Rat Hole Verdadeiro: Como as Elongações Mudam o Rat Hole
OffshoreGPT · 8 min de leitura
Rat hole verdadeiro é a distância real entre a sapata do revestimento e o fundo do poço, depois de considerar as elongações das colunas. O rat hole calculado pelo tally (profundidade perfurada − profundidade da sapata) ignora que o aço estica sob o próprio peso: a coluna de perfuração deixa o fundo real mais fundo que o medido, e o revestimento e a coluna de assentamento levam a sapata mais para baixo. O rat hole real pode ser bem diferente do planejado.
O que é rat hole e por que ele importa?
Rat hole é o trecho de poço aberto perfurado abaixo da posição final da sapata. Ele existe para garantir que o revestimento chegue à profundidade de projeto sem tocar o fundo e para acomodar cascalho decantado.
Errar o rat hole tem consequências diretas:
- Rat hole maior que o planejado: mais poço aberto abaixo da sapata, mais volume de cimento perdido no fundo, maior risco de sapata mal cimentada e de problemas no teste de absorção (LOT/FIT) da fase seguinte.
- Rat hole menor que o planejado, ou negativo: risco de a sapata tocar o fundo antes de o casing hanger assentar, de o revestimento ficar comprimido e de o hanger não assentar no alojador.
Por isso, em poços profundos, o rat hole precisa ser calculado com as elongações, e não só pelo tally.
As três elongações que mudam o rat hole
| Elongação | O que acontece | Efeito no rat hole |
|---|---|---|
| Coluna de perfuração | A coluna estica durante a perfuração: a broca está mais funda que a soma dos comprimentos do tally | Aumenta (o fundo real é mais fundo) |
| Revestimento | O revestimento estica sob o próprio peso flutuado: a sapata desce além do comprimento do tally | Diminui (a sapata se aproxima do fundo) |
| Posição do CH (coluna de assentamento / manobra da bucha) | A coluna que desce o hanger até a cabeça do poço também estica, e o efeito de temperatura em águas profundas a encurta | Diminui quando o resultado líquido for de alongamento |
A fórmula que junta tudo:
Rat hole verdadeiro = rat hole sem elongações + elongação da coluna de perfuração − elongação na posição do CH − elongação do revestimento
O erro mais comum é trocar o sinal de uma das parcelas. A regra para não errar: tudo que deixa o fundo mais fundo aumenta o rat hole; tudo que leva a sapata mais para baixo diminui.
Como cada elongação é calculada
O método usado em campo é o de pressão-área, trecho a trecho, de baixo para cima:
- Divida a coluna em trechos com comprimento (L), ΔH (variação de TVD), peso (lb/pé), OD e ID.
- Na base de cada trecho, calcule a força pela pressão hidrostática agindo nas áreas expostas (efeito de empuxo pela diferença de áreas entre trechos).
- Some o peso próprio de cada trecho, projetado na vertical pelo ΔH.
- Calcule a elongação de cada trecho pela Lei de Hooke, ΔL = (F × L) ÷ (A × E), com E = 30.000.000 psi para o aço, separando três parcelas:
- força na base do trecho (pressão-área);
- peso próprio distribuído ao longo do trecho (metade do efeito de uma carga concentrada);
- peso sobre broca (WOB), que comprime a coluna de perfuração e reduz a elongação.
- Some as elongações de todos os trechos.
Na coluna de assentamento até a cabeça do poço, entra também o efeito de temperatura: em lâmina d'água profunda, o fluido frio contrai o aço e reduz a elongação líquida.
A pressão hidrostática usa P(psi) = TVD(m) × ppg × 0,1704. Com TVD em pés, a constante é 0,052. Nunca misture as duas.
Exemplo resolvido (valores ilustrativos)
Poço vertical, fluido de 10,5 ppg, WOB de 20 klb. Profundidade perfurada de 4.000,000 m (pelo tally da coluna). Casing hanger a 2.025,000 m e revestimento de 9-5/8" com 1.970,000 m, ou seja, sapata no papel a 3.995,000 m. Rat hole planejado: 5,00 m.
Coluna de perfuração (de baixo para cima):
| Trecho | L (m) | Peso (lb/pé) | OD (pol) | ID (pol) |
|---|---|---|---|---|
| BHA de fundo | 25,000 | 140,0 | 8,25 | 2,875 |
| Comandos (DC) | 120,000 | 150,0 | 8,00 | 2,8125 |
| HWDP | 150,000 | 57,0 | 5,50 | 3,25 |
| DP até a superfície | 3.705,000 | 24,7 | 5,50 | 4,778 |
Revestimento: 9-5/8", 53,5 lb/pé, ID 8,535", 1.970,000 m. Coluna de assentamento até a cabeça do poço: DP 5-1/2", 24,7 lb/pé, ID 4,778", 2.025,000 m.
Resultados:
| Item | Valor |
|---|---|
| Elongação da coluna de perfuração | +3,64 m |
| Profundidade real perfurada | 4.003,64 m |
| Elongação do revestimento | 0,26 m |
| Elongação na posição do CH (mecânica 0,71 m − temperatura 0,48 m) | 0,22 m |
| Rat hole sem elongações | 5,00 m |
| Rat hole verdadeiro | 8,16 m |
Conta: 5,00 + 3,64 − 0,22 − 0,26 = 8,16 m.
Deixando-se um rat hole de 5,00 m sem considerar as elongações, o que se verifica na prática é um rat hole de 8,16 m: 63% a mais de poço aberto abaixo da sapata. Neste exemplo, a elongação da coluna de perfuração é mais de dez vezes maior que a do revestimento, porque a coluna de perfuração é muito mais longa e esbelta.
Valores ilustrativos para demonstrar o método. Use sempre os dados reais da coluna, do revestimento e da trajetória do poço.
Quando o rat hole verdadeiro faz mais diferença
- Poços profundos e colunas longas de DP: a elongação cresce com o comprimento ao quadrado no peso próprio.
- Fluido leve: menos empuxo, mais peso flutuado, mais elongação.
- Revestimentos longos e pesados: a elongação do revestimento cresce e pode compensar boa parte da elongação da coluna de perfuração.
- Rat hole planejado pequeno: com 1 a 2 m planejados, um erro de sinal ou uma parcela esquecida pode levar a sapata ao fundo.
- Poços direcionais: o peso projetado (ΔH) é menor que o comprimento; calcular como vertical superestima a elongação.
Riscos e erros comuns
- Trocar o sinal das parcelas. A elongação da coluna de perfuração soma; a do revestimento e a da posição do CH subtraem.
- Ignorar o WOB: o peso sobre broca comprime a parte de baixo da coluna e reduz a elongação.
- Usar o comprimento como ΔH em poço direcional: sem a trajetória, o cálculo assume poço vertical.
- Esquecer o efeito de temperatura na coluna de assentamento em águas profundas.
- Misturar referências de profundidade (mesa rotativa × nível do mar × fundo do mar) entre o tally da coluna e o do revestimento.
- Dados de peso/OD/ID errados na planilha de BHA: confira com o datasheet, principalmente nos tubos de maior comprimento.
Boas práticas
- Calcule o rat hole verdadeiro antes de definir a profundidade final de perfuração da fase.
- Use os trechos reais da coluna (incluindo o DP até a superfície) e a trajetória MD/TVD.
- Registre as três parcelas separadamente, com sinal, no relatório da descida do revestimento.
- Confirme peso, OD e ID pelos datasheets, não só pela planilha de BHA.
- Compare a profundidade real do AAP calculada com a medida na descida, como validação do modelo.
Leia também: Peso flutuado e elongação de tubulares OCTG · Tally de revestimento offshore · Bit depth, hole depth e TVD · Slip crushing
Como calcular no OffshoreGPT
O OffshoreGPT tem uma calculadora de elongação e rat hole verdadeiro que faz a conta em código, pelo método pressão-área trecho a trecho, sem aproximação manual. Você pode:
- anexar a planilha de BHA com a trajetória: o sistema monta os trechos da coluna e calcula o ΔH de cada um;
- anexar o tally do revestimento: topo do CH e trechos saem do próprio tally;
- informar o peso do fluido, o WOB e a coluna de assentamento até a cabeça do poço.
Você recebe a elongação de cada coluna, a resultante de forças, o peso flutuado, a profundidade real do AAP e o rat hole sem elongações × verdadeiro, com cada parcela e o seu sinal.
Calcule o rat hole verdadeiro no OffshoreGPT
Perguntas frequentes
O que é rat hole verdadeiro?
É a distância real entre a sapata e o fundo do poço, considerando a elongação da coluna de perfuração, do revestimento e da coluna de assentamento. Normalmente é diferente do rat hole calculado só pelo tally.
A elongação da coluna de perfuração aumenta ou diminui o rat hole?
Aumenta. A coluna estica, então a broca perfurou mais fundo que a soma dos comprimentos do tally, e o fundo real fica mais fundo.
A elongação do revestimento aumenta ou diminui o rat hole?
Diminui. O revestimento estica sob o próprio peso e a sapata desce além da posição calculada pelo tally, ficando mais perto do fundo.
Por que o WOB entra no cálculo?
O peso sobre broca é uma carga de compressão na base da coluna. Ele reduz a elongação da coluna de perfuração e, portanto, o rat hole verdadeiro.
Qual constante usar na pressão hidrostática?
0,1704 com TVD em metros e 0,052 com TVD em pés, com o peso do fluido em ppg e a pressão em psi.
Poço direcional muda o cálculo?
Sim. O peso de cada trecho é projetado pela variação de TVD (ΔH), não pelo comprimento. Sem a trajetória, o cálculo assume poço vertical e superestima a elongação.
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