Árvore de Natal - Arranjos produtivos

Árvore de Natal - Arranjos produtivos

(Parte 5 de 8)

Quanto ao serviço:

· ANM de Produção • ANM de Injeção Quanto à configuração:

• ANM Convencional ou Vertical • ANM Horizontal

M1 M2

S2W1 S1 CO W2

Sistema de Conexão das Linhas de

Fluxo

Anular

Coluna de Produção

Parede do Poço

Conexão ANM x Poço

Legenda

Linha de Produção Acesso ao Anular

Válvula de Bloqueio

Figura A.2 - Diagrama genérico de uma árvore de natal

A.2.1 - Árvore de Natal Molhada 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

Acesso vertical 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. Da descrição mais aprofundada de cada um desses componentes tem-se:

· 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 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 de interligação da linha de produção com o anular (crossover) – CO • Válvula de “pistoneio” da produção (swab) – S1

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

· “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. Possuem 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.

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.

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.

· 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.

• 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

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

A.2.1.1 - Árvore de Natal Molhada de Produção Vertical (ANM) - características

• Profundidade de Utilização: até 2 0 m; • Pressão de trabalho: até 5 0 psi;

• BAP com conexão para cabeça de poço 16 ¾”, perfil tipo H4, preparada para receber o “suspensor” de coluna;

• Controle hidráulico direto;

· Funel Up na BAP e Funel Down na ANM; • Bore de injeção 4” e Bore anular 2”;

• Peso 30 ton; • Válvulas da linha de produção com 4.1/16” (passagem plena) e válvulas da linha de anular com 2”;

• Provida de 2 portas para receber conectores de pressão e temperatura;

• Com 3 módulos de conexão vertical com lançamento em 1ª e 2ª ponta na ANM; • Metalurgia especial na área de contato com fluido de produção;

• Vedação metal versus metal com deposição de Inconel na área de vedação.

Figura A.3 - ANM-GLL (guidelineless)

Acesso vertical

Válvulas Conector de linhas de linhas de fluxo

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