Injeo de gua em poos de Produo

Instalaes de Produes Terrestres e MartimasMrcio Batista

Instalaes de Produes Terrestres e Martimas

Instalaes de produo terrestre e martimas Plataformas fixas Plataformas flutuantesInstalao de plataforma offshoreproduoDescomissionamentoInstalao onshorevideos

IntroduoAs instalaes vm crescendo juntamente com a demanda de petrleo e, apesar da crise do petrleo, entre as dcadas de 60 e 70, esse crescimento no parou, pelo contrrio, aumentou no s as instalaes de plataformas como tambm as tcnicas utilizadas na extrao de petrleo, no s de forma quantitativa como qualitativa. Tipos de PlataformasAs plataformas podem ser classificadas de diversas maneiras, porm as duas mais usadas so: Fixa ou Flutuante, sendo a primeira, aquelas que so apoiadas no fundo do mar e entende-se por plataforma flutuante uma estrutura complacente posicionada por sistema de ancoragem;

Tipos de PlataformasPLATAFORMAS FIXAS Foram as primeiras plataformas offshore a serem desenvolvidas e as mais comumente utilizadas. Porm a principal limitao desse tipo de unidade a lamina dgua a ser instalada, uma vez que em guas mais profundas a instabilidade aumenta, fazendo com que a base desse tipo de plataforma tenha que ser muito grande, e invivel a quantidade de ao empregada para construo desse tipo de projeto. Por quase no possurem movimentos todas as plataformas fixas permitem completao seca, ou seja, a rvore de natal encontra-se na superfcie.

Tipos de PlataformasH quatro tipos de plataformas fixas: Jaqueta Torre Complacente Auto Elevatria Plataforma de Gravidade

Tipos de PlataformasJaqueta So estruturas utilizadas tanto para perfurao quanto produo de petrleo. Tem como principal caracterstica uma estrutura de revestimento constituda por tubos de ao, por isso recebe o nome de jaqueta. formada por uma estrutura treliada e fixada no solo marinho atravs de estacas, possui geralmente de 4 a 8 ps fixos para alcanar a estabilidade contra a fora de ondas. O leo produzido escoado diretamente para terra atravs de dutos ou podem ser utilizados navios acoplados plataforma. Porm, esta no a forma mais utilizada. Faz completao seca, ou seja, a rvore de natal est posicionada acima da linha dgua, na plataforma.

Tipos de PlataformasTorre Complacente Tem caractersticas semelhantes plataforma do tipo Jaqueta, possui tubos de ao como revestimento e estrutura treliada. O que difere o formato. Enquanto a jaqueta possui base mais ampla, a torra complacente formada por uma torre estreita e flexvel para suportar foras laterais atravs de deflexes. Com isso, aumenta a estabilidade em lminas dgua superiores a 400 metros.

Tipos de PlataformasAuto Elevatria Conhecidas tambm como Jack-up, as plataformas auto-elevatrias so unidades mveis que, quando esto em operao, so fixadas no solo marinho atravs de pernas treliadas que se encontram nas extremidades da plataforma. So conhecidas como Jack-up, pois uma vez rebocada at o local de explorao, as pernas so fixadas no fundo do mar e a plataforma erguida sobre essas pernas, acima da linha dgua. Tem por finalidade a perfurao de poos exploratrios de petrleo na plataforma continental em lminas dgua de at 130 metros e, portanto, so projetadas para se mover de local para local de explorao.

Tipos de PlataformasPlataforma de GravidadeSo plataformas fixadas no solo marinho por gravidade e so construdas em concreto ou em ao. Tem como finalidade a produo de petrleo at 400 metros de profundidade e, assim como a Jaqueta, podem escoar o leo produzido por dutos ou navios acoplados a ela. Estas estruturas so bastante adequadas tanto para a produo quanto para armazenamento de petrleo.

Tipos de PlataformasPlataformas FlutuantesCom a descoberta de petrleo em lamina dgua superior a 1000 metros foi necessrio o desenvolvimento de novas tcnicas de explorao. Ento, surgiram as plataformas flutuantes que so estruturas complacentes instaladas atravs de um sistema de ancoragem.

Tipos de PlataformasExistem vrios tipos de unidades flutuantes que diferem pelo fato de produzir e armazenar petrleo, apenas produzir ou apenas armazenar. semi-submersveisFPSO (Floating Production Storage Offloading )TLP (Tension Leg Platform)SPAR.

Tipos de PlataformasSemi-Submersvel formada basicamente por flutuadores (pontoons), contraventamentos (bracings), colunas e o convs (Upper Hull) que suporta os principais equipamentos de perfurao ou produo. So os Flutuadores os responsveis pela maior parte do empuxo, garantindo a flutuabilidade da plataforma, por se localizarem abaixo da linha dgua eles tambm minimizam os movimentos de onda da plataforma. J as colunas so responsveis pela estabilidade da plataforma no deixando que ela vire (emborque). O escoamento do leo produzido pode ser feito por dutos, porm dependendo da profundidade que instalada a plataforma so mais usados navios de armazenamento acoplado junto plataforma.

Tipos de PlataformasFPSOOs FPSOs so unidades estacionrias flutuantes (Floating) que produzem (Production) e armazenam (Storage) petrleo e efetuam o escoamento (Offloading) deste. A ideia central dos FPSOs garantir uma grande capacidade de armazenamento que permita a instalao dessas unidades em campos muito afastados da costa, onde a instalao de linhas de duto torna-se proibitiva

Tipos de PlataformasTLP So unidades flutuantes tanto de perfurao quanto de produo de petrleo. Possui o casco semelhante a uma plataforma semi submersvel, porm as TLPs so ancoradas por tendes de ao fixados no mar atravs de estacas, a flutuabilidade do casco faz com que os cabos fiquem tracionados reduzindo o movimento de heave da plataforma. Isso ajuda na completao que pode ser do tipo seca, facilitando o controle do fluxo de leo e aumentando a segurana da extrao deste.

Tipos de PlataformasSPAR As plataformas SPAR so utilizadas para explorao em guas profundas, em torno de 1650 metros. Possui maior estabilidade do que as plataformas citadas anteriormente, gerando poucos movimentos verticais, devido ao tamanho do calado da plataforma, a resultante de vento, de corrente e onda no conseguem deslocar significamente o centro de rotao, possibilitando desta forma uma diminuio dos efeitos de onda e movimentos verticais,

Instalao de plataforma offshore

Uma vez construda a plataforma o processo de instalao iniciado, atravs do transporte do casco da plataforma para a rea de explorao no mar, esse processo feito em etapas, depois do lanamento do casco feito a instalao deste. As plataformas fixas so instaladas de acordo com a estrutura que o casco possui enquanto as plataformas flutuantes diferem no modo de amarrao ao qual o casco est submetido.Instalao de plataforma offshoreTRANSPORTE DAS PLATAFORMAS a primeira etapa do processo de instalao. O transporte pode ser feito de trs maneiras distintas:

Barcaa, utilizada para transporte das plataformas Jaqueta e Spar; O uso de barcaas feito quando a instalao no localizada muito distante da costa, Rebocador, que pode ser usado para o transporte da maioria das plataformas, mas, principalmente, as auto elevatrias, de gravidade e FPSO. Navio Heavy Lift, que o mais verstil, normalmente utilizado para transporte das plataformas semi submersvel e TLP. J os navios Heavy Lift so usados para o transporte de plataformas pesadas, em torno de 50 a 60 mil toneladas, e onde as condies de mar so mais severas .Instalao de plataforma offshoreTransporte de uma estrutura Jaqueta por Barcaa

Instalao de plataforma offshoreTransporte de uma plataforma semi-submersvel por Heavy Lift

INSTALAO DAS PLATAFORMAS FIXASInstalao das JaquetasA operao inicia-se com o lanamento da estrutura treliada ao mar, ocorre a flutuao da mesma, que verticalizada atravs do iamento por guindastes flutuantes, a ltima etapa da operao o assentamento no leito marinho por estacas que so cravadas no solo.

INSTALAO DAS PLATAFORMAS FIXASInstalao das Plataformas de Gravidadea instalao feita junto com o trmino da construo. Os tanques so transportados, parcialmente submersos, por rebocadores at o local de instalao. Feito isto, os tanques continuam a ser construdos e concretados, na medida em que se enchem os tanques a plataforma vai afundando, por gravidade, at o ponto em que comea a construo das colunas, com o aumento do peso da estrutura, a plataforma vai afundando e atinge o solo marinho onde ser fixada. A instalao concluda quando a planta de processo colocada e montada sobre a estrutura de concreto. INSTALAO DAS PLATAFORMAS FIXASInstalao das Plataformas de Gravidade

Construo das Colunas

INSTALAO DAS PLATAFORMAS FIXASInstalao das Auto Elevatrias O processo de instalao comea quando as pernas so usadas, junto com macacos hidrulicos, para levar a plataforma at o mar, em seguida navios rebocadores levam a estrutura at o poo de petrleo e so instaladas mais uma parte das pernas estrutura. A instalao concluda quando, atravs de motores muito potentes, as trs pernas treliadas so lanadas at o fundo do mar e o casco erguido at a altura mxima de onda do local.INSTALAO DAS PLATAFORMAS FLUTUANTESAs plataformas flutuantes diferentemente das plataformas fixas no possuem um mtodo especfico de instalao para cada uma delas. So diferenciadas apenas pelo sistema de ancoragem e os risers utilizados, com exceo da plataforma SPAR.INSTALAO DAS PLATAFORMAS FLUTUANTESSemi Submersvel A instalao desta plataforma feita atravs do sistema de ancoragem spread mooring onde as linhas de ancoragem so dispostas em torno da plataforma permitindo a capacidade de resistir aos esforos ambientais, como o vento, correntes e onda, independentemente da direo de atuao destes esforos.

INSTALAO DAS PLATAFORMAS FLUTUANTESFPSOOs FPSOs so instalados de acordo com o sistema de ancoragem definido no projeto da plataforma. H trs maneiras de ancorar o FPSO e so estas: Single Point Mooring, que consiste na amarrao em um nico ponto; Spread Mooring, onde a amarrao feita em vrios pontos da embarcao; Turret, que assim como o primeiro, consiste na amarrao em nico ponto.

INSTALAO DAS PLATAFORMAS FLUTUANTESFPSOContudo, o sistema de amarrao em vrios pontos utilizado na ancoragem de um FPSO o sistema DICAS (Differentiated Compliance Anchoring System), que consiste na utilizao de vrias linhas de ancoragem, distribudas em torno da embarcao. O sistema DICAS uma variao do sistema Spread Mooring, que se caracteriza por adotar tenses diferenciadas nas linhas e da permitir que a unidade possa girar, se adequando posio de equilbrio e reduzindo as foras de trao resultantes em suas linhas, mas no permite o seu completo alinhamento.

INSTALAO DAS PLATAFORMAS FLUTUANTESFPSOO conceito deste sistema possibilitar a rotao da embarcao por meio de um complexo suvel onde todos os componentes giram 360 em torno do eixo, o turret.

Sistema Turret

INSTALAO DAS PLATAFORMAS FLUTUANTESTension Leg Platform (TLP)

A instalao desta plataforma baseada em seu conceito, como j foi visto, a ancoragem feita atravs de tendes verticais, estes por sua vez esto tracionados devido ao empuxo provocado pela parte submersa da plataforma.

INSTALAO DAS PLATAFORMAS FLUTUANTESSPAR A plataforma SPAR diferentemente das outras plataformas flutuantes, baseia-se sua instalao de forma semelhante s plataformas fixas do tipo Jaqueta, mas tambm utilizado na instalao o sistema de amarrao, porm de forma convencional. Uma vez transportada at a localizao do poo a ser explorado, feito o enchimento dos tanques de lastro para o incio da verticalizao do casco da plataforma. Assim que o casco posicionado na orientao prevista no projeto, dar-se- incio a instalao do sistema de amarrao, que feito por linhas convencionais de ancoragem dispostas em catenria

INSTALAO DAS PLATAFORMAS FLUTUANTESSPAR

Enchimento dos Tanques Incio e Fim da Verticalizao

DESCOMISSIONAMENTO Descomissionamento o processo que ocorre no final da vida til das instalaes de explorao e produo de petrleo e gs. Refere-se ao desmantelamento e, na maioria dos casos, na remoo dos equipamentos. Pode ser descrito como a melhor maneira de encerrar a operao de produo no final da vida produtiva do campo. DESCOMISSIONAMENTO MOTIVOS PARA O DESCOMISSIONAMENTOH vrios fatores que influenciam o descomissionamento, porm a maioria destes pode no ser definida precisamente. Dentre os principais esto: Trmino de vida til da plataforma; Esgotamento do poo produtor; Fator econmico. Talvez a vida til das plataformas seja o principal motivo para o descomissionamento. Mesmo que no seja possvel precisar quando a estrutura chega a sua exausto fsica, a vida til est mais ligada ao perodo em que o projeto se mantm economicamente vivel do que fadiga do material. O esgotamento do poo produtor o momento de encerramento da produo, est de alguma forma, ligada ao fator econmico, pois muitas vezes necessrio o uso de estmulos para a continuao da extrao.

DESCOMISSIONAMENTO PROCESSO DE DESCOMISSIONAMENTOO processo de descomissionamento comea com a avaliao e escolha das possveis opes do mesmo. Quando a produo de leo e gs encerrada os poos so tamponados e feito o descomissionamento, podendo ser a remoo completa ou parcial da estrutura e tambm a reciclagem dos equipamentos que so removidos. DESCOMISSIONAMENTO PROCESSO DE DESCOMISSIONAMENTOAs mais estudas atualmente, so a reutilizao e deixar no local como utilizao alternativa, por exemplo, fonte de energia elica

SPAR como fonte de Energia Elica DESCOMISSIONAMENTO ETAPAS DO DESCOMISSIONAMENTOMesmo diante dos diferentes mtodos para o processo de descomissionamento segundo a sua estrutura, possvel estabelecer as etapas bsicas comum para qualquer processo a ser desenvolvido. Por fim, em um processo de descomissionamento de sistemas offshore, as principais etapas so: Planejamento e Gerenciamento do Projeto; Mobilizao de Navios para a Operao; Tamponamento e Abandono de Poos; Preparao da Plataforma para Remoo; Remoo Estrutural; Disposio de Resduos; Limpeza do Local; Verificao. Instalao onshore

Instalao onshorePreparando a perfuraoLogo que o local selecionado, precisa ser pesquisado para se determinar seus limites e estudar o impacto ambiental. Acordos de arrendamento, ttulos e direito a vias de acesso para a terra precisam ser obtidos e avaliados quanto aos aspectos legais. Assim que os assuntos legais so resolvidos, a equipe trata de preparar o terreno:oterreno limpo e nivelado eestradas de acesso so construdas, se necessrio;como a perfurao utiliza gua, necessrio que haja uma fonte nas proximidades. Caso no exista nenhuma fonte natural, um poo de gua cavado;aequipe cava um fosso de reserva, que usado para o descarte dos cortes de rocha e lama da perfurao durante o processo e o forra com plstico para proteger o meio ambiente. Se o local for uma rea sensvel em termos ecolgicos, como um pntano ou regio selvagem, os cortes e a lama devero ser descartados em outros locais com ajuda decaminhes.

Instalao onshore

Instalao onshoreErguendo a torreDependendo de quo remoto o local da perfurao e seu acesso, o equipamento pode ser transportado at o local por caminho, helicptero ou barcaa. Algumas torres so construdas sobre barcos ou barcaas para trabalhar sobre guas interiores onde no h fundaes para suportar uma torre (como em pntanos ou lagos). Assim que o equipamento chega ao local, a torre erguida. Aqui esto os principais sistemas de uma torre de perfurao de petrleo terrestre:

Instalao onshoreErguendo a torre Aqui esto os principais sistemas de uma torre de perfurao de petrleo terrestre:

Anatomia de uma torre de perfurao de petrleo

Instalao onshorePrincipais componentes onshoreSistemade energiaGrandes motores dieselgeradores eltricosSistema mecnicosistema de iamentomesa giratriaEquipamento rotativotornelconjunto de ligaomesa giratriaoumesa rotativacoluna de perfuraobroca(s) da sonda

catarinaBloco de coroamentoGuincho cabo de perfurao e sondadorMastro de sondadorIlustrao de uma sonda de perfurao

Swivel

Mesa giratria

Sistema top drive apoiado pelaCatarina e swivel convencionais

Motor de fundo e sistemas elastomeros

Instalao onshore

Instalao onshorePrincipais componentes onshore

RevestimentoSistema de circulaobomba- tubulaes e mangueiraslinha de retorno de lamapeneira oscilantecalha de folhelhofosso de reservafossos de lamalameiroTorreSistema de segurana contra estourosInstalao onshoreSondagemA equipe ergue a torre de perfurao e inicia as operaes de sondagem. Primeiro, a partir do poo inicial, eles perfuram um poo de superfcie at uma profundidade pr-determinada H cinco etapas bsicas para perfurar o poo de superfcie:Posicionar a broca, o colar e a tubulao de perfurao no poo;Prender o conjunto de ligao e a mesa giratria e iniciar a perfurao; medida que a sondagem prossegue, circular a lama atravs da tubulao e para fora da broca para remover os cortes de rocha do poo;Adicionar novas sees (emendas) da tubulao de perfurao conforme o aumento da profundidade do poo;Remover (desengatar) a tubulao, o colar e a broca de perfurao quando a profundidade pr-determinada (no mximo a 600 metros) atingidaInstalao onshoreExtrao de petrleoDepois que a torre de perfurao removida, uma bomba colocada sobre a cabea do poo.No sistema de bombeamento, ummotor eltrico aciona umacaixa de engrenagens que movimenta umaalavanca. A alavanca empurra e puxa umavareta polidapara cima e para baixo. A vareta polida fixada a uma vareta de suco, a qual fixada bomba. Esse sistema fora a bomba para cima e para baixo, criando uma suco que aspira o petrleo atravs do poo.

Instalao onshoreExtrao de petrleoEm alguns casos, o petrleo pode ser muito denso para fluir. Ento, um segundo poo cavado no reservatrio, onde injetado vapor sob presso. O calor do vapor diminui a viscosidade do leo no reservatrio e a presso ajuda a empurr-lo para cima no poo. Esse processo chamadorecuperao intensificada de petrleo.

Blow-outs

Blow-outs

Blow-outs

Perfurao onshore

57Video demonstrativo tecnologico do LEA

58Explorao Produo de Petrleo e Gs

59Pr-sal

60Do poo ao posto

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