Análise Quantitativa do Impacto da Falha de Estrutura de Poços na Frequência de Vazamentos

Com o avanço das fronteiras de exploração e produção de novas reservas de petróleo em ambientes mais desafiadores, a garantia da integridade de poços de petróleo tem se tornado cada vez importante, de forma a evitar eventos catastróficos como a perda dos poços e o de vazamento de hidrocarbonetos para o meio ambiente. Este é o caso do cenário do pré-sal brasileiro, com lâminas d’ água superando 2.000 m, alta pressão e elevada temperatura, formações salinas plásticas, presença de CO2 e H2S, entre outros desafios. Devido a esta complexidade durante toda a vida produtiva do poço vários trabalhos têm sido realizados de forma a quantificar a integridade do poço nesta etapa do ciclo de vida.Tradicionalmente, a abordagem utilizada, envolve modelagem por árvore de falhas contemplando os elementos da completação, os equipamentos submarinos e parte da estrutura do poço. Os estudos, contudo, se limitam a abordar os eventos como sendo independentes e usualmente terminam no revestimento de produção, não levando em consideração possíveis falhas na estrutura do poço. Estas apresentam uma maior complexidade de modelagem, tendo em vista que existem relações condicionais de dependência entre as falhas e dos carregamentos a que os elementos estão sujeitos; ao mesmo tempo em que existe uma sequência temporal para a evolução das mesmas.Neste artigo buscou-se modelar as falhas na estrutura do poço utilizando um novo modelo proposto, WISDOM (Well Integrity Status in Dynamic Operation Management), que considera a dinâmica e interdependência das falhas, buscando-se comparar os resultados destas com as atualmente existentes. Foram calculadas as probabilidades de ocorrência de vazamento e o nível de integridade de segurança (SIL) do poço para diversas situações. Sendo assim, serão apresentadas as condições nas quais de fato as modelagens tradicionais são suficientemente robustas para a tomada de decisão, assim como, os cenários onde estas modelagens subestimam a frequência ou probabilidade de vazamentos por não considerar as falhas estruturais.O modelo WISDOM também calcula as importâncias dos elementos e faz a propagação de incertezas. Os resultados do estudo indicam a necessidade de se avaliar os fenômenos de comunicação entre os anulares do poço, em especial as falhas na cimentação, e a possibilidade de ocorrência de colapso dos revestimentos. Será apresentado um caso base, considerando dados reais de falha dos elementos e possíveis cenários que podem ocorrer durante a produção de um poço, como falhas na cimentação, falhas na cabeça do poço, entre outros.