Uma pesquisa desenvolvida na Universidade Federal Alagoas em cooperação com a Petrobras realiza estudos físicos e matemáticos sobre o comportamento da coluna de perfuração em diversas operações de construção de poços de petróleo. A esse equipamento [a coluna], é posicionada uma broca em sua extremidade inferior, que faz a destruição das rochas até alcançar a profundidade da jazida do óleo mineral natural ou de gás. O que o grupo de pesquisadores pretende é desenvolver soluções inovadoras, ferramentas computacionais, que otimizem a segurança e a eficiência no processo de perfuração.
Trata-se da pesquisa aplicada Estratégias e ferramentas computacionais para projeto de coluna de perfuração em poços de petróleo, que atua na área de modelagem computacional aplicada à Engenharia de Poços, desenvolvida pelo Laboratório de Computação Científica e Visualização (LCCV) da Ufal, em parceria com a Petrobras, com gerenciamento da Fundação Universitária de Desenvolvimento de Extensão e Pesquisa (Fundepes). O estudo foi iniciado em 2022, com previsão de término para este ano de 2025, e é coordenado pela professora Aline Barboza, do Centro de Tecnologia (Ctec) da Ufal e integrante do grupo de pesquisadores do LCCV.
Ela explica que a otimização de parâmetros de projeto no processo de perfuração de poços engloba vários aspectos que são considerados já nas etapas de planejamento. “Podemos citar que esses aspectos são, por exemplo, novas configurações e equipamentos na composição da coluna de perfuração de forma a atingir um melhor comportamento frente aos esforços e, assim, aumentar a taxa de perfuração”, completou a pesquisadora.
Barboza reforça que também foi prevista a possibilidade de ajuste e mitigação de problemas na perfuração. “Isso é para poder evitar comportamentos inesperados e, assim, garantir maior sucesso para o objetivo da Petrobras na produção de petróleo. A coluna de perfuração é o equipamento responsável por realizar a construção do poço de petróleo. Com o uso de uma broca posicionada em sua extremidade inferior, a coluna faz a destruição das rochas até alcançar a profundidade da jazida”, explicou a docente.
Ela conta que, durante muitas operações de construção de poço, a coluna de perfuração, por se tratar de um equipamento rotativo, está sujeita a vibrações e choques com a parede do poço. Os prejuízos causados pela quebra da coluna de perfuração, segundo a pesquisadora, são elevados, uma vez que depende da retirada do trecho rompido do poço construído. Esse tipo de operação necessita de dias para ser realizada, e ainda tem alto índice de insucesso.
“Uma avaliação mais segura para a coluna na etapa de perfuração pode ser obtida por meio de análises de esforços na etapa de projeto, que utilizem modelos desenvolvidos com dados aquisitados em tempo real da operação de perfuração. Atualmente, já está em uso na companhia a versão Caeser 2.0 [ferramenta computacional usada para análise do comportamento dinâmico e quantificação de fadiga da coluna de perfuração] e, com isso, a automatização de partes do projeto de poços, agilizando e trazendo maior confiança para os projetistas da Petrobras”, ressaltou a pesquisadora e coordenadora do projeto.
O próximo módulo a ser entregue, o Caeser 2.1, prevê o comparativo de parâmetros de projeto com os obtidos no acompanhamento em tempo real da perfuração. Até a finalização, a expectativa dos pesquisadores é chegar numa ferramenta com nível de maturidade TRL-8 [escala que mede o nível de maturidade em soluções de tecnologia]. Para isso, estão sendo testados os módulos já entregues e validados pelo corpo técnico da Petrobras, com dados reais de poços.
Para o desenvolvimento desse projeto, a equipe de pesquisadores é formada por 28 pessoas, sendo cinco docentes, nove pesquisadores contratados, seis pesquisadores bolsistas e oito bolsistas de graduação, das engenharias Civil e de Petróleo, de Engenharia de Computação e Ciências da Computação. Um dos diferenciais dessa pesquisa é que todos os pesquisadores contratados e pesquisadores bolsistas são egressos da Ufal, tanto do LCCV quanto de outras unidades acadêmicas, da graduação e de programas de pós-graduação da Universidade. Isso, para a coordenadora do projeto, demonstra capacitação qualificada efetiva de recursos humanos e a inserção no mercado de trabalho sem precisar sair de Alagoas.
“Além disso, por se tratar de um projeto de pesquisa aplicada, todo o conhecimento adquirido no projeto é diretamente aplicável em atividades de engenharia e computação. Essa condição permite que os graduandos possam desenvolver estágios obrigatórios por meio de atividades do projeto e, para os já graduados, uma atuação profissional num setor relevante para a economia do país. São profissionais graduados com experiência para a atividade de projeto. Os de Engenharia são ex-alunos de graduação e de pós-graduação da Ufal”, anunciou Barboza.
É o caso do egresso Francisco Bina, mestre em Engenharia Civil, com ênfase em Estruturas, pelo Programa de Pós-graduação em Engenharia Civil (PPGEC) e, atualmente, doutorando no mesmo programa. Durante a graduação, ele foi selecionado para integrar o grupo de iniciação científica no LCCV e não parou mais de se aperfeiçoar.
Bina revela que a primeira experiência permitiu sua atuação em um projeto de pesquisa voltado à análise de estruturas no cenário da engenharia offshore, especificamente linhas de ancoragem e risers, sob a coordenação do professor do Ctec, Eduardo Lages, também coordenador de projeto no LCCV junto à Petrobrás. “Mas, no mestrado, participei de pro-jeto focado na previsão de desgaste mecânico em tubulares de revestimento em poços de petróleo, sob a coordenação da professora Aline Barboza. E, agora, no doutorado, também sob a coordenação dela, estou no projeto relacionado às estratégias e às ferramentas computacionais para projeto de perfuração de poços de petróleo”, contou.
A principal motivação de Bina ao ingressar no projeto foi a possibilidade de participar de um estudo desenvolvido em cooperação com a Petrobras. “Isso me permite adquirir conhecimentos sobre os aspectos técnicos e operacionais do processo de perfuração, além de conceitos relacionados ao desenvolvimento de software”, destacou o profissional.
Para ele, os principais desafios enfrentados nesse projeto de pesquisa são os estudos sobre as incertezas relacionadas aos parâmetros das rochas, à interação entre a coluna de perfuração e a formação geológica, além da natureza dinâmica do processo, que pode gerar vibrações na coluna de perfuração. “Outro desafio crucial é a incorporação das soluções desenvolvidas em um software web, que será utilizado por projetistas do setor. Por isso, é necessária a colaboração com uma equipe multidisciplinar composta por engenheiros civis, engenheiros de petróleo, engenheiros de software e cientistas da computação”, afirmou Bina, que disse desejar desenvolver soluções inovadoras, que otimizem a segurança e a eficiência no processo de perfuração de poços de petróleo. “Além disso, quero aprofundar ainda mais meu conhecimento na área, contribuindo para o avanço da tecnologia no país”, assegurou.
Fonte: Ascom Ufal