Apostila de EQUIPAMENTOS SUBMARINOS

Apostila de EQUIPAMENTOS SUBMARINOS

(Parte 2 de 5)

Quanto ao serviço:

• ANM de Produção

• ANM de Injeção Quanto à configuração:

• ANM Convencional ou Vertical

* Apostila baseada em estudos realizados por TAVARES, José C. V.; CABELINO, Karina; QUINTAES, Marcelo e BARAÚNA, Leonardo – 2008.

• ANM Horizontal

Diagrama genérico de uma árvore de natal

3.2.1 – ANM Convencional ou Vertical

É a mais conhecida e aplicada no cenário mundial e, principalmente no

Brasil. Modernamente é composta pela: base das linhas de fluxo, denominada base adaptadora de produção ou BAP; pelo “suspensor” de coluna de produção (tubing hanger – TH); pela terminação das linhas de fluxo, denominado módulo de conexão vertical ou MCV; pela ANM propriamente dita; e; pela capa da ANM (tree cap). Tais árvores têm também como características básicas serem “pigáveis” e com revestimento especial (metalurgia especial), nos pontos de contato com o fluido produzido, caso seja corrosivo, abrasivo e e/ou erosivo. Abaixo descrição mais aprofundada de cada um desses componentes.

* Apostila baseada em estudos realizados por TAVARES, José C. V.; CABELINO, Karina; QUINTAES, Marcelo e BARAÚNA, Leonardo – 2008.

ANM vertical 3.2.1.1 - ANM Propriamente Dita

É constituída por um bloco forjado, onde são montadas as válvulas de bloqueio manuais e hidráulicas. Na sua parte inferior é montado o conector hidráulico, com perfil externo H4, que permite a conexão e desconexão da ANM no alojador de alta pressão da BAP, podendo ter o nominal de 18 ¾ ou 16 ¾”(mais usual hoje em dia no Brasil). Na sua parte superior é montado o manifold da ANM (tree manifold), de onde partem todas as linhas de controle das funções da ANM e chegam as linhas de controle da plataforma. Possui perfil interno nos bores de 4”e 2” para assentamento de plugs e perfil externo para travamento da ferramenta de

* Apostila baseada em estudos realizados por TAVARES, José C. V.; CABELINO, Karina; QUINTAES, Marcelo e BARAÚNA, Leonardo – 2008.

instalação da ANM (TRT) e para o conector da capa da ANM quando utilizada (tree cap). As válvulas montadas nesta unidade e suas funções são:

• Válvula mestra de produção (master) – M1

• Válvula lateral de produção (wing) – W1

• Válvula mestra do anular – M2

• Válvula lateral de acesso ao anular - W2

• Válvula de interligação da linha de produção com o anular (crossover) – CO

• Válvula de “pistoneio” da produção (swab) – S1

• Válvula de “pistoneio” do anular – S2

3.2.1.2 - Base Adaptadora da Produção

É o conjunto que suporta as linhas de fluxo e controle, nivelando-as em relação a ANM. Na sua parte inferior recebe uma estrutura guia (funil down) para orientação na cabeça de poço, um conector hidráulico e anéis para travamento e vedação do tipo metal versus metal. Na sua parte superior, um alojador especial (denominado housing ou tubing head), dotado de um perfil interno padronizado e preparado para receber o “suspensor” de coluna e com um segundo perfil interno também padronizado, este do tipo H4, para receber o conector da ANM. Dispõe ainda de: uma luva helicoidal interna ao alojador, a qual proporciona a orientação do “suspensor”; um funil up para orientação no assentamento da ANM; e, por ultimo, um berço (cradle) para ancoragem e apoio das linhas de fluxo, permitindo a retirada da ANM sem que seja necessário desconectar as linhas de fluxo e controle.

As ANM mais recentes foram padronizadas de acordo com a profundidade de utilização da mesma, ou seja com 1 ou 3 módulos de conexão vertical, sendo 1 MCV para profundidades até 1500 m e 3 MCV’s (linha de produção, linha de

* Apostila baseada em estudos realizados por TAVARES, José C. V.; CABELINO, Karina; QUINTAES, Marcelo e BARAÚNA, Leonardo – 2008.

acesso ao anular e linhas de controle independentes).para profundidades superiores a 1500 m.

3.2.1.3 - Suspensor de Coluna de Produção (tubing hanger)

É o equipamento responsável pela interface entre a coluna de produção e a ANM. Tal “suspensor” é ancorado e travado na base adaptadora de produção – BAP - nas ANM tipo DLL/GLL, fazendo vedação para o anular. É ainda dotado de alojamento para o tampão mecânico ou coletor de detrito, descidos com unidades de arame.

Os “suspensores” mais utilizados são de configuração excêntrica com interface superior padronizada para possibilitar a intercambiabilidade. Possui furo de 4” para acesso à coluna de produção; furo de 2” para acesso ao anular (este furo pode ser usado também para receber conector para o cabo elétrico de potência quando a elevação se fizer necessária através de bombeamento centrifugo submerso – BCS); possuem um ou dois furos de ½” para passagem do fluido hidráulico de acionamento da válvula de segurança de subsuperfície (DHSV); e, por ultimo, um furo para receber o conector do cabo elétrico do PDG (permanent downhole gage), o qual é o equipamento responsável por receber os sinais de pressão e temperatura de fundo.

3.2.1.4 - MCV – Módulo de Conexão Vertical

O sistema de conexão vertical foi desenvolvido com o objetivo de substituir o método lay-away, pois elimina a necessidade da operação simultânea entre a plataforma de instalação e o navio de lançamento de linhas, além de permitir a conexão totalmente submarina da primeira e segunda ponta. A primeira utilização do método de conexão vertical foi em dezembro de 1992, no campo de Marlim, em um poço satélite, após vários testes de campo utilizando protótipos.

* Apostila baseada em estudos realizados por TAVARES, José C. V.; CABELINO, Karina; QUINTAES, Marcelo e BARAÚNA, Leonardo – 2008.

Tal MCV tem a finalidade de conectar as linhas de produção, acesso ao anular e controle à BAP, possibilitando o escoamento da produção, a injeção de gás para operação de gas lift, a passagem de fluido hidráulico de controle da ANM e, por último, a injeção de produtos químicos (usualmente inibidores de hidratos).Recebeu este nome devido ao seu método de instalação (por barco e verticalmente), possibilitando uma melhor logística para operação e movimentação de sondas e barcos de lançamento de linhas.

3.2.1.5 - Capa da ANM – Tree Cap

É o equipamento, quando instalado, responsável por fazer a interligação entre os controles da plataforma de produção e as funções da ANM. Na sua maioria tais equipamentos são do tipo controle direto, onde existe uma linha de controle da plataforma para cada função a ser controlada na ANM.

3.2.1.6 - Principais Ferramentas de uma ANM

As principais ferramentas da ANM são: • Ferramenta de instalação e recuperação da BAP - FIBAP,

• Ferramenta de instalação e recuperação do “suspensor” de coluna – THRT

• Ferramenta de instalação e recuperação da ANM e Capa – TRT

• Riser para operação de instalação e intervenção da ANM (será descrito com mais detalhes adiante).

3.2.2 – ANM Horizontal

A finalidade básica de uma ANM-H é a mesma que de uma convencional. Numa forma simplificada, a mesma pode ser descrita como sendo uma base adaptadora

* Apostila baseada em estudos realizados por TAVARES, José C. V.; CABELINO, Karina; QUINTAES, Marcelo e BARAÚNA, Leonardo – 2008.

de produção (BAP) com válvulas montadas na sua lateral, permitindo assim a intervenção no poço e eventual substituição de sua coluna de produção sem que seja necessário retirar tal ANM. O “suspensor” de coluna é assentado no interior da ANM e direciona o fluxo de hidrocarbonetos para a sua lateral – a vedação deste componente é de fundamental importância nesta configuração de árvore horizontal. Esta árvore foi concebida inicialmente para utilizações pioneiras de poços submarinos equipados com o método de bombeamento centrifugo submerso (BCS) – uma vez que tal aplicação é considerada como demandando alta taxa de intervenção no poço.

ANM horizontal (parte inferior) As principais diferenças desta concepção em relação à convencional são:

• Eliminação da BAP;

• Eliminação da utilização de riser dual-bore nas operações de instalação e workover, já que o acesso ao anular pode ser feito pela kill line do BOP;

* Apostila baseada em estudos realizados por TAVARES, José C. V.; CABELINO, Karina; QUINTAES, Marcelo e BARAÚNA, Leonardo – 2008.

• Permite utilizar a “completação” do tipo large bore no “suspensor” de coluna, já que foi eliminado o furo vertical de acesso ao anular no “suspensor”;

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