Análise comparativa de custos e técnicas de perfuração de poços para a produção de água, energia geotérmica, petróleo e gás natural

Abstract

O desenvolvimento da sociedade atual depende diretamente da exploração de recursos naturais e utilização destes em diferentes áreas, desde consumo direto para a realização de atividades cotidianas, até a produção de energia. Alguns desses recursos merecem destaque por sua vital importância para o funcionamento da sociedade, como é o caso da água subterrânea, do petróleo e do gás natural, e outros merecem atenção por representarem soluções alternativas em algumas situações, inclusive no que se refere à produção de energia, como é o caso da geotermia. Apesar de diferentes em sua essência, todos os recursos mencionados apresentam uma característica em comum: todos são extraídos do subsolo por meio da perfuração de poços. Nesse sentido, o trabalho desenvolvido tem o intuito de ampliar o conhecimento acerca dos processos de exploração através da realização de uma análise comparativa de custos e técnicas de perfuração de poços para a produção desses recursos. Tal análise foi baseada na revisão bibliográfica de fontes relevantes que abordavam não apenas aspectos técnicos dos processos de exploração tais como equipamentos empregados, métodos de perfuração utilizados, características do procedimento de completação e bombeamento, mas também características particulares de caráter químico e físico de cada um dos elementos. A partir dessa análise, foram observadas similaridades em termos de mecanismos de perfuração, porém, por conta de diferenças de propriedades entre os recursos, existem algumas particularidades em cada um dos processos, principalmente no que diz respeito à métrica dos poços (profundidade mais especificamente) e nos materiais que compõem equipamentos e outros elementos, o que refletiu diretamente nos custos associados. Desse modo, foi observado que as propriedades físicas e químicas dos recursos associadas diretamente ao seu processo de formação e armazenamento no subsolo, interferem diretamente no seu processo exploratório.

The development of today's society depends directly on the exploitation of natural resources and their utilization in various fields, ranging from direct consumption in daily activities to energy production. Among these resources, certain ones stand out due to their vital importance for societal development, such as groundwater, oil, and gas whereas others warrant attention for representing alternative solutions in specific situations, particularly for energy production, such as geothermal systems. Despite their differences in essence, all the resources mentioned share a common characteristic: they are extracted from underground sources through well drilling. Given this context, the purpose of this work is to broaden our understanding of exploration processes through a comparative analysis of drilling costs and techniques associated with the production of these resources. This analysis is rooted in a comprehensive review of pertinent literature sources, which not only assess the technical aspects of exploration processes—such as the equipment employed, drilling methods used, completion characteristics, and pumping procedures—but also delve into the chemical and physical attributes of each element. Through this analysis, similarities have emerged in terms of drilling mechanisms. However, owing to the varying properties of the resources, distinct nuances are present in each process. This is especially evident in factors such as well metrics (specifically depth) and the materials used in equipment, both of which directly impact the associated costs. Consequently, it becomes apparent that the physical and chemical properties of these resources, intrinsically linked to their formation and storage underground, exert a direct influence on their exploratory processes.