Tecnologia de metal fundido vê 300 implantações de fundo de poço

Uma liga de metal que tem viscosidade semelhante à da água em seu estado fundido e depois se solidifica rapidamente em uma vedação estanque a gás alcançou recentemente sua 300ª implantação no fundo do poço. Isso está de acordo com um novo anúncio da BiSN Oil Tools, com sede no Reino Unido, que desenvolve plugues de bismuto para várias aplicações.

Fundada em 2011 e apoiada pela unidade de capital de risco da BP, a BiSN disse que as empresas de petróleo e gás em todo o mundo têm usado sua inovação em locais onde, de outra forma, poderiam usar cimento ou elastômeros. Casos de uso estabelecidos para poços onshore e offshore incluem abandono permanente de poço, reparo de revestimento/tubulação e fechamento de zonas de produção de água ou areia.

A tecnologia da BiSN depende de uma liga personalizável feita principalmente de bismuto e estanho, cujas respectivas abreviaturas elementares de Bi e Sn formam o nome da empresa.

A liga proprietária da empresa é enviada para o fundo do poço em seu estado sólido como uma peça fundida do lado de fora de um sistema de aquecimento. O elemento de aquecimento é feito de thermite – um composto de óxido de ferro e pó de alumínio – que precisa apenas de uma pequena explosão de energia fornecida por uma linha elétrica para desencadear uma reação química.

Uma vez que o calor sobe para um ponto de fusão predeterminado, a liga à base de bismuto começa a fluir. BiSN disse que a liga líquida irá para qualquer lugar dentro e ao redor do poço onde a água possa fluir. Isso inclui perfurações, telas e o anel.

BiSN descreveu o processo de solidificação como "quase instantâneo", pois a liga passa de um líquido para um sólido assim que sua temperatura cai abaixo do ponto de fusão. Durante essa transição, a liga se expande da mesma forma que a água quando esfria no gelo.

Tudo isso leva apenas alguns minutos e, em poucas horas, o poço está pronto para um teste de pressão para verificar se a vedação é mantida.

A BiSN disse que controla o ponto de fusão e o calor de seu sistema de termita usando produtos químicos de amortecimento e ligação. Isso evita que a reação exotérmica crie temperaturas que danifiquem o revestimento do poço ou seus componentes de completação. O limite superior que o BiSN usa para seus plugues é de cerca de 300°C (572°F), enquanto o revestimento pode começar a se degradar devido ao calor excessivo acima de 800°C (1.472°F).

O maior trabalho de abandono que a BiSN realizou até agora foi o foco de um estudo de caso apresentado na Offshore Technology Conference (OTC) deste ano em Houston. No OTC 31897, os autores da BiSN e da AkerBP compartilharam detalhes sobre como 35 tampões de bismuto foram usados ​​para tampar e abandonar (P&A) 30 poços na costa sul da Noruega.

A campanha P&A foi realizada no campo de petróleo Valhall, descoberto em 1975 e que produziu mais de 1 bilhão de BOE nos últimos 40 anos. AkerBP quer produzir outro bilhão de BOE do campo nos próximos 40 anos. Para isso, teve que tampar todos os poços originais para poder perfurar novos.

Um destaque do projeto P&A inclui o uso do maior plugue de bismuto já feito. Isso está de acordo com BiSN e AkerBP, que observaram no artigo que o plugue recorde media 50 pés de comprimento e pesava quase 34.000 libras, cerca de 20.000 libras das quais compreendiam a liga de bismuto.

Ao longo do projeto de 30 poços, a BiSN e a AkerBP relataram que 350 toneladas de liga de bismuto foram enviadas para o fundo do poço. A tecnologia foi creditada por ajudar a AkerBP a cortar seu cronograma original de P&A de 10 anos de tempo operacional para 4 anos.

Isso ocorreu após a primeira campanha de P&A realizada em 2014 que usou a tecnologia de vedação convencional. Após a primeira tentativa de selar os poços, 14 não mostrou nenhum sinal de pressão de gás anular. No entanto, a situação tornou-se mais preocupante ao longo do tempo.

Em 2019, o número de poços com acúmulo de pressão zero encolheu para apenas quatro.

Foi por volta desse ponto que a AkerBP procurou qualificar a tecnologia BiSN com um teste de 2 anos dentro de um poço com um dos mais altos níveis de pressão de revestimento sustentada.

Os medidores de fundo de poço mostraram que a seção superior do anular onde o primeiro tampão de bismuto foi usado tinha uma leitura de 0 psi durante o esforço de monitoramento de 2 anos. Câmeras de fundo de poço também foram usadas e forneceram confirmação visual de que nenhuma bolha de gás estava passando pelo local do tampão.