Blowout é o termo usado para designar quando um poço produtor de petróleo exibe uma vazão de óleo descontrolada, causando vazamento de óleo que traz danos ambientais, risco à vida dos profissionais embarcados e prejuízos financeiros. De forma a interromper a saída de óleo pelo poço produtor danificado, deve-se preenchê-lo com um fluido de amortecimento de alta viscosidade que bloqueie o fluxo de óleo. No entanto, para que tal fluido seja inserido no poço produtor, é preciso criar um canal no reservatório que conecte esse poço a um poço de alívio, perfurado especificamente para a injeção do fluido viscoso. A primeira etapa do processo consiste, então, em injetar ácido pelo poço de alívio, o qual escoa em direção ao poço produtor devido ao gradiente de pressão e consome a rocha do reservatório pelo caminho, abrindo “caminhos” na rocha (chamados de wormholes) pelos quais o fluido de amortecimento pode percorrer para enfim chegar até o poço em blowout.
Figura 1: Etapa 1 - Acidificação do reservatório para interrupção do blowout.
Figura 2: Etapa 2 - Perfuração de um poço de alívio próximo.
Figura 3: Etapa 3 - Ácido é injetado no poço de alívio para criar um caminho permeável.
Figura 4: Etapa 4 - Bombeio de um fluido viscoso pelo
caminho preferencial para interromper o Blowout.
A modelagem do avanço de ácido pela matriz rochosa é feita usando uma abordagem de PVBT (Pore Volume to Breakthrough), parâmetro que relaciona a alteração da porosidade do reservatório com a dinâmica de escoamento de ácido. Esse parâmetro é modelado por uma correlação empírica em função da concentração de ácido.
A Figura a seguir mostra a influência do tipo de modelagem sobre a dinâmica do escoamento do ácido em meio poroso. São casos simples e unidimensionais, mas que proporcionam um maior controle e entendimento dos efeitos que cada modelo acrescenta ao sistema.
Figura 5: Efeito da modelagem na dinâmica de escoamento de ácido.
Fazendo uso de dados experimentais e simulações de poros e plugues individuais, foi possível determinar os parâmetros do modelo de PVBT e taxa de consumo de ácido necessários para caracterizar o processo de acidificação em casos reais, isto é, em escala de reservatório.
Com isso, aplicamos o modelo em simulações de reservatórios para obter informações relevantes para uma eventual operação real, tais como o tempo estimado de operação e o volume de ácido a ser injetado, a pressão máxima requerida para definir o tipo de bomba a ser usada e valores de raio de wormhole criados na rocha.
Figura 6: Simulações de acidificação em escala de reservatório para três diferentes vazões de ácido: efeito sobre a dinâmica do processo e morfologia dos wormholes criados na rocha.