Após a exploração, perfuração e completação, o poço inicia a produção normal e o campo de petróleo entra na fase de produção. Com base nas necessidades do campo de petróleo, o objetivo é maximizar a extração de petróleo bruto subterrâneo para a superfície, aumentar a produção do poço e a recuperação de petróleo, e desenvolver racionalmente o reservatório para atingir uma produção alta e estável. Isso é chamado de recuperação de petróleo.
1. Caminho de produção de petróleo bruto:
Formação de petróleo - Área próxima ao poço - Trajetória de perfuração - Interior do poço - Dispositivo de elevação artificial - Oleoduto - Cabeça de poço - Árvore de Natal - Oleoduto de superfície - Estação de medição - Separador de óleo e gás - Rede de oleodutos
2. Métodos comuns de recuperação de petróleo:
1) Recuperação de fluxo:
A recuperação em fluxo utiliza a energia elástica da formação de petróleo para liberar o petróleo bruto para a superfície. A recuperação em fluxo depende principalmente da expansão dos gases dissolvidos no petróleo à medida que a pressão diminui. Dentro de todo o sistema de produção, o petróleo flui naturalmente, contando com a energia da pressão fornecida pela formação para superar a gravidade e a resistência ao fluxo. Não é necessária energia artificial, tornando a recuperação em fluxo o método de recuperação de petróleo mais simples, conveniente e econômico.
2) Elevação Artificial:
Elevação artificial é um método de adicionar energia artificialmente ao fundo de um poço de petróleo para elevar o petróleo do reservatório para a cabeça do poço. À medida que a quantidade total de petróleo produzido aumenta, a pressão do reservatório diminui. Em campos de petróleo desenvolvidos por injeção de água, a porcentagem de água produzida pelo poço aumenta gradualmente, aumentando a gravidade específica do fluido. Ambas as situações enfraquecem gradualmente a capacidade de fluxo do poço. Para aumentar a produção, a elevação artificial (também conhecida como recuperação mecânica de petróleo) é usada. Este é o principal método de produção em campos petrolíferos, especialmente nos estágios finais do desenvolvimento do campo. Dois métodos são bombeamento e elevação a gás. Unidades de bombeamento são comumente usadas em campos petrolíferos onshore, enquanto bombas submersíveis elétricas são comumente usadas offshore. Bombas de cavidade progressiva são frequentemente usadas para poços que produzem areia ou óleo pesado. Outros métodos comuns incluem bombas a jato, elevação a gás e bombas de êmbolo.
3. Técnicas de estimulação de poços de petróleo e gás:
Técnicas de estimulação de poços de petróleo e gás são medidas técnicas para aumentar a capacidade de produção de poços de petróleo (incluindo poços de gás) e a capacidade de absorção de água de poços de injeção de água. Os métodos comumente utilizados incluem fraturamento hidráulico e acidificação, bem como explosões de fundo de poço e tratamento com solventes.
1) Fraturamento Hidráulico:
O fraturamento hidráulico envolve a injeção de um fluido de fraturamento de alta viscosidade em um poço a uma taxa que excede a capacidade de absorção da formação, aumentando a pressão no fundo do poço e fraturando a formação. Como o fluido de fraturamento é injetado continuamente, as fraturas se estendem para dentro da formação. O fluido de fraturamento deve conter uma certa quantidade de propante (principalmente areia) para evitar que as fraturas se fechem quando a bomba é parada. Fraturas preenchidas com propante alteram o padrão de fluxo de petróleo e gás na formação, aumentando a área de permeabilidade e reduzindo a resistência ao fluxo, aumentando exponencialmente a produção do poço de petróleo. O recente aumento na popularidade do gás de xisto na indústria petrolífera global é resultado do rápido desenvolvimento da tecnologia de fraturamento hidráulico!
2) Acidificação de Poços de Petróleo:
A acidificação de poços de petróleo é geralmente classificada em duas categorias: tratamento com ácido clorídrico de formações carbonáticas e tratamento com ácido do solo de formações areníticas. O tratamento com ácido clorídrico de formações carbonáticas envolve a reação de rochas carbonáticas, como calcário e dolomita, com ácido clorídrico para produzir cloreto de cálcio ou cloreto de magnésio solúvel em água, o que aumenta a permeabilidade da formação e melhora efetivamente a capacidade de produção do poço. Sob condições de temperatura da formação, o ácido clorídrico reage rapidamente com a rocha, e a maior parte dele é consumida próximo ao fundo do poço, impedindo sua penetração profunda na camada de petróleo, afetando assim o efeito da acidificação.
Tratamento ácido do solo de formação de arenito: Os principais componentes minerais do arenito são quartzo e feldspato. Os materiais de cimentação são principalmente silicatos (como argila) e carbonatos, ambos solúveis em ácido fluorídrico. No entanto, a reação entre o ácido fluorídrico e os carbonatos pode produzir precipitação de fluoreto de cálcio, o que é prejudicial à produção de poços de petróleo e gás. O arenito é geralmente tratado com uma mistura de 8 a 12% de ácido clorídrico e 2 a 4% de ácido fluorídrico para evitar a precipitação de fluoreto de cálcio.
A concentração de ácido fluorídrico no ácido do solo não deve ser muito alta para evitar danos à estrutura do arenito e acidentes na produção de areia. Para evitar reações adversas entre os íons cálcio e magnésio na formação e o ácido fluorídrico, bem como outros problemas potenciais, a formação deve ser pré-tratada com ácido clorídrico antes da injeção do ácido no solo. A faixa de pré-tratamento deve ser maior que a faixa de tratamento com ácido no solo. Nos últimos anos, uma tecnologia de ácido do solo autogerado foi desenvolvida. O formato de metila reage com o fluoreto de amônio na formação para gerar ácido fluorídrico, que atua dentro da camada de óleo de alta temperatura do poço profundo para melhorar o efeito do tratamento com ácido no solo, aumentando assim a capacidade de produção do poço de petróleo.