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Laboratório de Tecnologia de Engenharia de Poços

O Laboratório de Tecnologia de Engenharia de Poços (LTEP) é uma unidade de pesquisa localizada na Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ), através do Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de Engenharia (COPPE) e seu Programa de Engenharia Mecânica (PEM). O LTEP é credenciado pela Agencia Nacional do Petróleo (ANP) com o no 272/2014 (DOU Seção 1 Página 146 de 13 de agosto de 2014).

Suas instalações foram viabilizadas através de um convênio específico estabelecido entre a PETROBRAS S.A. e a UFRJ, com interveniência da Fundação Coppetec (Implantação do Laboratório de Tecnologia de Poços da Coppe/UFRJ. Projeto COPPETEC CENPES 11624, 2008). O LTEP foi localizado no Bloco 4 do CT2, a partir de um planejamento estabelecido a partir da promulgação do Plano Diretor da UFRJ para o Período 2002-2010. As instalações atuais incluem um prédio exclusivo com 3 pavimentos e ampla área para a condução de experimentos sofisticados em sistemas fluidos a baixas e altas pressões (até 6.000 psi).

No LTEP residem vários projetos com a indústria e inúmeras atividades acadêmicas. O LTEP abriga ainda dois anexos, com instalações apropriadas para o Centro Integrado de Manufatura Aditiva (CIMAD) e para o simulador de estudo de causas e modos de falhas em componentes controladores de BOP. As instalações físicas do LTEP são únicas, especialmente organizadas para a simulação das condições de operação presentes nos campos do pré-sal.

O objetivo do LTEP é atender projetos de pesquisa em perfuração, completação e intervenção de poços de petróleo. Adicionalmente, o LTEP objetiva prover os meios para uma efetiva e profícua integração da atividade de pesquisa já existente na UFRJ com os problemas de interesse da engenharia de poços. Assim, pretende-se associar à disponibilidade de recursos humanos qualificados a capacitação necessária para apoiar a Petrobras com novos recursos físicos.

A implementação do Laboratório de Tecnologia de Poços (LTP/COPPE/UFRJ) resultará no estabelecimento de um pólo de competências multidisciplinares, com a função precípua de trazer à sua área de influência os mais diversos grupos de pesquisa atuantes no Centro Tecnológico da UFRJ. De fato, todo o planejamento idealizado buscou criar as condições materiais e intelectuais para garantir oportunidades de trabalho conjunto entre as diversas áreas do conhecimento relevantes à engenharia de poços. A busca de ações sinergéticas, necessárias à garantia do sucesso de projetos de desenvolvimento de técnicas e produtos, com aplicação na perfuração, completação e intervenção de poços de petróleo e gás natural, é parte intrínseca da presente iniciativa. A descoberta de reservas significativas de óleo e gás na costa sudeste do Brasil, imperativamente traz ao cenário da ciência e da tecnologia novos desafios, como a exploração de reservatórios abaixo da zona de sal, os quais envolverão novos conceitos e procedimentos que devem ser testados e aprovados, antes de colocados em prática, a fim de viabilizar economicamente uma exploração de tanta importância para o país.

Em função da excelência de seus quadros, e da proximidade geográfica com o CENPES, a UFRJ delineia-se como a parceira ideal para a concretização de propostas com o teor aqui pretendido: implementação de infra-estrutura laboratorial de referência. Como principal interlocutor desta ação, foi escolhido o Programa de Engenharia Mecânica (PEM/COPPE). Essa escolha foi motivada pela razão evidente de que os maiores problemas técnicos, frequentemente encontrados na engenharia de poços, pertencem a esta área do conhecimento.

A presente proposta se beneficia com a iniciativa recente do Centro de Tecnologia da UFRJ, que está ampliando as suas instalações com a construção de cinco novos edifícios. Quatro prédios serão inteiramente dedicados a laboratórios, coordenação e execução de projetos de pesquisa. Trata-se, pois, de oportunidade única. O LTP possui a fortuna de ter sido contemplado com a cessão de um dos prédios para a sua constituição.

As instalações físicas previstas irão atender, entre outros, aos seguintes objetivos:

  1. construção e operação de uma célula poliaxial para avaliar a eficiência de operações de estimulação de poços por fraturamento hidráulico. Nesta célula serão confinados blocos de rocha com 1 m3, objetivando avaliar a influência do contraste de tensões na busca pelo aumento da produtividade de um poço;

  2. instalação de equipamentos para permitir o estudo e desenvolvimento de novos aditivos, a fim de evitar o congelamento de fluidos nas linhas de poços em águas ultra-profundas, como nos novos Campos de Tupi e Júpiter;

  3. construção e operação de um medidor de lubricidade para viabilizar a crescente demanda ambiental pela substituição de fluidos de base orgânica por base água, onde novamente aditivos serão necessários, em função da baixa lubricidade destes fluidos;

  4. desenvolvimento de equipamentos para a avaliação de fluidos redutores de perdas por atrito, minimizando a perda-de-carga nos poços de longo alcance, frequentemente projetados pela Petrobras;

  5. montagem de um aparato de testes para controle da produção excessiva de areia, frequentemente encontrada em suspensão no óleo produzido a partir de reservatórios areníticos, típicos dos campos de óleos pesados da Bacia de Campos e do Espírito Santo;

  6. construção de um sistema de medição de tensões in-situ tridimensional e contínuo, para utilização em operações de campo, proporcionando ganho de tempo de sonda offshore e fornecendo medidas ao longo da profundidade do poço, conforme o interesse. O sistema será calibrado através das renomadas células CSIRO (desenvolvido por Worotnicki, na Austrália) e CSIR (idealizada por Leenan, para minerações na África do Sul);

  7. montagem de um sistema de testes geomecânicos para obtenção de parâmetros de modelos de interpretação de tensões in-situ com capacidade para 270 tonf em compressão;

  8. desenvolvimento de programas computacionais para interpretação de dados relativos ao estado de tensões de maciços isotrópicos, anisotrópicos, lineares, não-lineares e comportamento variável no tempo (fluência), como rochas-reservatórios, rochas salinas, folhelhos, carbonatos, margas, siltitos e argilitos;

  9. criação do Laboratório para Limpeza de Amostras de Rocha – LAR, e realocação do Laboratório de Preparação de Amostras – LPA, prestando serviços para a área de fluidos e geomecânica, e onde mais amostras de rocha forem necessárias;

  10. montagem de uma biblioteca específica da engenharia de poços, facilitando o acesso de alunos e pesquisadores para aplicação em projetos do interesse da RETEP.