tecnologia anti- paralisação
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para aplicação em perfuraçãode subsuperfície.TRANSCRIPT
para aplicação em perfuração de subsuperfície.Tecnologia Anti- Paralisação
STRINGERS ALARGAMENTO MARES AGITADOS PERFORMANCE INTERVENCAO
TECNOLOGIA ANTI-PARALISAÇÃOSistemas autônomos utilizados na otimização de estabilidade
em situações extremas, tornaram-se tecnologia comum em automóveis modernos.
A Tomax AS trouxe esta tecnologia para a perfuração de poços de petróleoatravés da Tecnologia Anti-Paralisação (AST) patenteada pela Companhia.
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A ferramenta AST é composta de um conversor mecânico-hidráulico situado na parte inferior da coluna de perfuração. Sob condições normais e estáveis, a unidade transfere o torque e o peso para a broca como parte inativa do BHA (Bottom Hole Assembly). No entanto, se a transferência de energia para a broca se tornar instável, a ferramenta AST regula as forças e extensão de corte da broca.
Em termos práticos, isto significa que a reação momentânea/sistema de ciclo fechado da ferramenta AST impede que instabiliades localizadas se transformem em vibracões destrutivas. O funcionamento da ferramenta continua, não necessitando de nenhuma paragem.
PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO
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ESTABILIDADE EM FUNDO DE POÇOAs vantagens da ferramenta AST foram comprovadas através de extensas horas de perfuração, onde a ferramenta AST impedindo vibrações causadoras de danos, eleva as taxas de perfuração através de um melhor desempenho da broca. A tecnologia está disponível para todos os tipos de operações de perfuração e trituração e é igualmente adequada para a utilização em poços verticais e poços desviados.
Ocorrendo aumento de torque sobre a broca, decorrente docontato desta ou da ferramenta de corte com a formação rochosa, a ferramenta AST contrai-se, reduzindo o peso sobre a broca e conseqüentemente a extensão do corte. A ferramentaem seguida, se estende e reaplica o peso, efetuando uma carga constante.
Sem AST
BIT TORQUE BIT TORQUE
PsBPsB
Com AST
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A utilização da ferramenta AST não exige qualquer alteração às práticas usuais de perfuração.Esta ferramenta possui uma ampla variedade de parâmetros de perfuração, eliminando assim a necessidade de ajustes em campo. Isto significa também que a inclusão da ferramenta AST na BHA não requer a presença de engenheiros especializados no local.
IMPLEMENTAÇÃO
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MAXIMIZAR AS VANTAGENS DAS BROCAS PDCVibrações em fundo de poço, incluindo movimentos stick-slip (deslisos), abrangem uma grande variedade de efeitos, desde alta variação das rotações por minuto geradas por atrito, a alta freqüência e efeitos das conexões tipicamente produzidos por PDC. A ferramenta AST tem como objetivo principal eliminar o atrito de teor destrutivo que é produzido na ponta da broca, assim como vibrações laterais indiretas produzidas durante o processo de perfuração.
PDC (Polycrystalline Diamond Cutter/Ferramentas de Corte de Diamante Policristalino)
Na maioria dos casos,novas camadas da formação rochosaapresentam-se desalinhadas em relação a broca.Isto significa que fortes vibrações torcionais ou outras relacionadas, poderão ocorrer durante a passagem das ferramentas com corte PDC.
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Com um sistema eficaz de prevenção de paralisações,a margem de segurança sobre o diferencial de pressão do motor pode ser reduzida, permitindo assim maiores limites de carga e corridas mais eficientes e longas.
MOTORES DE FUNDO SEM PARALISAÇÃOCom a ferramenta de AST acoplada ao motor de perfuração, qualquer rotação brusca do estator gera umencurtamento da ferramenta AST, imediatamente aliviando a broca/eixo e evitando uma paralisação.Esta função poupa tempo e preserva o equipamento.Valores adicionais são obtidos pela redução dos ciclos de fadiga durante as operações de tubulação enrolada.
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Time(sec)
Time(sec)
SSLIPWOB
ROP
85005101520253035404550
05
10152025
ROP
(m/h
r) W
OB
(mT)
SSLI
P de
lta R
PM
3035404550
1350 1850 2876 3350
SSLIPWOB
ROP
149005101520253035404550
05
10152025
ROP
(m/h
r) W
OB
(mT)
SSLI
P de
lta R
PM
3035404550
1980 2480 2980 6660 7080
Ulrigg Corrida de Referência
Ulrigg Corrida com AST
Os resultados dos testes conduzidos em Ullrig indicaramredução da vibração média à metade dos valores de referência, enquanto a taxa de penetração foi elevada em 20-115%, dependendo dos parâmetros.
Broca após utilização
Corrida de referência
Broca com utilização da ferramenta AST
A filmagem do teste está disponível no YouTube. sob o título: “AST Comparison”.
VANTAGENS DA FERRAMENTA ASTAs vantagens adquiridas com a utilização da ferramenta AST dependerão do nível original de distúrbios. A fim de encontrar os valores nominais para o efeito da tecnologia, um operador de campo petrolífero offshore conduziu um teste comparativo, no International Research de Stavanger (IRIS). O teste foi realizado em conformidade com as normas científicas e os dados sendo validados por consultores externos. Corridas comparativas foram executadas com brocas e BHAs idênticas. O peso sobre a broca (PsB) foi elevado em etapas durante um intervalo contínuo de formação rochosa
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O movimento da ferramenta medido empolegadas x tempo revela a atuação da AST a fim de evitar o início de vibrações severas.
VALORES ESPECÍFICOS DE POÇOO trabalho preventivo realizado pela AST a fim de manter uma progressão rápida e estável em uma determinada aplicação é dado através da utilização de uma versão instrumentada da mesma. Esta ferramenta tem um sensor acoplado que é calibrado para medir o movimento da ferramenta AST em operação
POSICIONAMENTO EM BHAA ferramenta AST funciona melhor sendo posicionada no topo da parte não magnética do BHA.O mesmo se aplica para sistemas rotativos dirigidos, motores de fundo e rotativos BHAs.
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Exemplos de configurações de BHA para:RSS/Sub-alargador (underreamer) BHA.RSS/LWD BHA e motor BHAPara formações de rochas duras e de alto atrito, um escarador de rolo acima da ferramenta AST é recomendado.
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Sem AST
AST
Stick-slip Média na Seção
Sem AST
AST
Consumo de Energia
A inclusão de um sub-alargador na coluna do BHA adiciona significativas complicações em termos de predição da estabilidade do BHA. Isto é devido ao arranjo do cortador PDC em diferentes níveis, os quais podem produzir vibrações e reduzir a eficiência da perfuração, excepto se a formação for comletamente homogênea. Sendo assim, a tecnologia AST foi aplicada em uma série de 12 ¼” x 13 ½” em seções tangenciais. Em uma das seções a ferramenta AST não foi utilizada para a verificação do efeito sobre as vibrações e no rendimento durante a perfuração.
EXEMPLO TÍPICO:PERFURAÇÃO COM ESCAREADOR
* MSE (Mechanical Specific Energy/Energia MecânicaEspecífica) fornece a energia requerida para aperfuração de um volume de rocha. A redução daenergia pode ser convertida diretamente na aceleração da taxa de perfuração ou na redução da carga rotativa.
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Capacidades dinâmicas ideais requerembaixa fricção mecânica. Por esta razãoConjuntos de vedação dinâmica são desenvolvidos para fricção mínima e extrema durabilidade. Desde sua apresentação em 2008 o sistema de selo superou o objetivo traçado.
QUALIFICADA PARA NOVAS FRONTEIRASA perfuração exploratória submete as tecnologias de fundo de poço a crescentes cargas. Sendo assima tecnologia AST está qualificada para operar em temperaturas até 220 C (425 F) e pressões hidrostáticas até 30.000 psi. Para melhorar a capacidade dinâmica nos poços, as ferramentas AST com área aberta de bombeamento reduzidas são utilizadas. Estas ferramentas determinam a extensão do corte, mesmo sob forças gravitacionais elevadas decorrentes de extensos conjuntos de MWD.
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A redução de vibrações resultou no melhor desempenho da broca e na duração do BHA.Também foram constatadas significativas reduções de custo.Além disso, os dados MWD puderam ser transmitidos sem interrupções para todo o poço.
x+y Axis Vibrações x distância
Distância perfurada (m)
Poço de correlação 2
Poço de correlação 1
AST Well
Poço de correlação 2
Poço de correlação 1
AST Well
CASO TÍPICO:PERFURAÇÃO EXPLORATÓRIAA Exploração de prospectos profundos com HTHP (Alta temperatura/ Alta pressão) envolvem custos significativos, bem como risco de camadas, formações duras e aquecidas. Um operador internacional de grande porte utilzou a AST durante uma seção de 12 1/4” até a profundidade final em um poço com as condições descritas acima, situado na parte central do Mar do Norte. O BHA era equipado com um moderno sistema MWD, motor de fundo dirigível e brocas com cortador PDC. Foram realizados registros das vibrações no fundo do poço e a comparação com alguns poços gêmeos na area, assim como o registro da broca.
Bit record / Reason for trip
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DESENHO DA FERRAMENTAAs ferramentas Tomax AST são projetadas e produzidas de acordo com os padrões de exigência/normastécnicas da indústria. Com a utilização em operações desafiadoras, trabalhos intensos envolvendo inspeção e análises são realizados para a melhoria contínua do seu desempenho.
Todos as filiais da Tomax são certificadas de acordo com a normativa ISO 9001-2008 - Det Norsk Veritas.
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9½” X-series AST™
Especificações:Parâmetros Sistema Métrico Sistema de Unid. Inglês
Comprimento 3.44m 11.29’
Stroke (batida) 0.15m 6”
Max. OD 241mm 9.5”
Min. ID 76mm 3”
Massa 1 110 kg 2 470 lbs
Max. PsB Operacional 45 kdaN 100 klbs
Max. torque/fundo de poço 48 kNm 35 kftlbs
Max. RPM Como recomendado pelofabricante da broca
Como recomendado pelofabricante da broca
Max. carga de tensão 536 kdaN 1180 klbs
Carga de tensão operacional 280 kdaN 616 klbs
Max. pressão interna 690 bar 10 000 psi
Max. pressão hidrostatica 2000 bar 30 000 psi
Max. taxa de bombeamento 6000 lpm 1600 GPM
Max. conteúdo de areia 1 % 1%
Max. DLS operational 14 deg/30m 14 deg/100ft
Max. temp. operacional 150C (XT 200C) 300 F (XT 390F)
Conecção superior API 7 5/8 REG box API 7 5/8 REG box
Torque de aparafusar 100 000 Nm 74 000 ftlbs
Conecção inferior API 7 5/8 REG pin API 7 5/8 REG pin
Torque de aparafusar 100 000 Nm 74 000 ftlbs
Configurações: XD = Padrão XT = Alta Temp. (200C)
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9” H-series AST™
Especificações:Parâmetros Sistema Métrico Sistema de Unid. Inglês
Comprimento 3.25m 10.66’
Stroke (batida) 0.18m 7”
Max. OD 229mm (241mm upset) 9” (9.5” upset)
Min. ID 76mm 3”
Massa 950 kg 2 090 lbs
Max. PsB Operacional 45 kdaN 100 klbs
Max. torque/fundo de poço 48 kNm 35 kftlbs
Max. RPM Como recomendado pelofabricante da broca
Como recomendado pelofabricante da broca
Max. carga de tensão 536 kdaN 1 180 klbs
Carga de tensão operacional 260 kdaN 572 klbs
Max. pressão interna 690 bar 10 000 psi
Max. pressão hidrostatica 2000 bar 30 000 psi
Max. taxa de bombeamento 5 650 lpm 1500 GPM
Max. conteúdo de areia 1 % 1%
Max. DLS operational 14 deg/30m 14 deg/100ft
Max. temp. operacional 150C (HT 200C) 300 F (HT 390F)
Conecção superior API 6 5/8 REG box API 6 5/8 REG box
Torque de aparafusar 65 000 Nm 48 000 ftlbs
Conecção inferior API 6 5/8 REG pin API 6 5/8 REG pin
Torque de aparafusar 65 000 Nm 48 000 ftlbs
Configurações: XD = PadrãoHB = Pressão balanceadaXT = Alta Temp. (200C)
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Especificações:Parâmetros Sistema Métrico Sistema de Unid. Inglês
Comprimento 3.96m 13,0’
Stroke (batida) 0.20m 0.6’
Max. OD 171mm 6.75”
Min. ID 62mm 2.4”
Massa 625 kg 1375 lbs
Max. PsB Operacional 30 kdaN 66 klbs
Max. torque/fundo de poço 41 kNm 30 kftlbs
Max. RPM Como recomendado pelofabricante da broca
Como recomendado pelofabricante da broca
Max. carga de tensão 327 kdaN 720 klbs
Carga de tensão operacional 170 kdaN 375 klbs
Max. pressão interna 690 bar 10 000 psi
Max. pressão hidrostatica 2000 bar 30 000 psi
Max. taxa de bombeamento 3500 lpm 925 GPM
Max. conteúdo de areia 1 % 1%
Max. DLS operational 20 deg/30m 20 deg/100ft
Max. temp. operacional 200C (XT 220C) 390 F (XT 425F)
Conecção superior NC 50 box NC 50 box
Torque de aparafusar 40 000 Nm 29 500 ftlbs
Conecção inferior NC 50 pin NC 50 pin
Torque de aparafusar 40 000 Nm 29 500 ftlbs
Configurações: XD = PadrãoHB = Pressão balanceadaXT = Alta Temp. (200C)
6 ¾” X-series AST™
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Especificações:Parâmetros Sistema Métrico Sistema de Unid. Inglês
Comprimento 3.68m 12.07’
Stroke (batida) 0.25m 10”
Max. OD 121mm 4.75”
Min. ID 35mm 1.38”
Massa 300 kg 660 lbs
Max. PsB Operacional 15 kdaN 33 klbs
Max. torque/fundo de poço 13 kNm 9 kftlbs
Max. RPM Como recomendado pelofabricante da broca
Como recomendado pelofabricante da broca
Max. carga de tensão 180 kdaN 400 klbs
Carga de tensão operacional 55 kdaN 121 klbs
Max. pressão interna 690 bar 10 000 psi
Max. pressão hidrostatica 2000 bar 30 000 psi
Max. taxa de bombeamento 1500 lpm 400 GPM
Max. conteúdo de areia 1 % 1%
Max. DLS operational 25 deg/30m 25 deg/100ft
Max. temp. operacional 200C (XT 220C) 390 F (XT 425F)
Conecção superior NC 38 box NC 38 box
Torque de aparafusar 13 300 Nm 9 800 ftlbs
Conecção inferior NC 38 pin NC 38 pin
Torque de aparafusar 13 300 Nm 9 800 ftlbs
Configurações: XD = Padrão XT = Alta Temp. (200C)
4 ¾” X-series AST™
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Especificações:Parâmetros/Dimensões
O.D. Polegadas 1-11/16 2-1/8 2-7/8 3-1/2
I.D. Polegadas (mm) 0.62 (16) 0.71 (18) 0.78 (20) 0.98 (25)
Comprimento pés (metro) 4.9 (1.49) 4.6 (1.40) 4.3 (1.31) 4.4 (1.34)
Peso libra (kg) 27 (12) 42 (19) 62 (28) 106 (48)
Acoplamento Auxiliar 1” AMMT 1-1/2” AMMT 2-3/8” PAC 2-7/8” REG
Max torque oper. (pés-lbs (Nm) 200 (275) 400 (550) 1000 (1370) 1315 (1800)
Ultimate Tensile lbs (kN) 49 000 (223) 54 400 (247) 124 000 (563) 207 900 (945)
Max. DLSDeg/100 pés (30m) 24 24 24 24
Temperatura Max. F (C) 390 (200) 390 (200) 390 (200) 390 (200)
Sour Service Yes Yes Yes Yes
Ar/Espuma Yes Yes Yes Yes
TT-series AST™
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MONITORAMENTO DA FERRAMENTA EM CAMPOEm geral a ferramenta AST produz parâmetros de funcionamento amenos e um progresso de perfuração satisfatório, visto da superfície. A ferramenta pode, no entanto, operar intensamente em fundo de poço mantendo assim a estabilidade das rotações da broca. Uma verificação de desgaste para determinar o status do sistema helicoidal interno é recomendada caso a perfuração seja interrompida antes da profundidade total ser atingida e caso a ferramenta seja levada à superfície.
Limites de desgaste são fornecidos no manual do usuário de acordo com as dimensões da ferramenta facilitando o controle do estado do equipamento. O intervalo de manutenção usual é 200 horas de perfuração.
Measure backlash
Rotate
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NOVA TECNOLOGIA PARA UMA NOVA ERAA busca contínua de hidrocarbonetos conduz a indústria de perfuração a
novos territórios. Com esta expansão, a incerteza inerente às formações desub-superfície implica um aumento de risco econômico.
A AST é uma forma eficaz de reduzir este risco.
rend
er.n
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ESCRITÓRIOS
Contactos para e-mail disponíveis no nosso site: www.tomax.noE-mail para contatos gerais: [email protected]
Noruega Tomax ASTravbaneveien 1, Forus P.O. Box 332, Forus NO-4067 STAVANGERNORUEGA
Tlf.: +47 51 95 11 70Fax: +47 51 95 11 71
REINO UNIDO Tomax UK Ltd. Unit 11 Greenrole Estate Howe Moss DriveKirkhill DyceAberdeen AB21 0GLUK
Tlf.: +44 (0) 1224 774 925Fax: +44 (0) 1224 773 510
EUA Anti-Stall Technology LLC 1200 Smith Street Suite 1600Houston, TX77002 EUA
Tlf.: +1 713 353 8889Fax: +1 713 353 4601
Representações em Baku, Kuala Lumpur.Outras localidades sendo adicionadas.
BrasilTomax do BrasilAv. Das Américas 3500/328 – bloco Toronto 4Cep: 22640 - 102Barra da TijucaRio de Janerio – RJBRASIL
Tlf: + 21 3497-5083