
Influxo e lubrificação de hidrocarbonetos
Durante as operações de perfuração, caso sejam encontradas zonas contendo hidrocarbonetos de alta-pressão-, a densidade da lama deverá ser aumentada de acordo com as especificações do cliente. No caso de um influxo de hidrocarbonetos ou de uma explosão, o dispositivo de prevenção de explosão (BOP) deve ser fechado imediatamente. Posteriormente, a densidade de lama necessária é calculada com base na pressão do fundo do poço para neutralizar a zona de alta-pressão e garantir a segurança do controle do poço. Além disso, manter um suprimento adequado de lubrificantes durante a perfuração ajuda a reduzir a resistência encontrada durante o disparo (abaixamento) e a rotação da coluna de perfuração, aumentando assim a taxa de penetração (ROP) e garantindo a execução suave das operações de perfuração.
Transmissão de energia e esmagamento de rochas
Durante operações de perfuração utilizando conjuntos de turbinas helicoidais, a lama de perfuração flui em alta velocidade através das pás da turbina, fazendo com que a turbina e a broca girem-um mecanismo que aumenta significativamente a taxa de penetração. Quando a broca é equipada com bicos, as bombas de lama geram jatos de fluido de alta-pressão que fragmentam efetivamente a rocha no fundo do poço, facilitando assim uma perfuração altamente eficiente. Essa combinação única de transmissão de energia e mecanismos de{4}trituração de rochas torna o processo de perfuração mais eficiente e preciso.
