TRABALHO INSTALACAO ELETRICA EM EDIFICIO FINAL.docx
Perfuração Marítima
1. UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE
CENTRO DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIA
UNIDADE ACADÊMICA DE ENGENHARIA MECÂNICA
CURSO DE ENGENHARIA DE PETRÓLEO
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PERFURAÇÃO
NO
MAR
2. INTRODUÇÃO
2
As primeiras sondas marítimas se utilizavam das mesmas
técnicas empregadas em terra e por isso se detinham a águas
rasas.
Entretanto, a necessidade de perfurar em águas mais
profundas fez surgir novos tipos de equipamentos e técnicas
especiais destinadas especificamente à perfuração fora da costa.
Este trabalho objetiva a apresentação dos tipos de
plataformas utilizadas na perfuração marítima, problemas
particulares da perfuração offshore, assim como equipamentos e
sistemas específicos utilizados nessa modalidade de perfuração.
3. UNIDADES DE PERFURAÇÃO MARÍTIMA
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Existem seis tipos básicos de Unidades de Perfuração
Marítima (UPM’s): Fixas, Submersíveis, Semi-submersíveis,
Auto-eleváveis (Jack Up’s), Navios-sonda e Plataformas de
Pernas Tracionadas (Tension Leg).
5. UNIDADES DE PERFURAÇÃO MARÍTIMA
5
Plataformas Fixas
Foram as primeiras UPM’s utilizadas.
São estruturas de aço instaladas no local de operação com
estacas cravadas no fundo do mar.
Podem ser auto-suficientes ou apoiadas por tender.
7. UNIDADES DE PERFURAÇÃO MARÍTIMA
7
Plataformas Submersíveis
Utilizadas em águas calmas, rios, baías, para pequenas lâminas
d’águas da ordem de 25 metros.
A sua utilização tem sido cada vez mais limitada devido a sua
pequena capacidade de lâmina d’água.
8. UNIDADES DE PERFURAÇÃO MARÍTIMA
Plataformas Auto-Eleváveis (Jack Up’s)
São móveis e auto-suficientes, destinadas à profundidades de 5
a 100 metros, sendo consideradas as melhores UPM’s nessa
faixa de profundidade.
As operações realizadas nessa unidade são semelhantes às
realizadas em terra devido à estabilidade da estrutura.
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10. UNIDADES DE PERFURAÇÃO MARÍTIMA
Plataformas Semi-submersíveis
São as mais usadas, de forma geral, no mundo.
Podem ser ancoradas ou possuir sistema de posicionamento
dinâmico, onde neste último sistema não há limites previstos
para lamina d’água.
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Podem possuir auto-propulsão
ou serem rebocáveis. Devido sua
elevada estabilidade, apresentam
grande segurança.
12. UNIDADES DE PERFURAÇÃO MARÍTIMA
Navios-Sonda
Formam com as Semi-Submersiveis os chamados flutuantes.
Possuem grande capacidade de lâmina d’água e se
movimentam com certa rapidez entre as locações.
Muito suscetível ao movimento do mar, o que faz com que o
navio passe muitas horas fora de operação.
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14. UNIDADES DE PERFURAÇÃO MARÍTIMA
Plataformas de Pernas Tracionadas (Tension Leg)
Suas pernas principais são atracadas ao leito marinho, por
meio de cabos tubulares, ligados à grande sapatas de
âncoramento no fundo do mar.
A tensão nas pernas da plataforma evita o movimento vertical
e proporciona alta resistência ao movimento lateral.
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16. MOVIMENTAÇÃO DE PLATAFORMAS
Adotando-se um sistema de eixos XYZ são classificados em
seis tipos os movimentos de um flutuante:
Movimentos existentes no plano horizontal:
Avanço (“Surge”): Translação na direção do eixo x.
Deriva (“Sway”): Translação na direção do eixo y.
Guinada (“Yaw”): Rotação em torno do eixo Z no plano xy.
Movimentos existentes no plano vertical:
Afundamento (“Heave”): Translação na direção do eixo z.
Jogo (“Roll”): Rotação em torno do eixo x no plano yz.
Arfagem (“Pitch”): Rotação em torno do eixo y no plano xz.
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17. MOVIMENTAÇÃO DE PLATAFORMAS
Cada operação em particular exige um limite de deslocamento
para a sua execução.
Movimentos verticais do flutuante, por alterar a distância deste
ao fundo do poço e à cabeça, no fundo do mar, produz
esforços no sentido de arrancar os equipamentos de
subsuperfície, impactos na broca.
Movimentos horizontais produzem tensões na coluna de
perfuração e no riser além de transmitir torque a cabeça do
poço
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18. MOVIMENTAÇÃO DE PLATAFORMAS
Sistemas de Posicionamento
Para que as operações de perfuração sejam efetuadas é
necessário que o flutuante se posicione dentro de um raio de
tolerância ditado pelos equipamentos de subsuperfície, lamina
d’água e operação a ser executada.
Atualmente dois sistemas são responsáveis por tal
posicionamento: Sistema de ancoragem e o de posicionamento
dinâmico.
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19. MOVIMENTAÇÃO DE PLATAFORMAS
Sistemas de Posicionamento
Sistema de Ancoragem
O número de linhas de ancoragem assim como sua configuração são
determinados de modo a se conseguir a maior força restauradora
possível.
Dois esquemas utilizados em geral:
- Esquema simétrico (resiste a forças laterais vindas de qualquer
direção).
- Esquema unidirecional (âncoras em direção as correntes de vento e
marinhas).
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21. MOVIMENTAÇÃO DE PLATAFORMAS
Sistemas de Posicionamento
Posicionamento Dinâmico
Posiciona o flutuante dentro dos limites sem a utilização de
qualquer outro equipamento que não seja o de perfuração.
Constituído dos elementos básicos: Sistema de controles,
controlador, sistema de thrusters e de geração de potência.
Utilizado em águas profundas onde os sistemas de ancoragem
perdem a capacidade de posicionar a embarcação.
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23. EQUIPAMENTOS DE CABEÇA DE POÇO SUBMARINO
Plataformas Fixas e Auto-Eleváveis
Nessas UPM’s os revestimentos são sempre ancorados no
fundo do mar para evitar sobre-carregamento da subestrutura da
sonda, permitindo abandonar o poço e retornar a ele quando
necessário (tie-back).
Sistema de Suspensão de Fundo de Mar – Durante
muito tempo foi usado o sistema OBS (ocean Bottom System),
mas atualmente os mais utilizados são ML-C e o SD-1 FMC onde
suas configurações usam agora o tipo Stack Down.
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24. EQUIPAMENTOS DE CABEÇA DE POÇO SUBMARINO
Plataformas Fixas e Auto-Eleváveis
No caso de abandono temporário do poço ele deve ser
tamponado com tampões de cimento. A retirada dos risers
deve ser iniciada pelo último revestimento descido para que o
revestimento imediatamente anterior sirva como guia para a
capa de abandono.
Para reentrada e completação de um poço abandonado
temporariamente as capas de abandono são retiradas e os risers
são conectados na ordem inversa a da instalação das capas.
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25. EQUIPAMENTOS DE CABEÇA DE POÇO SUBMARINO
Plataformas Flutuantes
Nessas UPM’s a perfuração é realizada utilizando-se de
dois sistemas básicos: Perfuração com Cabos Guias e sem
Cabos Guias
Sistema com Cabos Guias
Empregado quando a lâmina d’água não alcança 300m. Seus
componentes básicos são:
1. Base Guia Temporária (BGT): É o primeiro
equipamento descido no fundo do mar,
servindo como guia primária do poço
através da qual se perfura
a primeira fase.
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26. EQUIPAMENTOS DE CABEÇA DE POÇO SUBMARINO
Plataformas Flutuantes
Sistema com Cabos Guias
2. Base Guia Permanente (BGP): Peça de função estrutural,
equipada com uma seção central.
3. Hydraulic Latch, Flex Joint e Slip Joint: O hydraulic
latch permite a conexão do riser a cabeça do poço,
permitindo o retorno à superfície; Flex Joint é utilizada na
coluna de riser para promover o seu afastamento da
vertical; Slip Joint parte superior da coluna, compensando
os movimentos da maré.
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27. EQUIPAMENTOS DE CABEÇA DE POÇO SUBMARINO
Plataformas Flutuantes
Sistema com Cabos Guias
4. Housing: Desempenha várias funções: suspender a coluna de
revestimento, prover área de vedação para Packoffs, servir de
ponto de conexão ao BOP Stack entre outras.
5. Casing Hangers: Sustentam os revestimento aos quais são
enroscados, promove área de vedação para os Packoffs assim
como ponto de conexão para as capas de abandono.
6. Packoffs: Promovem a vedação do anular entre revestimentos.
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28. EQUIPAMENTOS DE CABEÇA DE POÇO SUBMARINO
Plataformas Flutuantes
Sistema com Cabos Guias
7. Buchas Protetoras ou de Desgaste (“Wear Busning”): Peças
cilíndricas de aço que revestem o interior do alojador de alta
pressão.
8. Ferramenta de Teste (“Test Plug”): Tem a finalidade de testar
o BOP, do seu conector hidráulico e dos elementos de vedação.
9. Capas de Abandono: Proteger, por meio da injeção de óleo, da
intempérie marinha áreas de vedação e conector do BOP.
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29. EQUIPAMENTOS DE CABEÇA DE POÇO SUBMARINO
Plataformas Flutuantes
Sistema sem Cabos Guias
Usado em profundidades superiores a 300m. Seus componentes
básicos são:
1. Base Guia Temporária (BGT): Difere do sistema com cabos guias
pela sua diferença geométrica e altura.
2. Base Guia Permanente (BGP): Difere do sistema com cabos guias
pela sua diferença geométrica, altura e uso do funil universal que
substitui os quatro postes guias.
3. Housing: Difere do sistema com cabos guias apenas no seu menor
diâmetro.
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30. EQUIPAMENTO DE SEGURANÇA DE POÇO SUBMARINO
Dependendo do programa de revestimento e capacidade
do flutuante, o sistema de BOP usado pode ser simples (mais
pesado) ou um sistema com dois conjuntos (BOP Stack).
O conjunto de válvulas, que recebe o fluido que promove
efetivamente o acionamento hidráulico do BOP, é chamado de
POD.
O fluido de acionamento não pode ser poluente nem
corrosivo!
Conectores Hidráulicos de metal são responsáveis pela
conexão e vedação do BOP-Housing e Riser-BOP.
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31. EQUIPAMENTOS AUXILIARES DA PERFURAÇÃO NO MAR
Sistema de Tensionadores do Riser
Sua função é manter uma tração constante na coluna de riser,
reduzindo o nível de tensão na mesma e conseqüentemente
diminuindo sua falha por fadiga.
Sistema de Compensador de Movimento
Desenvolvido para anular os efeitos de elevação do flutuante
sobre a coluna de perfuração e outros equipamentos suspensos pelo
gancho.
FUNCIONAMENTO:
https://www.youtube.com/watch?v=9SO3JGlXwTU
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99. óleo
Sapata do 30”
Sapata do 13 3/8”
Circulando para cimentar
revestimento de 9 5/8”
Sapata do 9 5/8”
100. Sapata do 30”
Sapata do 13 3/8”
Sapata do 9 5/8”
Riser
Cabeça de Poço
Bomba de lama
Cabeça de Cimentação
Tanque de lama
Plug
Colar Flutuante
óleo
101. Sapata do 30”
Sapata do 13 3/8”
Sapata do 9 5/8”
Riser
Cabeça de Poço
Bomba de lama
Cabeça de Cimentação
Tanque de lama
Plug
Colar Flutuante
óleo
102. Sapata do 30”
Sapata do 13 3/8”
Sapata do 9 5/8”
Riser
Cabeça de Poço
Cabeça de Cimentação
Unidade de Cimentação
Plug
Colar Flutuante
óleo
103. Sapata do 30”
Sapata do 13 3/8”
Sapata do 9 5/8”
Riser
Cabeça de Poço
Cabeça de Cimentação
Unidade de Cimentação
Plug
Colar Flutuante
óleo
104. Sapata do 30”
Sapata do 13 3/8”
Sapata do 9 5/8”
Riser
Cabeça de Poço
Cabeça de Cimentação
Unidade de Cimentação
Plug
Colar Flutuante
óleo
105. Sapata do 30”
Sapata do 13 3/8”
Sapata do 9 5/8”
Riser
Cabeça de Poço
Cabeça de Cimentação
Unidade de Cimentação
Plug
Colar Flutuante
óleo
106. Sapata do 30”
Sapata do 13 3/8”
Sapata do 9 5/8”
Riser
Cabeça de Poço
Cabeça de Cimentação
Unidade de Cimentação
Plug
Colar Flutuante
óleo
107. Sapata do 30”
Sapata do 13 3/8”
Sapata do 9 5/8”
Plug
Dart
Colar Flutuante
Riser
Cabeça de Poço
Bomba de lama
Cabeça de Cimentação
Tanque de lama
óleo
108. Sapata do 30”
Sapata do 13 3/8”
Sapata do 9 5/8”
Plug
Dart
Colar Flutuante
Riser
Cabeça de Poço
Bomba de lama
Cabeça de Cimentação
Tanque de lama
óleo
109. Sapata do 30”
Sapata do 13 3/8”
Sapata do 9 5/8”
Plug
Dart
Colar Flutuante
Riser
Cabeça de Poço
Bomba de lama
Cabeça de Cimentação
Tanque de lama
óleo
110. Sapata do 30”
Sapata do 13 3/8”
Sapata do 9 5/8”
Plug
Dart
Colar Flutuante
Riser
Cabeça de Poço
Bomba de lama
Cabeça de Cimentação
Tanque de lama
óleo
111. Sapata do 30”
Sapata do 13 3/8”
Sapata do 9 5/8”
Plug
Dart
Colar Flutuante
Riser
Cabeça de Poço
Bomba de lama
Cabeça de Cimentação
Tanque de lama
óleo
112. Sapata do 30”
Sapata do 13 3/8”
Sapata do 9 5/8”
Plug
Dart
Colar Flutuante
Riser
Cabeça de Poço
Bomba de lama
Cabeça de Cimentação
Tanque de lama
óleo
113. Sapata do 30”
Sapata do 13 3/8”
Sapata do 9 5/8”
Plug
Dart
Colar Flutuante
Riser
Cabeça de Poço
Bomba de lama
Tanque de lama
óleo
114. CONCLUSÃO
A perfuração no mar apresenta mais desafios do que a
onshore, por isso desenvolveu-se sondas capazes de promover a
perfuração de forma mais estática possível.
As plataformas não podem possuir movimentos durante a
perfuração, por isso existem as fixas no solo marinho e as que
ficam estáticas com o auxílio de sistemas de posicionamento,
como o dinâmico e a ancoragem.
Também é importante ter muito cuidado com a perfuração,
pois acidentes no mar podem ser mais desastrosos e causar mais
impactos do que onshore.
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115. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
http://carlinhosmg.blogspot.com.br/2011/04/plataformas-semi-submersiveis-
semisubs.html, acessado em Outubro de 2012
http://jornalcanal16.com/plataformas-offshore/, acessado em Outubro de 2012
http://migre.me/baoZG, acessado em Outubro de 2012
http://baiasdeflorianopolis.blogspot.com.br/2010/11/em-portugues-visite-
florianopolis-antes.html, acessado em Outubro de 2012
http://www.ao.all.biz/g403/, acessado em Outubro de 2012
http://oglobo.globo.com/blogs/petroleo/posts/2007/04/29/brasileiro-sera-
principal-homenageado-da-otc-2007-56414.asp, acessado em Outubro de 2012
http://dc146.4shared.com/doc/TCid82PG/preview.html, acessado em Outubro
de 2012
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