PLATAFORMAS MARÍTIMAS Desenvolvimento das estruturas offshore Plataformas Fixas Parte 1
INTRODUÇÃO Com o declínio das reservas onshore e offshore em águas rasas, a exploração e produção em águas profundas tem se tornado um desafio para indústria offshore; A exploração e produção em águas profundas tem acontecido em ritmo acelerado; Muitas estruturas de águas profundas tem sido instaladas ao redor do mundo;
INTRODUÇÃO Indústria Offshore Explorar áreas inacessíveis Novas tecnologias
INTRODUÇÃO Definição de estruturas offshore Uma estrutura offshore não possui acesso fixo à terra seca e pode ser obrigado a ficar posicionado para todas as condições meteorológicas; Estruturas offshore podem ser fixas no solo marinho ou flutuantes; As estruturas flutuantes: ancoradas no solo marinho, posicionadas dinamicamente ou podem permitir livre movimentação
INTRODUÇÃO Desenvolvimento histórico A exploração offshore de óleo e gás data de antes do século XIX; O primeiro poço de óleo offshore foi perfurado a partir de cais prolongados nas águas do Oceano Pacífico, no campo de petróleo Summerlands, Califórnia, nos anos 1890 ; O nascimento da indústria offshore é comumente associado ao ano de 1947 quando Kerr-McGee completou o primeiro poço de sucesso no Golfo do México numa lâmina d água de 4,6m em Louisiana; A torre de perfuração foi apoiada em uma plataforma de madeira de 11,6m por 21,6m, construída sobre estacas de 61cm enterradas a uma profundidade de 31,7m.
INTRODUÇÃO Desenvolvimento histórico Desde a instalação da primeira plataforma, a indústria offshore tem visto muitas estruturas inovadoras, fixas e flutuantes, localizadas em águas cada vez mais profundas e em ambientes mais desafiadores e hostis. Por volta de 1975, a profundidade da água estendeu para 144m; Nos três anos seguintes, a profundidade da água saltou drasticamente, duplicando com a instalação da plataforma em COGNAC, perfurando a 312m. COGNAC deteve o recorde mundial de uma estrutura fixa em águas profundas de 1978 à 1991. Cinco estruturas fixas foram construídas em profundidades maiores que 328m nos anos de 1990, sendo a mais profunda destas a Shell Bullwinkle numa profundidade de 412m em 1991.
INTRODUÇÃO Desenvolvimento histórico Plataforma em COGNAC
INTRODUÇÃO Desenvolvimento histórico O crescimento de estruturas fixas em águas profundas até 1988 Desde 1947, mais de 10.000 plataformas offshore de vários tipos e tamanhos foram instaladas.
INTRODUÇÃO Desenvolvimento histórico A partir de 1995, 30% da produção mundial de óleo foram oriundas de reservas offshore; Recentemente, novas descobertas tem sido feitas e aumentado a profundidade da água; Em 2003, 3% do óleo e gás vinham de águas ultraprofundas (profundidades maiores que 305m); Grande parte do óleo produzido em águas profundas e ultraprofundas vem de três áreas offshore, conhecidas como o Triângulo de Ouro: Golfo do México, Oeste da África e Brasil;
INTRODUÇÃO Desenvolvimento histórico Estruturas fixas tornaram-se caras e a dificuldade de instalação também aumentou com o aumento da profundidade; Uma alternativa inovadora e barata de estruturas offshore foi introduzida em 1983, plataforma Lena; Características da plataforma Lena: foi construída de modo que a estrutura treliçada pudesse suportar ações de vento e ondas; Os pilares se estendiam para o fundo do mar, de modo que poderiam fletir; Possuía linhas de ancoragem no meio da plataforma para resistir a furacões. Lâmina d água de 305m
INTRODUÇÃO Desenvolvimento histórico Duas outras torres complacentes foram instaladas no Golfo do México em 1998: Amerada Hess Baldpate em 502m de profundidade; Petronius (Chevron Texaco) em 535m de profundidade; Petronius foi considerada a maior torre do mundo até 2008, quando foi ultrapassada por Burj Khalifa; Embora quase todas essas plataformas fossem de aço, dezenas foram construídas utilizando grandes quantidades de concreto no mar do Norte nos anos 80 e início de 90 e muitas outras no Brasil, Canadá e Filipinas;
INTRODUÇÃO Desenvolvimento histórico Plataforma Troll A
INTRODUÇÃO Desenvolvimento histórico
PLATAFORMAS Desenvolvimento histórico Características da plataforma Troll A: Localizada na costa Oeste da Noruega; A estrutura de concreto mais alta; Altura total de 369 m; contém 245000 m³ de concreto; Penetra 36 m no solo marinho;
PLATAFORMAS Desenvolvimento histórico O primeiro sistema de produção flutuante foi instalado em 1975 no campo de Argyle; O primeiro sistema flutuante de produção e armazenamento foi instalado em 1977 no campo Castellon; Em 2002, haviam 40 FPS e 91 FPSO em operação ou em construção para águas profundas; A Petrobras foi a pioneira em fomentar a produção flutuante para águas cada vez mais profundas na bacia de Campos
PLATAFORMAS Desenvolvimento histórico Campo Profundidade Ano Observações Marimbá 413 m 1987 Árvore de natal molhada Marlim 721 m 1991 Monoboia e FPS Marlim 1027 m 1994 Completação submersa Marlim Sul 1709 m 1997 Unidade de produção mais profunda ancorada Roncador 1853 m 1998 Profundidade recorde de FPSO 2000 BC Bloco 200 2778 m 2000 Profundidade recorde de perfuração
PLATAFORMAS Tipos As plataformas podem ser classificadas de diversas maneiras: Fixa ou flutuante; Perfuração ou produção; Completação seca ou molhada. O EVTE (Estudo de Viabilidade Técnico Econômica) dita qual a melhor plataforma para ser usada no tipo de exploração
INTRODUÇÃO Definição Produção Plataformas Fixas Perfuração Fixação no solo Estacas Gravidade
INTRODUÇÃO Definição Primeiras plataformas a serem desenvolvidas São as mais comumente utilizadas Limitação Lâmina d água (~300 metros)
Tipos Tipos Jaqueta Torre Complacente Auto - Elevatória de Gravidade
Tipos Desenho esquemático de uma plataforma Jaqueta
Tipos Torre Complacente
Tipos Auto - Elevatória
Tipos De Gravidade
Jaqueta Produção Utilização Perfuração Principal Característica Estrutura de revestimento constituída por tubos de aço
Jaqueta É formada por uma estrutura treliçada e fixada no solo marinho através de estacas; Possui geralmente de 4 a 8 pés fixos para alcançar a estabilidade contra a força de ondas
Jaqueta É formada por uma estrutura treliçada e fixada no solo marinho através de estacas; Possui geralmente de 4 a 8 pés fixos para alcançar a estabilidade contra a força de ondas Não possui capacidade de armazenamento Transporte do óleo Dutos Navios Aliviadores
Jaqueta Faz completação seca, ou seja, a árvore de natal está posicionada acima da linha d água, na plataforma
PROJETO
Projeto Projeto Estrutural Civil Oceânica de Petróleo Naval
Jaqueta - Projeto Etapas de construção Projeto Fabricação de peças Montagem de blocos Soldagem das peças
Jaqueta - Projeto Montagem de blocos A construção é feita na horizontal Soldagem das peças Realizada entre os tubos da estrutura devem ser feitas com alta precisão e qualidade;
INSTALAÇÃO
Instalação Transporte Barcaça Rebocador Navio Heavy Lift
Instalação Transporte Barcaça Jaquetas Spar Rebocador Navio Heavy Lift Elevatórias de gravidade FPSO Semi - Submersível TLP
Instalação Fatores de escolha Custo Segurança Tempo de transporte Conversa entre armador e equipe de transporte
Instalação Barcaça O uso é feito quando a instalação não é localizada muito distante da costa Desvantagens Problemas com estruturas muito pesadas; Maiores gastos com seguro; Custos logísticos; Tempo de viagem. Maior custo no final do processo
Instalação Navio Heavy Lift São usados para o transporte de plataformas pesadas, em torno de 50 a 60 mil toneladas Condições de mar mais severas
Instalação Navio Barcaça Estabilidade Acesso à embarcação Apoio Custo Estável em todos os modos de operação Constante por prancha, escada ou guindaste Projetado para apoiar toda equipe da embarcação transportada Mais caro, porém possui um tempo de contrato menor A estabilidade tem que ser verificada durante o transporte Depende das condições de tempo e da capacidade da embarcação miúda do rebocador Apoio limitado a parte da equipe Mais barato por dia de contrato, porém o contrato é mais longo
Instalação Navio Barcaça Seguro/Risco Velocidade Risco Devido à maior segurança, o seguro é relativamente baixo Boa velocidade, pois foi projetado para navegar em mar aberto Com uma boa amarração, os riscos são mínimos Pode custar uma parcela significativa do preço do reboque Bastante lento Os riscos são grandes, inerentes à existência de duas unidades (rebocador e barcaça) e o aparelho de reboque
Instalação
Instalação
Jaqueta - Instalação Etapas de instalação Lançamento da estrutura Flutuação Verticalização Assentamento
Jaqueta - Instalação
DESCOMISSIONAMENTO
Descomissionamento Processo que ocorre no final da vida útil das instalações de exploração e produção de óleo e gás; A melhor maneira de encerrar a operação de produção no final da vida produtiva do campo Tecnologias Recursos Descomissionamento
Descomissionamento Fatores das várias opções de processos Econômicos; Ambientais; Legislações; Características das plataformas Motivos para o descomissionamento Término da vida útil da plataforma; Esgotamento do poço produtor; Fator econômico.
Descomissionamento O processo de descomissionamento: Avaliação dos processos; Escolha do tipo de processo. Encerramento da produção: Tamponamento do poço; Descomissionamento Remoção completa ou parcial; Reciclagem dos equipamentos removidos.
Descomissionamento - Jaqueta Opções de descomissionamento: Remoção completa; Remoção parcial; Tombamento no local; Reutilização; Deixar no local / Utilizações alternativas.
Descomissionamento - Jaqueta Remoção completa de uma Jaqueta.
Descomissionamento - Jaqueta Vantagens da remoção completa: Retorno do local à sua condição natural; Nada permanece acima do solo marinho; Não requer alteração nas legislações; Elimina principais complicações e manutenção no local; Permite a reciclagem total dos materiais.
Descomissionamento - Jaqueta Desvantagens da remoção completa: Elevado custo financeiro; Impactos ambientais; Utilização de explosivos; Oferece risco à segurança dos mergulhadores; Risco no processo de remoção;
Descomissionamento - Jaqueta Remoção parcial de uma Jaqueta.
Descomissionamento - Jaqueta Vantagens da remoção parcial: Causa menor dano ao ambiente marinho; Possui menor custo de operação; Apresenta benefícios aos pescadores;
Descomissionamento - Jaqueta Desvantagens da remoção parcial: Diminui a segurança dos navegadores; Limitação da lâmina d água; É necessária sinalização para a navegação; Não há reciclagem do aço da estrutura; Responsabilidades ligadas à agência reguladora.
Descomissionamento - Jaqueta Tombamento no local.
Descomissionamento - Jaqueta Etapas: Planejamento e gerenciamento do projeto; Mobilização de navios para a operação; Tamponamento e abandono do poço; Preparação da plataforma para remoção; Remoção estrutural; Descarte de resíduos; Limpeza do local; Verificação.