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Sistema a plasma para perfuração de poços de petróleo

Processo: 12/51334-3
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Pesquisa Inovativa em Pequenas Empresas - PIPE
Vigência: 01 de novembro de 2013 - 31 de julho de 2014
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia de Minas - Pesquisa Mineral
Pesquisador responsável:Roberto Nunes Szente
Beneficiário:Roberto Nunes Szente
Empresa:Red, Orange and Green Tecnologias Ambientais Ltda
Município: São Paulo
Assunto(s):Petrologia  Perfuração de poços  Poços  Petróleo 

Resumo

O presente projeto propõe o desenvolvimento de um sistema de Plasma Térmico, para efetuar a perfuração de rochas, visando-se principalmente a sua utilização em processos de exploração de petróleo, especificamente para perfuração de poços de petróleo, e secundariamente para outras aplicações indústrias que necessitem a perfuração de rochas ou paredes de alta resistência mecânica (por exemplo, de fomos siderúrgicos). A perfuração de poços é uma das etapas mais difíceis e custosas da exploração de petróleo, especialmente quando envolve grandes profundidades, formações rochosas com diferentes durezas, terrenos irregulares e outras características. A técnica mais usual para perfuração consiste no uso de brocas especiais rotativas, colocando-se lama especial para ajudar quanto ao atrito da broca e rochas, evitar danos no canal perfurado e equalizar pressões. Alguns problemas dessa tecnologia incluem: a) desgaste das pontas das brocas; b) custos altos devido às paradas freqüentes e aos equipamentos necessários para perfuração com brocas; c) necessidade de colocação de fluidos de lubrificação para as brocas, aumentando os custos e criando dificuldades operacionais; d) baixas velocidades de perfuração quando encontrado terrenos com presença de rochas de alta resistência mecânica; e) obstrução do poço com material da perfuração. O sistema de Plasma Térmico a ser desenvolvido neste projeto utilizará uma Tocha de Plasma de Arco Não Transferido de alta performance, que gerará jatos de plasma de altas temperaturas e pressões. Esse jato de plasma será então utilizado para efetuar a fusão parcial (na superfície) de rochas localizadas na frente do jato de plasma, sendo esse material parcialmente fundido removido continuamente pelo próprio jato de plasma de alta pressão. O sistema de plasma em princípio poderia ser utilizado continuamente, sem a necessidade de paradas para substituição de brocas, por exemplo, como ocorre no processo de perfuração tradicional. O Processo a Plasma para Perfuração de Rochas, com Aplicação em Poços de Petróleo, é inovador em nível mundial e poderá revolucionar os atuais sistemas empregados para essas aplicações. Um pedido de patente junto ao INPI foi recentemente depositado pela REORG (09/2012), contendo os principais aspectos da tecnologia, garantindo assim a prioridade e propriedade intelectual do desenvolvimento presente. As possíveis vantagens do uso desse sistema inovador para perfuração de poços para exploração de petróleo incluem: i) maiores velocidades de perfuração; ii) maior controle da direção de perfuração; iii) menores custos; iv) possibilidade de uso para perfurações de rochas irregulares e de altas durezas; v) sem uso de fluidos de lubrificação; vi) menor possibilidade de obstrução do furo (canal), particularmente importante para poços de petróleo; vii) vitrificação das paredes do furo (canal), particularmente importante em aplicações para poços de petróleo. (AU)