SISTEMAS DE PRODUÇÃO DE PETRÓLEO

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1 SISTEMAS DE PRODUÇÃO DE PETRÓLEO

2 ROTEIRO INSTALAÇÕES MARÍTIMAS GESTÃO E ENGENHARIA DE PETRÓLEO E GÁS Introdução; Tipos de Unidades de Perfuração e Completação; Tipos de Unidades e Sistemas de Produção; Equipamentos Submarinos; INSTALAÇÕES TERRESTRES Árvore de Natal Seca; Manifolds Terrestres; Estações de Coleta e Transferência; Estações de Geração de Vapor;

3 ROTEIRO INSTALAÇÕES MARÍTIMAS GESTÃO E ENGENHARIA DE PETRÓLEO E GÁS Introdução; Tipos de Unidades de Perfuração e Completação; Tipos de Unidades e Sistemas de Produção; Equipamentos Submarinos; INSTALAÇÕES TERRESTRES Árvore de Natal Seca; Manifolds Terrestres; Estações de Coleta e Transferência; Estações de Geração de Vapor;

4 INTRODUÇÃO Classificação quanto à profundidade: Águas rasas: 0 a 300 m Águas profundas: 300 a 1500 m Águas ultraprofundas: Acima de 1500 m GESTÃO E ENGENHARIA DE PETRÓLEO E GÁS

5 PRINCIPAIS PROVÍNCIAS EM ÁGUAS PROFUNDAS NO MUNDO GOLFO DO MÉXICO MAR DO NORTE BACIA DE CAMPOS OESTE DA ÁFRICA

6 BACIA DE CAMPOS Principal bacia petrolífera no Brasil; Descoberta em 1974 (Campo de Garoupa); Profundidade de água: (50 a 3400 metros); Unidades de Produção Flutuantes 24; Plataformas Fixas 13; Concessões* 33. GESTÃO E ENGENHARIA DE PETRÓLEO E GÁS * Contrato administrativo mediante o qual a ANP outorga a empresas que atendam aos requisitos técnicos, econômicos e jurídicos por ela estabelecidos, o exercício das atividades de exploração e produção de petróleo e gás natural no território nacional;

7 BACIA DE CAMPOS GESTÃO E ENGENHARIA DE PETRÓLEO E GÁS

8 EVOLUÇÃO DA PRODUÇÃO OFFSHORE As primeiras estruturas offshore foram construídas para simplesmente hospedar sondas de perfuração e de completação além dos equipamentos de superfície (well heads); A produção era usualmente enviada para a costa através de linhas marítimas (pipelines) em escoamento monofásico ou multifásico.

9 PRECURSORES GESTÃO E ENGENHARIA DE PETRÓLEO E GÁS Coronel Edwin Drake ( ); Considerado o pai da indústria do petróleo; Pioneiro na extração do petróleo (1859) poço com 21 m de profundidade; 1866

10 O INICIO... GESTÃO E ENGENHARIA DE PETRÓLEO E GÁS Pennsylvanya

11 O INICIO... GESTÃO E ENGENHARIA DE PETRÓLEO E GÁS Huntington Beach California Summerland California

12 ROTEIRO INSTALAÇÕES MARÍTIMAS GESTÃO E ENGENHARIA DE PETRÓLEO E GÁS Introdução; Tipos de Unidades de Perfuração e Completação; Tipos de Unidades e Sistemas de Produção; Equipamentos Submarinos; INSTALAÇÕES TERRESTRES Árvore de Natal Seca; Manifolds Terrestres; Estações de Coleta e Transferência; Estações de Geração de Vapor;

13 TIPOS DE UNIDADES DE PERFURAÇÃO E DE COMPLETAÇÃO Plataforma Fixa (Fixed Plataform); Plataforma Submersível (Submersible); Plataforma Autoelevatória (Jack up); Plataforma Semisubmersível (SS); Navio Sonda (Drill Ship).

14 PLATAFORMAS FIXAS GESTÃO E ENGENHARIA DE PETRÓLEO E GÁS Primeiras unidades utilizadas; Estruturas moduladas de aço instaladas no local com estacas cravadas no fundo do mar; Lâmina d`água para operação inferior a 250 m;

15 PLATAFORMAS FIXAS GESTÃO E ENGENHARIA DE PETRÓLEO E GÁS

16 PLATAFORMAS FIXAS GESTÃO E ENGENHARIA DE PETRÓLEO E GÁS NOTA: 1 ft (1 pé) = metros

17 PLATAFORMAS FIXAS GESTÃO E ENGENHARIA DE PETRÓLEO E GÁS

18 PLATAFORMAS AUTOELEVATÓRIAS Balsa equipada com estruturas de apoio (pernas), que acionadas mecânica ou hidraulicamente movimentam-se para baixo até atingirem o fundo do mar; Plataformas móveis, sendo transportadas por rebocadores ou propulsão própria; Lâmina d`água para operação inferior a 150 m;

19 PLATAFORMAS AUTOELEVATÓRIAS 1a. Sonda Autoelevatória (Offshore Company s N o. 51)

20 PLATAFORMAS AUTOELEVATÓRIAS

21 PLATAFORMAS AUTOELEVATÓRIAS

22 PLATAFORMAS AUTOELEVATÓRIAS

23 PLATAFORMAS AUTOELEVATÓRIAS Características Operacionais: Completação seca; Operação livre das condições marítimas; Sistema de cabeça de poço (BOP) na superfície; Baixo nível de complexidade dos equipamentos;

24 PLATAFORMAS SUBMERSÍVEIS Estrutura montada sobre flutuador; Deslocadas através de rebocadores; Ao chegar na locação, são lastreadas até seu casco inferior se apoiar no fundo; Lâmina d`água para operação inferior a 10 m;

25 PLATAFORMAS SUBMERSÍVEIS Louisiana Bayou 1 a. Sonda de perfuração submersível

26 PLATAFORMAS SEMI-SUBMERSÍVEIS Estrutura apoiada por colunas em flutuadores submersos; Lâmina d`água para operação: - Ancorada: < 1800 m; - Posicion. Dinâmico: < 3000 m. Podem ou não ter propulsão própria;

27 PLATAFORMAS SEMI-SUBMERSÍVEIS

28 PLATAFORMAS SEMI-SUBMERSÍVEIS 1a. Sonda Semi-submersível (Bluewater)

29 PLATAFORMAS SEMI-SUBMERSÍVEIS Características Operacionais: Completação molhada; Operação dependente das condições marítimas; Sistema de cabeça de poço (BOP) no solo marinho; Alto nível de complexidade dos equipamentos;

30 NAVIO SONDA GESTÃO E ENGENHARIA DE PETRÓLEO E GÁS Lâmina d`água para operação: Ancorada: < 1200 m; Posicionamento Dinâmico: < 3000 m.

31 NAVIO SONDA GESTÃO E ENGENHARIA DE PETRÓLEO E GÁS 1 o. Navio Sonda (Submarex)

32 NAVIO SONDA GESTÃO E ENGENHARIA DE PETRÓLEO E GÁS

33 NAVIO SONDA GESTÃO E ENGENHARIA DE PETRÓLEO E GÁS Características Operacionais: Completação molhada; Operação dependente das condições marítimas; Sistema de cabeça de poço (BOP) no solo marinho; Alto nível de complexidade dos equipamentos;

34 EQUIPAMENTOS CAROS... Tipo de Plataforma Plataforma Autoelevatória Semi Submersível Ancorada SS Posicionamento Dinâmico Navio Sonda Ancorado Navio Sonda Posic.Dinâmico Aluguel da sonda US$ /dia US$ /dia US$ /dia US$ /dia US$ /dia Duração normal de operação de intervenção em poço submarino: 35 dias x US$ ,00 = US$ ,00

35 ROTEIRO INSTALAÇÕES MARÍTIMAS GESTÃO E ENGENHARIA DE PETRÓLEO E GÁS Introdução; Tipos de Unidades de Perfuração e Completação; Tipos de Unidades e Sistemas de Produção; Equipamentos Submarinos; INSTALAÇÕES TERRESTRES Árvore de Natal Seca; Manifolds Terrestres; Estações de Coleta e Transferência; Estações de Geração de Vapor;

36 TIPOS DE UNIDADES E SISTEMAS DE PRODUÇÃO UEP ANM RISER LINHA FLEXÍVEL COLUNA DE PRODUÇÃO RESERVATÓRIO

37 TIPOS DE UNIDADES E SISTEMAS DE PRODUÇÃO

38 TIPOS DE UNIDADES E SISTEMAS DE PRODUÇÃO

39 TIPOS DE UNIDADES DE PRODUÇÃO

40 Apoiadas no leito marinho; Jaquetas; Plataformas de concreto; Torres complacentes; Flutuantes com completação seca; TLP; Spar; Flutuantes com completação molhada; Semi-submersível; FPSO s; TIPOS DE UNIDADES DE PRODUÇÃO Subsea to Shore.

41 TIPOS DE UNIDADES DE PRODUÇÃO

42 APOIADAS NO LEITO MARINHO Características: Águas rasas; Normalmente próxima à costa; Completação seca; Normalmente com sondas de perfuração;

43 TIPOS DE UNIDADES DE PRODUÇÃO Apoiadas no leito marinho - JAQUETAS: Empregada para profundidade d`água entre 10 m até cerca da 200m, em casos especiais 400m, possibilita completação seca, não tem capacidade de armazenamento e pequena capacidade de alterações no desenvolvimento do campo; São afixadas ao solo através de estacas; As jaquetas são estruturas treliçadas de compostas por elementos tubulares de aço;

44 TIPOS DE UNIDADES DE PRODUÇÃO Apoiadas no leito marinho - JAQUETAS: Plataforma fixa do tipo Jaqueta

45 TIPOS DE UNIDADES DE PRODUÇÃO Apoiadas no leito marinho - JAQUETAS: transporte da jaqueta instalação do convés

46 TIPOS DE UNIDADES DE PRODUÇÃO Apoiadas no leito marinho - JAQUETAS:

47 TIPOS DE UNIDADES DE PRODUÇÃO Apoiadas no leito marinho - JAQUETAS:

48 TIPOS DE UNIDADES DE PRODUÇÃO Apoiadas no leito marinho - JAQUETAS:

49 TIPOS DE UNIDADES DE PRODUÇÃO Apoiadas no leito marinho - CONCRETO: Plataforma fixa em concreto

50 TIPOS DE UNIDADES DE PRODUÇÃO Apoiadas no leito marinho - CONCRETO:

51 TIPOS DE UNIDADES DE PRODUÇÃO Apoiadas no leito marinho - CONCRETO:

52 TIPOS DE UNIDADES DE PRODUÇÃO Apoiadas no leito marinho - CONCRETO:

53 TIPOS DE UNIDADES DE PRODUÇÃO Apoiadas no leito marinho - CONCRETO: Plataforma PUB-2 Petrobras Campo de Ubarana Rio Grande do Norte Brasil

54 APOIADAS NO LEITO MARINHO TORRES COMPLACENTES Profundidades entre 300 e 600 m; Completação seca;

55 APOIADAS NO LEITO MARINHO TORRES COMPLACENTES

56 APOIADAS NO LEITO MARINHO ACIDENTES Outubro/02 Golfo do México após a passagem do furacão Lili.

57 TIPOS DE UNIDADES DE PRODUÇÃO Flutuantes com completação seca: TLP TLP Tension Leg Platform; Plataforma flutuante posicionada na locação por tendões verticais fixados no fundo do mar por estacas; Possui raio de ancoragem nulo (não há sistema de ancoragem); Já vai pronta para locação; Não possui compensador de movimentos; Profundidade de água < 1200 metros;

58 TIPOS DE UNIDADES DE PRODUÇÃO Flutuantes com completação seca: TLP Construção do casco Transporte do casco

59 TIPOS DE UNIDADES DE PRODUÇÃO Flutuantes com completação seca: TLP Instalação do casco Instalação do convés

60 TIPOS DE UNIDADES DE PRODUÇÃO Flutuantes com completação seca: TLP Fundação

61 TIPOS DE UNIDADES DE PRODUÇÃO Flutuantes com completação seca: TLP

62 TIPOS DE UNIDADES DE PRODUÇÃO Flutuantes com completação seca: TLP Unidade flutuante mantida na vertical através de tendões tensionados; Profundidade inferior a 1200 m; Completação seca;

63 TIPOS DE UNIDADES DE PRODUÇÃO Flutuantes com completação seca: TLP

64 TIPOS DE UNIDADES DE PRODUÇÃO Flutuantes com completação seca: TLP Mini TLP

65 TIPOS DE UNIDADES DE PRODUÇÃO Flutuantes com completação seca: TLP

66 TLP TENSION LEG PLATFORM FURACÃO RITA (2 o semestre 2005) TLP no GOM (Chevron)

67 TIPOS DE UNIDADES DE PRODUÇÃO Flutuantes com completação seca: Spar SPAR significa VARA em inglês, descrevendo o formato aproximado da plataforma: uma bóia tipo vara; Profundidade de água < 2200 m; Deck suportado por um cilindro vertical; Flexibilidade para carga no convés; Capacidade de armazenamento; Desvantagem: Necessidade de instalação de convés na locação, exigindo embarcações caras;

68 TIPOS DE UNIDADES DE PRODUÇÃO Flutuantes com completação seca: Spar Transporte Verticalização Instalação de linhas Instalação do convés

69 TIPOS DE UNIDADES DE PRODUÇÃO Flutuantes com completação seca: Spar transporte verticalização instalação do convés

70 TIPOS DE UNIDADES DE PRODUÇÃO Flutuantes com completação seca: Spar spar spar

71 TIPOS DE UNIDADES DE PRODUÇÃO Flutuantes com completação seca: Spar

72 TIPOS DE UNIDADES DE PRODUÇÃO Flutuantes com completação seca: Spar

73 TIPOS DE UNIDADES DE PRODUÇÃO Flutuantes com completação seca: Spar Deck suportado por cilindro vertical; Profundidade < 2200 m; Completação seca.

74

75 GESTÃO E ENGENHARIA DE PETRÓLEO E GÁS TIPOS DE UNIDADES DE PRODUÇÃO Flutuantes com completação molhada: SS SS Semi-Submersível; Profundidade de água de 200 a 2300 m; Vantagens: Menores movimentos que FPSO; Facilidade para mudar de locação; Menor sensibilidade à PDA em relação as jaquetas e TLP; Desvantagens: Completação molhada; Alta sensibilidade ao aumento do peso sobre o convés; Capacidade de estocagem irrelevante;

76 TIPOS DE UNIDADES DE PRODUÇÃO Flutuantes com completação molhada: SS Descarregamento (load off)

77 TIPOS DE UNIDADES DE PRODUÇÃO Flutuantes com completação molhada: SS semi-submersível semi-submersível

78 TIPOS DE UNIDADES DE PRODUÇÃO Flutuantes com completação molhada: SS

79 TIPOS DE UNIDADES DE PRODUÇÃO Flutuantes com completação molhada: SS Pode ser ancorada ou posicionada dinamicamente com o uso de thrusters; Profundidade de 200 a 2300 m;

80 TIPOS DE UNIDADES DE PRODUÇÃO Flutuantes com completação molhada: SS

81 TIPOS DE UNIDADES DE PRODUÇÃO Flutuantes com completação molhada: Acidente P-36 Semi-submersível ( Bacia de Campos)

82 TIPOS DE UNIDADES DE PRODUÇÃO Flutuantes com completação molhada: FPSO FLOATING PRODUCTION STORAGE AND OFFLOADING

83 TIPOS DE UNIDADES DE PRODUÇÃO Flutuantes com completação molhada: FPSO FPSO Floating Production, Storage & Offloading Floating : Sistema flutuante do tipo monocasco; Production : Planta de Processo; Storage : Armazenamento; Offloading : Alívio; Vantagens: Ideal para regiões sem infraestrutura; Grande área de convés e capacidade de carga; Cronograma reduzido para conversão;

84 TIPOS DE UNIDADES DE PRODUÇÃO Flutuantes com completação molhada: FPSO FPSO FPSO

85 TIPOS DE UNIDADES DE PRODUÇÃO Flutuantes com completação molhada: FPSO P-31 P-32 P-35

86 TIPOS DE UNIDADES DE PRODUÇÃO Flutuantes com completação molhada: FPSO

87 TIPOS DE UNIDADES DE PRODUÇÃO Flutuantes com completação molhada: FPSO

88 TIPOS DE UNIDADES DE PRODUÇÃO Flutuantes com completação molhada: FPSO

89 TIPOS DE UNIDADES DE PRODUÇÃO Flutuantes com completação molhada: FPSO UNIDADE ESTACIONÁRIA Posicionamento Dinâmico Características: Custo elevado (máximo 2 poços conectados); Início de produção rápido; Períodos de produção curtos; Testes de longa duração; FPSO totalmente autônomo;

90 TIPOS DE UNIDADES DE PRODUÇÃO Flutuantes com completação molhada: FPSO UNIDADE ESTACIONÁRIA Ancorada Soluções para ancoragem: Ponto único (single point mooring) Distribuída (spread mooring)

91 TIPOS DE UNIDADES DE PRODUÇÃO Flutuantes com completação molhada: FPSO UNIDADE ESTACIONÁRIA Ancorada em ponto único turret interno na proa CALM Yoke Monoboia conectada ao navio através de um braço rígido (yoke) turret externo

92 TIPOS DE UNIDADES DE PRODUÇÃO Flutuantes com completação molhada: FPSO UNIDADE ESTACIONÁRIA Ancorada em ponto único turret turret

93 TIPOS DE UNIDADES DE PRODUÇÃO Flutuantes com completação molhada: FPSO UNIDADE ESTACIONÁRIA Ancorada em ponto único Características: Capacidade de alinhamento sem assistência de thrusters; Maximização da capacidade de armazenamento; Conexão por rolamento; Sistema de transferência de fluidos da parte fixa para a parte móvel;

94 TIPOS DE UNIDADES DE PRODUÇÃO Flutuantes com completação molhada: FPSO UNIDADE ESTACIONÁRIA Sist. de ancoragem distribuída DICAS - Differentiated Compliance Anchoring System

95 TIPOS DE UNIDADES DE PRODUÇÃO Flutuantes com completação molhada: FPSO UNIDADE ESTACIONÁRIA Sist. de ancoragem distribuída Características: Sistema de ancoragem distribuída com alta complacência nas linhas de popa, dando capacidade parcial de alinhamento com as condições ambientais;

96 TIPOS DE UNIDADES DE PRODUÇÃO FSO Floating Storage and Offloading FSO - Também conhecido como navio cisterna, é uma unidade sem instalações de processo sendo empregado sempre associado a uma unidade que não dispõe de capacidade de armazenamento de óleo (fixa, semi-submersível, TLP).

97 FLUTUANTES COM COMP.MOLHADA EXEMPLOS DE SISTEMAS DE PRODUÇÃO

98 FLUTUANTES COM COMP.MOLHADA EXEMPLOS DE SISTEMAS DE PRODUÇÃO Bijupirá-Salema B. Campos/Brasil; 250 km da costa; 600 a 800 m PDA; bbl óleo; 1, m 3 gás.

99 FLUTUANTES COM COMP.MOLHADA EXEMPLOS DE SISTEMAS DE PRODUÇÃO

100 FLUTUANTES COM COMP.MOLHADA EXEMPLOS DE SISTEMAS DE PRODUÇÃO Nakika Golfo do México/EUA; 1700 a 2100 m de PDA; boe.

101 FLUTUANTES COM COMP.MOLHADA EXEMPLOS DE SISTEMAS DE PRODUÇÃO FPSO ANM MSP

102 SUBSEA TO SHORE GESTÃO E ENGENHARIA DE PETRÓLEO E GÁS Produção direta dos poços submarinos para a terra, sem nenhuma unidade de produção marítima; Pontos fortes: Redução de homens no mar: + segurança; Aspectos ambientais: menor impacto; Produção escoando em condição multifásica.

103 SUBSEA TO SHORE GESTÃO E ENGENHARIA DE PETRÓLEO E GÁS Ormen Lange Noruega + de 100 km da costa; Início produção: 10/2007; 800 a 1100 m de PDA; m 3 Gás recuperável; m 3 /dia;

104 SUBSEA TO SHORE GESTÃO E ENGENHARIA DE PETRÓLEO E GÁS SnØhvit Noruega + de 140 km da costa; Início produção: 2006; 250 a 345 m de PDA; m 3 Gás recuperável; m 3 Condensado;

105 ROTEIRO INSTALAÇÕES MARÍTIMAS GESTÃO E ENGENHARIA DE PETRÓLEO E GÁS Introdução; Tipos de Unidades de Perfuração e Completação; Tipos de Unidades e Sistemas de Produção; Equipamentos Submarinos; INSTALAÇÕES TERRESTRES Árvore de Natal Seca; Manifolds Terrestres; Estações de Coleta e Transferência; Estações de Geração de Vapor;

106 EQUIPAMENTOS SUBMARINOS

107 Plataforma EQUIPAMENTOS fixa SUBMARINOS FSO UEP Monobóia Manifold ANM

108 EQUIPAMENTOS SUBMARINOS

109 EQUIPAMENTOS SUBMARINOS Árvore de Natal Molhada Equipamento mecânico instalado na cabeça-de-poço (wellhead) em poços submarinos, composto basicamente de conectores e válvulas, com a finalidade de interligar as tubulações internas e externas ao poço e de permitir a passagem ou interrupção do fluxo de fluidos através dele; Possui a função de controle de segurança do poço; Não possui a função de controlar a vazão do poço;

110 EQUIPAMENTOS SUBMARINOS Árvore de Natal Molhada Informações gerais: Custo de ANM ~ US$ ,00; Número de ANM na Petrobras ~ 450; Número de ANM no mundo ~ 2500; Recordes de profundidade: Brasil ~ 1886 m; Mundo ~ 2197 m;

111 VDV TREE CAP BLOCO DE VALVULAS LINHAS DE FLUXO CONECTOR DAS LINHAS DE FLUXO E CONTROLE ANEL DE VEDACAO Master 1 Swab 1 GESTÃO E ENGENHARIA DE PETRÓLEO E GÁS Swab 2 S 1 M1 S2 M2 X O Wing 1 W1 W2 Wing 2 Master 2 ARVORE DE NATAL STABS HIDRÁULICOS DA TRE CAP Crossover UMBILICAL DE CONTROLE T.HANGER BAP ALOJADOR FLOW LINE CONECTOR DA ANM PRODUÇÃO DHSV

112 S1 S2 Produção W1 TPT XO W2 Anular M1 M2 Umbilical DHSV

113 EQUIPAMENTOS SUBMARINOS Árvore de Natal Molhada Válvulas de uma ANM: Válvula mestra de produção: M1 (master 1); Válvula lateral de produção: W1 (wing 1); Válvula mestra do anular: M2 (master 2); Válvula lateral de acesso ao anular: W2 (wing 2); Válvula de interligação: XO (crossover); Válvula de pistoneio da produção: S1 (swab 1); Válvula de pistoneio do anular: S2 (swab 2). OBS.: As válvulas S1 e S2 não estão disponíveis para controle pela UEP;

114 EQUIPAMENTOS SUBMARINOS Árvore de Natal Molhada Classificação das ANM s 1. Quanto ao acesso ao poço: a. Árvore de natal molhada (ANM) convencional; b. Árvore de natal molhada horizontal (AHM-H); 2. Quanto ao uso de cabos-guia guia: a. Guideline (GL); b. Guideline-less (GLL);

115 EQUIPAMENTOS SUBMARINOS Árvore de Natal Molhada 1. Quanto ao ACESSO AO POÇO: Árvore de natal molhada horizontal (ANM-H) O acesso ao poço é feito através da ANM; Os atuadores são posicionados na lateral da ANM; Árvore de natal molhada (ANM) convencional O acesso ao poço o sós pode ser feito com wireline ou coiled tubing, através s do bore de produção e tubings; Para retirar a coluna de produção, é preciso retirar a ANM antes.

116 EQUIPAMENTOS SUBMARINOS Árvore de Natal Molhada ANM ANM-H

117 EQUIPAMENTOS SUBMARINOS Árvore de Natal Molhada ANM-H ANM

118 EQUIPAMENTOS SUBMARINOS Árvore de Natal Molhada 2. Quanto ao USO DE CABOS-GUIA: GuideLine (GL) Utilizada com sonda ancorada; GuideLine-Less (GLL) Utilizada com sonda de posicionamento dinâmico;

119 EQUIPAMENTOS SUBMARINOS Árvore de Natal Molhada ANM GuideLine (GL)

120 EQUIPAMENTOS SUBMARINOS Árvore de Natal Molhada ANM GuideLine-Less (GLL)

121 EQUIPAMENTOS SUBMARINOS Árvore de Natal Molhada

122 ÁRVORE DE NATAL MOLHADA - ANM Tree Cap Painel de ROV ANM Mandril das Linhas de Fluxo - MLF Flowline de Produção Umbilical de controle SCPS

123 PLET and PLEM Pipeline End Termination and Manifold

124 EQUIPAMENTOS SUBMARINOS Manifolds Submarinos

125 EQUIPAMENTOS SUBMARINOS Manifolds Submarinos Por que Manifold Submarino? Redução do custo de dutos; Redução do número de risers na UEP (carga e espaço físico da chegada) podendo viabilizar outras interligações (sejam poços ou manifolds) que aumentariam a produção da unidade; Antecipação da produção (interligação dos poços); Otimização do arranjo submarino (menor congestionamento no solo próximo da UEP e de seu sistema de ancoragem);

126 EQUIPAMENTOS SUBMARINOS Manifolds Submarinos Vantagens e desvantagens do uso de Manifolds Custo Balanço entre redução do gasto com dutos para interligação isolada dos poços e custo de construção (US$ 20 M para um manifold típico para águas profundas) e instalação do manifold (US$ 1 M com sonda de completação de poços e embarcações de apoio AHTS); Início da produção Caso os poços sejam interligados ao manifold antes da chegada da unidade, haverá ganho. No entanto isto não é regra, já que a construção, complexa e longa, pode fazer com que haja atraso na instalação e conseqüente perda da vantagem planejada;

127 EQUIPAMENTOS SUBMARINOS Manifolds Submarinos Vantagens e desvantagens do uso de Manifolds Escoamento Com poucos poços de produção operando o fluxo fica prejudicado, seja por restrição no diâmetro da linha de teste de produção, seja pela separação óleo e gás (fluxo bifásico) e queda de temperatura quando usada a linha de produção. Por outro lado, no regime de produção normal todos poços em operação, há um ganho pela menor troca térmica do óleo com a água do mar; Controle da produção Histórico de falhas nos instrumentos de medição residentes no manifold gera falta de confiança nas equipes de análise de reservatório; Manutenção Requer mobilização de recursos complexos e caros, nem sempre disponiveis;

128 EQUIPAMENTOS SUBMARINOS Manifolds Submarinos Arranjo sem manifold submarino Arranjo com manifold submarino

129 EQUIPAMENTOS SUBMARINOS Manifolds Submarinos

130 EQUIPAMENTOS SUBMARINOS Manifolds Submarinos

131 EQUIPAMENTOS SUBMARINOS Manifolds Submarinos Funções de um manifold Conter os fluidos não permitindo contato com o ambiente marinho (pressão e contaminação); Direcionar fluxo (através de manobras de válvulas); Controlar vazão dos fluidos que entram e saem do manifold (através de válvulas reguladoras de fluxo chokes); Coletar e transmitir dados de pressão, temperatura e vazão (dos fluidos e da formação sensores);

132 EQUIPAMENTOS SUBMARINOS Manifolds Submarinos Tipos de Manifolds Produção Coleta da produção de vários poços e permite a injeção de gas lift, produtos químicos, etc; Injeção de água Distribui a água a ser injetada na formação através de diversos poços de injeção; Gas Lift Distribui o gás a ser injetado na coluna de diversos poços de produção; Misto Faz simultaneamente as funções dos manifolds de produção e injeção de água;

133 manifold

134 EQUIPAMENTOS SUBMARINOS

135 EQUIPAMENTOS SUBMARINOS Linhas Flexíveis Montagem de corpo tubular e conectores, com a finalidade de transportar fluidos em altas ou baixas pressões, em temperaturas variadas; São fabricadas em diversas camadas de materiais metálicos e poliméricos, que fornecem ao tubo características bem definidas tais como: Isolamento térmico; Resistência à tração; Resistência ao ataque de produtos químicos; Estanqueidade; Resistência à pressão interna e externa;

136 EQUIPAMENTOS SUBMARINOS Linhas Flexíveis Servem principalmente para transferência de fluidos entre o poço ou manifold e a UEP, e também para escoamento de óleo e gás tratado entre as unidades; O trecho suspenso, sujeito a cargas dinâmicas, é chamado de riser. O trecho assentado sobre o solo marinho é chamado de flowline.

137 EQUIPAMENTOS SUBMARINOS Dutos Rígidos São tubos de aço lançados no fundo do mar com a função principal de transferência de óleo e gás tratado para outras unidades ou para terra; Quanto maior o diâmetro da linha, mais competitivo o duto rígido se torna em relação ao flexível; Os dutos rígidos podem ser usados como flowline em conjunto com risers flexíveis. A conexão no término do duto rígido é conhecida como PLET (pipe line end termination). O PLET possui um receptáculo na vertical para receber a conexão com o duto flexível que é feito através do MCV (módulo de conexão vertical).

138 INSTALAÇÕES MARÍTIMAS Operações no mar Transferência de óleo A transferência do óleo produzido por uma UEP depende do tipo de unidade; Para as UEPs sem armazenamento do óleo produzido (SS, TLP, etc.), a produção tem que ser continuamente escoada, seja por um oleoduto seja para um Terminal Oceânico (TO); As UEP s com armazenamento, por sua vez, são seu próprio TO e a forma de transferência depende do tipo de sistema de ancoragem utilizado;

139 INSTALAÇÕES MARÍTIMAS Operações no mar Transferência de óleo A transferência por oleoduto tem o menor custo operacional porém maior investimento inicial e menor flexibilidade operacional, pois uma vez fixado seu diâmetro, a vazão máxima de escoamento também está determinada e o ponto de entrega do óleo em terra é fixo. A transferência por navio aliviador tem menor investimento inicial (os navios podem inclusive ser afretados no mercado internacional) porém maior custo operacional. A flexibilidade operacional também é maior, pois podemos aumentar a freqüência de alívio ou o tamanho do aliviador e também entregar o óleo em qualquer terminal petrolífero, no Brasil ou no exterior.

140 INSTALAÇÕES MARÍTIMAS Operações no mar Transferência de óleo Alívio - offloading

141 INSTALAÇÕES MARÍTIMAS Operações no mar Transferência de óleo Transferência de óleo por navio ou offloading (alívio): Quando a embarcação que armazena óleo é permanente na locação e encontra-se cheia, é necessário retirar o óleo e transferi-lo para um navio tanque (NT ou petroleiro), que o transportará para um terminal costeiro. Esta operação é conhecida como offloading. Uma embarcação com capacidade de tancagem ociosa é atracada à unidade, sendo feita a transferência através de mangote.

142 INSTALAÇÕES MARÍTIMAS Operações no mar Transferência de óleo Transferência de óleo por navio ou offloading (alívio): O mangote quando não está em uso é armazenado a bordo da unidade em uma calha (chute) ou bobina. Existe uma linha de transferência de emergência composta de mangotes flutuantes conectada a meia nau, que serve de alternativa de transferência caso haja problemas com a linha principal. Alguns FPSOs e FSOs usam mangotes flutuantes como sistema de transferência principal, com a desvantagem de um desgaste mais acentuado dos mangotes mas evitando a instalação de calhas ou bobinas para recolhimento do mangote.

143 INSTALAÇÕES MARÍTIMAS Operações no mar Transferência de óleo

144 INSTALAÇÕES MARÍTIMAS Operações no mar Transferência de óleo Figura IV-9 Mangotes do tipo submarino e flutuante (conexão a meia nau).

145 ROTEIRO INSTALAÇÕES MARÍTIMAS GESTÃO E ENGENHARIA DE PETRÓLEO E GÁS Introdução; Tipos de Unidades de Perfuração e Completação; Tipos de Unidades e Sistemas de Produção; Equipamentos Submarinos; INSTALAÇÕES TERRESTRES Árvore de Natal Seca; Manifolds Terrestres; Estações de Coleta e Transferência; Estações de Geração de Vapor;

146 INSTALAÇÕES TERRESTRES Árvore de Natal Convencional Equipamento de superfície constituído por um conjunto de válvulas tipo gaveta (com acionamento hidráulico, pneumático e manual), com a finalidade de permitir, de forma controlada, o fluxo de óleo do poço; As ANC s estão equipadas com duas válvulas mestras (uma inferior, manual, e uma superior, com acionamento hidráulico), duas laterais (uma com acionamento pneumático e outra manual) e uma válvula de pistoneio (manual);

147 INSTALAÇÕES TERRESTRES Árvore de Natal Convencional As válvulas mestras têm a função principal de fechamento do poço; As válvulas laterais têm o objetivo de controlar o fluxo do poço, direcionando a produção para a linha de surgência. À jusante de uma das válvulas laterais é instalada uma válvula com abertura regulável que permite controlar a vazão de produção do poço.

148 INSTALAÇÕES TERRESTRES Árvore de Natal Convencional

149 INSTALAÇÕES TERRESTRES Árvore de Natal Convencional

150 ROTEIRO INSTALAÇÕES MARÍTIMAS GESTÃO E ENGENHARIA DE PETRÓLEO E GÁS Introdução; Tipos de Unidades de Perfuração e Completação; Tipos de Unidades e Sistemas de Produção; Equipamentos Submarinos; INSTALAÇÕES TERRESTRES Árvore de Natal Seca; Manifolds Terrestres; Estações de Coleta e Transferência; Estações de Geração de Vapor;

151 INSTALAÇÕES TERRESTRES Manifolds Terrestres

152 INSTALAÇÕES TERRESTRES Manifolds Terrestres

153 INSTALAÇÕES TERRESTRES FILME

154 ROTEIRO INSTALAÇÕES MARÍTIMAS GESTÃO E ENGENHARIA DE PETRÓLEO E GÁS Introdução; Tipos de Unidades de Perfuração e Completação; Tipos de Unidades e Sistemas de Produção; Equipamentos Submarinos; INSTALAÇÕES TERRESTRES Árvore de Natal Seca; Manifolds Terrestres; Estações de Coleta e Transferência; Estações de Geração de Vapor;

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159 ROTEIRO INSTALAÇÕES MARÍTIMAS GESTÃO E ENGENHARIA DE PETRÓLEO E GÁS Introdução; Tipos de Unidades de Perfuração e Completação; Tipos de Unidades e Sistemas de Produção; Equipamentos Submarinos; INSTALAÇÕES TERRESTRES Árvore de Natal Seca; Manifolds Terrestres; Estações de Coleta e Transferência; Estações de Geração de Vapor;

160 INSTALAÇÕES TERRESTRES Estações de Geração de Vapor Tanque de água bruta Unidade de Tratamento de Água

161 INSTALAÇÕES TERRESTRES Estações de Geração de Vapor Gerador de vapor

162 INSTALAÇÕES TERRESTRES Linhas de Produção

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