modelos de erro - The Society of Petroleum Engineers

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The SPE Foundation through member donations
and a contribution from Offshore Europe
The Society is grateful to those companies that allow their
professionals to serve as lecturers
Additional support provided by AIME
Society of Petroleum Engineers
Distinguished Lecturer Program
www.spe.org/dl
1
POSICIONAMENTO DO POÇO, CONTROLE DE
QUALIDADE, ERROS GROSEIROS E MODELOS
DE ERRO
SPE 2014-2015 Distinguished Lecturer Series
Nestor Eduardo Ruiz
Gyrodata
2
AGENDA
● Posicionamento do poço
● Medidas de inclinação
● Medidas de Azimute
● Modelos de erro para ferramentas
magnéticas
● Modelos de erro para ferramentas
giroscópicas
● Modelos de erros e erros grosseiros
● Conclusões e recomendações
3
POSICIONAMENTO DE POÇO
4
INCLINAÇÃO
5
AZIMUTE
ANTIGAS FERRAMENTAS MAGNÉTICAS
6
MECANISMO MULTISHOT
7
FERRAMENTAS MAGNÉTICAS DE ESTADO SÓLIDO
Dip Angle= f(Hx, Hy, Hz, Gx, Gy, Gz)
8
INCLINAÇÃO
9
INCLINAÇÃO
10
AZIMUTE
REFERÊNCIA MAGNÉTICA
REFERÊNCIA ROTAÇÃO
DA TERRA
MODO CONTINUO
• Ferramentas Magnéticas
– Sensores estáveis
– Referência variável
• Giroscópios no modo gyro
compass
– Referencia muito estável
– Sensores variáveis
– Orientadas
com
o
movimento da rotação da
terra.
• Giroscópios no modo continuo
– Dependem de um ponto de
inicialização
11
CONTROLE DE QUALIDADE PARA FERRAMENTAS
MAGNÉTICAS
• TESTES INTERNOS em cada medição
– Campo magnético total (H Total)
– Gravidade total (G Total)
– Ângulo DIP
– Testes adicionais
– Medições repetidas com conjuntos de sensores
adicionais
– Teste de desalinhamento com registros de rotação
Componentes de desalinhamento das ferramentas
para conjuntos de perfuração fixos.
(SPE PAPER 105558)
12
GIROSCÓPIOS LIVRES
13
GIROSCÓPIOS DE TAXA DE CAMBIO
MODO GYRO COMPASS
Acelerômetros provêm
Torque
axis y
Instrument Axis
Inclinação e tool face
Giroscópios provêm
direção do norte
Spin Axis
z
Torque
axis x
verdadeiro
14
GIROSCÓPIOS DE TAXA DE CAMBIO
MODO CONTINUO
Horizontal Earth
Rotation Vector
Vertical Earth
Rotation Vector
Gyro Sensor
Wellbore Direction
15
CONTROLE DE QUALIDADE PARA FERRAMENTAS
GIRSCÓPICAS
● Para o modo Gyro Compass
● Valor da velocidade
terra
para
os
horizontal da
sistemas
com
giroscópios dos eixos XY
● Gravidade Total (G total)
●Para o modo continuo
● Número de qualidade
● Comparação de entrada/ saída
16
MODELO DE ERROS PARA FERRAMENTAS MAGNÉTICAS
• Modelo de Wolff e De Wardt em 1981
• Modelo Básico para MWD proposto como o modelo
ISCWSA em 2000 (Williamson SPE 67616)
• Assume
• Erros causados nas posições calculadas dos
poços, são causados exclusivamente pela
presencia dos erros de medição das estações de
registro do poço.
• Há três vetores de medição
• Profundidade,
• Inclinação,
• Azimute,
• Se requer também o ângulo da tool face da
ferramenta para a direção da propagação
do erro
17
MODELOS DE ERRO PARA FERRAMENTAS
MAGNÉTICAS
• As fontes de erro são estatisticamente
independentes
• Há uma relação linear entre a medida de
cada erro de medição e o erro de posição
(ou coordenadas)
• O efeito combinado de erro na posição final
de qualquer numero de medições em
qualquer numero de registros é igual à soma
vetorial da contribuição dos efeitos do erro
individual.
18
MODELOS DE ERRO PARA FERRAMENTAS MAGNÉTICAS
PREMISSAS
• O modo de propagação do erro pode ser:
• Aleatório
• Sistemático
• Poço por poço ou
• Global.
• Os registros de MWD são feitos:
• Seguindo procedimentos standard
• Controle rigoroso da calibração da ferramenta
• O O intervalo de registro não é maior do que 100ft
• Os espaços não magnéticos devem ser de acordo à
cartas standards
• Não se realiza registro perto de outro revestimento ou
de alguma outra fonte de ferro existente.
19
MODELOS DE ERRO PARA FERRAMENTAS
GIRSOCÓPICAS
• Conjunto de términos compatíveis com o modelo
ISCWSA para o modo Gyro compass
• Conjunto de termos simplificados para o modo de
operação continuo
• Todos os términos do modelo ISCWSA devem ser
previstos por cada companhia de giroscópios
baseado nas medições efetuadas.
SPE 90408
20
Well 1
Head
New
WellSurvey
Well
1 Initial
Initial Well
Well
Head
New
Well
First
GROSS
ERROR
EXAMPLE
Well 1 Initial Well Head
Well 1 Initial Well Head
WellWell
1 Actual
Well Survey
Head
New
Second
40
40 New
New Well
Well First
First Survey
Survey
15
15
0
5
5-5
20
20
NORTHING (m)
NORTHING
(m)
NORTHING
(m)
NORTHING
(m)
NORTHING
(m)
30
30
10
10
0
0
10
10
-10
-5
-5
00
-10
-10
-15
-10
-10
-15
-15
-20
-20
-20
-20
-25
-25
-25
-30
-30
-5 -10 0
-20
-10 -20
10
0 5
0 10
0 EASTING
10 (m)
0
EASTING
(m)(m)
EASTING
EASTING
(m)(m)
EASTING
15
20
20
20
20
20
21
EXEMPLO DE ERRO GROSSEIRO
Survey 1
100
Survey 1
90
Survey 2
BOTTOM HOLE
LOCATED
MD: 3310.02
700
80
600
70
BOTTOM HOLE
LOCATED
MD: 3153.00
500
60
NOR THI NG (m )
I N CLI N ATI ON
Survey 2 Gyro
50
40
BOTTOM HOLE
LOCATED
MD: 3178.20
400
BOTTOM HOLE
LOCATED
MD: 3153.00
300
200
30
100
20
0
10
-100
0
0
500
1000
-300
-200
1500
-100
2000
0
100
200
MEASURED
DEPTH
EASTING
(m)(m)
2500
300
400
3000
500
3500
22
EXEMPLO DE APLICAÇÃO PARA COMPLETAÇÃO
13.4
13.3 16
13.2
13.1
BOTTOM HOLE
LOCATED
MD: 2606.00
14
12
10
12.9
NORTHING (m)
N ORTH IN G ( m)
13.0
8
12.8
12.7
12.6
6
4
12.5 2
12.4 0
12.3 -2
-4 8.0 -2
08.2
2
4
6 8.6 8
8.4
EASTING
(m)
EASTING (m)
108.8 12
14
9.0
23
Survey 1
Survey 2
GROSS
ERROR EXAMPLE
3000
2500
80
Azimuth Survey 2
Inclination Survey 2
Inclination Survey 1
2000
120
BOTTOM HOLE
LOCATED
MD: 4066.86
1500
100
60 1000
80
50 500
40
30
AZIMUTH
INCLINATION
NORTHING (m)
70
Azimuth Survey 1
60
0
BOTTOM HOLE
LOCATED
MD: 4080.00
-50040
BOT
LOC
MD:
BOTT
LOCA
MD:
BO
LO
MD
BO
LO
MD
20
-1000
10
20
-1500
0
0
0
-500
500
0
1000
500
1500
1000
2000 2000
2500 2500
3000 3000
35003500400040004500
1500
EASTING
MEASURED (m)
DEPTH (m)
24
AZIMUTH
AZIMUTH
AZIMUTH
EXEMPLO DE ERRO GROSSEIRO
160
Gyro
Gyro
Database corrected MWD
Database
MWD MWD
Database
160
140
250
140
120
120
200
100
100
80
150
80
60
60
100
40
40
50
20
20
00
00
500
500
500
1000
1000
1000
1500
1500
1500
2000
2500
3000
2000
2500
3000
2000
2500
3000
MEASURED DEPTH
DEPTH(m)
(m)
MEASURED
MEASURED
DEPTH
(m)
3500
3500
3500
4000
4000
4000
4500
4500
4500
25
MODELOS DE ERRO
26
CASO DE NEGOCIOS?
•Uma corrida curta de gyro
•Uma aproximação a um poço existente
•Um tampão e sidetrack
•Poço for a da formação produtiva
•Uma perfuração mais profunda
•Uma colisão menor com descontrole
•Uma colisão maior com descontrole
$10,000 +
$100,000 +
$1 milhões +
$10 milhões +
$100 milhões +
$1 bilhões +
$10 bilhões +
Prof Angus Jamieson
27
CONCLUSÕES
• O planejamento do programa de registros
direcionais é muito importante durante o
planejamento da trajetória do poço.
• Verificar a posição da cabeça do poço e o
programa de registros para evitar erros
grosseiros
• Os erros grosseiros nos dados de registros
devem ser validados e verificados antes de
usa-los no modelo de erro.
• O controles de qualidade realizados em cada
registro são necessário mas não suficientes.
28
CONCLUSÕES
• Os controles externos de qualidade com um
registro direcional são a forma mais
confiável de detectar erros grosseiros
• A comparação de inclinação, azimute e
coordenadas em um registro de verificação
independente é o controle de qualidade
mais poderoso disponível.
• Cada modelo de erro é validado pelas
companhias de serviço.
29
PRATICAS RECOMENDADAS
•
•
•
Depois de cada estação de registro
•
Teste de G-total-, H-total/dip•
Não se controla o desalinhamento, declinação,
SAG e profundidade
Pelo menos um por seção perfurada ou registrada
•
Teste de rotação de toma de medição
•
Podendo assim controlar o desalinhamento
Ao final de cada seção perfurada
•
Correção multi estação
•
A validez depende da variação geométrica do
registro direcional
•
Não se controlam os términos
•
A precisão melhora
30
PRATICAS RECOMENDADAS
•
•
•
•
•
•
Numa corrida de broca intermediaria
Testes de verificação com registros independentes
EMS
- Declinação não é controlada
Drop gyro
- Profundidade não é controlada
Wire-line gyro
- Todos os términos de erro são
controlados
Na profundidade final é necessário um registro definitivo
•
Registro continuo com giroscópios
•
Com inicialização independente
•
Usando as corridas de entrada e saída
31
•ISCWSA é uma boa fonte de informação:
WWW.ISCWSA.NET
•Link desde a página da SPE na seção de posicionamento
de poços: http://connect.spe.org/WellborePositioning/home
32
OBRIGADO
33
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