. Perfuração
. Sumário Equipamentos 1 Sistema de sustentação de Cargas 1 Sistemas de movimentação de cargas 2 Sistema de Rotação 3 Fluidos de Perfuração 9 Funções..................................... 9 Critério de seleção de Fluidos de Perfuração............... 10 Classificação dos Fluidos 11 Fluidos à base Água.............................. 12 Fluidos à base Óleo.............................. 12 Vantagens............................... 12 Desvantagens............................. 12 Aplicações............................... 12 Fluidos à base de Ar.............................. 13 Sistema de Segurança 16 BOP (Blow Out Preventer).......................... 16 Controle de Poço................................ 16 Causas do Kick (erupção de poço)................. 17 Perfuração Direcional 17 Completação 19 Fluidos de Completação........................... 20 Cimentação................................... 21 Objetivos da Cimentação...................... 21 Consequências de uma má Cimentação.............. 21 Avaliação da Qualidade da Cimentação.............. 21 Revestimento.................................. 21 Funções................................. 21 Tipos de Revestimento........................ 22 2
. Árvore de Natal 24 Árvore de Natal Molhada (ANM)...................... 25 Características............................ 25 Sistemas de Produção 31 Plataformas Fixas (Jacket).......................... 31 Plataformas Auto-Eleváveis (Jackup).................... 31 Plataformas Submersíveis.......................... 32 Plataformas Semi-Submersíveis....................... 32 Navio Sonda.................................. 32 TLP (Tension Leg Platform).......................... 33 Plataforma Spar-Buoy............................. 33 3
Equipamentos A perfuração do poço pioneiro é o único Sistema de sustentação de cargas indicador material da ocorrência de hidrocarbonetos dentro da estrutura geológica avaliada e mapeada por geólogos, geofísicos e geoquímicos. A viabilidade comercial da explotação de um campo depende, sensivelmente, das técnicas de perfuração e completação utilizadas, bem como das consequências da interação do poço com a rocha reservatório portadora de hidrocarbonetos. A perfuração de um poço de petróleo é realizada através de uma sonda. Na perfuração rotativa as rochas são perfuradas pela ação da rotação e peso aplicados a uma broca existente na extremidade de uma coluna de perfuração. Os fragmentos da rocha são removidos continuamente através de um fluido de perfuração ou lama. Esse fluido é injetado através da cabeça de injeção ou swivel. Torre ou Maestro: consiste numa estrutura de aço especial, de modo a promover um espaçamento vertical livre acima da plataforma de trabalho a fim de permitir a execução de manobras, que permite a substituição de uma broca por outra. Subestrutura: consiste numa estrutura de vigas de aço especial montadas sobre a fundação ou base da sonda, de modo a criar um espaço de trabalho sob a plataforma, onde são instalados os equipamentos de segurança do poço. Estaleiros: tem a função de manter todas as tubulações (comandos, tubos de perfuração, revestimento) dispostas paralelamente a uma passarela para facilitar o seu manuseio e transporte. 1
Sistemas de movimentação de cargas Bloco de coroamento (Crown Block): É um conjunto de 4 a 7 polias montadas num eixo suportado por dois mancais de deslizamento localizado na parte superior É responsável pelo levantamento/descida da coluna de perfuração e de revestimento, bem como de objetos variados como ferramenta para conexão de tubos (chaves flutuantes), de perfuração direcionais (sensores), de perfilagem, conjunto de válvulas (preventores de erupções - BOP). Permite movimentar as colunas de perfuração, de revestimento e outros equipamentos. da torre. O bloco suporta todas as cargas que lhe são transmitidas pelo cabo de perfuração. Guincho (Drawwork): Recebe a energia mecânica necessária para a movimentação de cargas. Catarina (Travelling Block): É um conjunto de polias móveis montadas em um eixo que se apoia nas paredes externas da própria estrutura da catarina. Na parte inferior da catarina encontra-se uma alça pela qual é preso o gancho. 2
Cabo/Tubo de perfuração: Tubos de aço sem costura, tratados para diminuição peso sobre a broca e prover rigidez a coluna. do desgaste interno e corrosão. Possui nas suas extremidades conexões cônicas conhecidas como toll joint que são soldadas no seu corpo. Sistema de Rotação É responsável pela aplicação de torque e rotação à coluna de perfuração, que por sua vez gira a broca na sua extremidade, causando erosão da formação no fundo do poço. Normalmente em sondas de perfuração Comandos (Drill Collars): Elementos tubulares fabricados em aço forjado, usinados e que possuem alto peso linear devido à grande espessura da parede. Suas principais funções são fornecer marítimas, o torque/rotação são transmitido à coluna através de um equipamento chamado top drive. Em alguns casos, particularmente em operações de perfuração direcional, a coluna não gira, sendo que um motor de fundo ou turbina quem provoca a erosão das rochas. 3
Kelly: É o elemento que transmite a rotação proveniente da mesa rotativa à coluna de perfuração. Mesa rotativa (Rotary Table): É o equipamento que transmite rotação à coluna de perfuração e permite o livre deslizamento do Kelly. Em certas operações, a mesa rotativa deve suportar o peso da coluna de perfuração. Obs: pode ser substituída por top drive em caso de perfuração marítima. Cabeça de Injeção (Swivel): Acopla os elementos estacionários aos elementos rotativos na sonda de perfuração. Coluna de Perfuração: Transmite torque/rotação da mesa rotativa ou top drive à broca, servindo de conduíte para circulação do fluido de perfuração até o fundo do poço. A coluna de perfuração é o sistema de subsuperfície composto pelos tubos de perfuração (drill pipe), 4
heavy weight drill pipe e comando (drill collars). Chaves Flutuantes: Equipamentos mantidos suspensos na plataforma por cabos, polias e contrapesos. A chave flutuante tem a função de fornecer torque ao aperto e desaperto das uniões cônicas das colunas. Sistema de Circulação: Caracteriza todo o circuito percorrido pelo fluido de perfuração durante a operação, é composto pelos tanques (retorno, decantação e manobra), bombas e equipamentos para Bomba de Lama (Mud Pump): O fluido de perfuração é succionado dos tanques pelas bombas de lama e injetado na coluna de perfuração. separação líquidos, sólidos e gases. 5
1 Exemplo Numa sonda, o kelly, a cabeça de injeção (swivel) ou, eventualmente, o top drive são partes do sistema de: (A) Geração e transmissão de energia. (B) Movimentação de carga. (C) Segurança do poço. (D) Circulação (E) Rotação Solução: O Kelly, a cabeça de injeção e o top drive fazem parte do sistema de rotação nos equipamentos da sonda de perfuração. Resposta: E 2 Exemplo Numa sonda de perfuração, a catarina e o bloco de coroamento são partes do sistema de: (A) Geração e transmissão de energia. (B) Movimentação de carga. 6
(C) Segurança do poço. (D) Circulação (E) Rotação Solução: Sabemos que a Catarina e o bloco de coroamento são dispositivos de movimento de cargas com instituto de auxiliar na movimentação de carga e peso da sondas. Resposta: B Exemplo PETROBRAS - Eng. de Petróleo Jr. - 2008-3 Na perfuração de um poço de petróleo utilizando-se sonda rotativa, existem vários equipamentos que trabalham conjuntamente para manter o bom funcionamento da sonda. Com relação a esse assunto, assinale a opção correta. (A) Na utilização de uma sonda rotativa para perfurar um poço, é suficiente dispor de um sistema de perfuração tendo como partes a torre de perfuração, a coluna de perfuração, com broca e os motores a diesel. (B) Um tubo de perfuração mede 9 m, uma coluna de perfuração mede entre 18 e 27 m e uma torre de perfuração mede, no mínimo 35 m, podendo chegar a mais de 45 m. 7
(C) A torre de perfuração é uma estrutura móvel e não necessita ser montada e desmontada em cada novo poço a ser perfurado. (D) O sistema de circulação da sonda tem um fluido de perfuração (a lama) que é injetado pelo espaço anelar e retornado pela coluna de perfuração, a fim de ser filtrado dos cascalhos carregados do fundo do poço e tratado quimicamente para nova injeção. (E) A broca de perfuração gira apenas pelo efeito do peso da coluna de perfuração e pela vorticidade causada pelo fluxo da lama injetada. Solução: Essa questão foi anulada. A alternativa a) não considera o sistema de movimentação de carga, está errada. A alternativa b) usa dimensões muito menores do que as reais, uma vez que a coluna de perfuração pode ter quilômetros de comprimento, está errada. A alternativa c) está errada pois a torre de perfuração é construída a partir de vigas avulsas. A alternativa d) estaria correta apenas se o fluido de perfuração fosse injetado pela coluna de perfuração e voltasse pelo espaço anelar, mas ela diz o inverso. A alternativa e) está errada, porque a broca de perfuração gira também por causa também do motor da mesa rotativa e do sistema de transmissão Resposta: - 8
Fluidos de Perfuração Os fluidos de perfuração são misturas complexas de sólidos, líquidos, produtos químicos e, por vezes, até gases, sendo definidos pela pressão de poros e fratura da rocha. Pressão da Formação: Pressão contida nos poros de uma determinada rocha. Pressão de Fratura: Pressão que rompe mecanicamente a rocha, induzindo fraturas que provocam a perda de fluidos. Qualidades Desejadas: Ser estável quimicamente; Estabilizar as paredes do poço, mecânica e quimicamente; Facilitar a separação dos cascalhos na superfície; Manter os sólidos em suspensão quando estiver em repouso; Ser inerte em relação a danos às rochas produtoras; Aceitar qualquer tratamento, físico e químico; Ser bombeável; Apresentar baixo grau de corrosão e de abrasão em relação a coluna de perfuração, a componentes de superfície e de subsuperfície; Facilitar as interpretações geológicas. Funções Limpar os fragmentos de rochas (cascalhos) gerados no fundo do poço e transporta-lo até a superfície para descarte; Exercer pressão hidrostática suficiente sobre as formações, de modo a evitar o influxo de fluidos indesejáveis da formação para dentro do poço; 9
Manter o poço aberto até que o revestimento seja descido e cimentado; Critério de seleção de Fluidos de Perfuração Tipo de formação a ser perfurada; Faixa de temperatura, resistência Criar um reboco na parede do poço de forma que se minimize a invasão de filtrados para a formação, evitando-se seu dano; mecânica, permeabilidade e pressão de poros da formação; Aspectos ambientais. Cabendo ao engenheiro a escolha de um fluido de perfuração que execute suas Resfriar e lubrificar a coluna de perfuração e a broca. funções básicas, atendendo-se seus requisitos, com o menor custo. Caiu no concurso! PETROBRAS - Eng. de Petróleo Jr. - 2010-1 Poços offshore perfurados em águas ultraprofundas possuem uma janela de operação (diferença entre o gradiente de poros e o gradiente de fraturas) mais estreita. A esse respeito, afirma-se que a (A) Tensão de sobrecarga é maior em poços offshore ultraprofundos, devido à elevada lâmina d'água, o que aumenta consideravelmente o gradiente de poros, aproximando-o do gradiente de fraturas. 10
(B) Tensão de sobrecarga é menor em poços offshore ultraprofundos, devido à substituição de uma elevada espessura de sedimentos por uma elevada lâmina d'água, o que reduz os esforços transmitidos para as formações soterradas, diminuindo consideravelmente a tensão de fratura. (C) Elevada lâmina d'água produz uma alta pressão hidrostática no leito marinho, o que causa uma pressão anormalmente alta nas formações. (D) Estreita janela de operação resulta em um projeto de poço mais simples, com menos fases a serem perfuradas. (E) Estreita janela de operação sempre permitirá o uso da tolerância ao kick como critério de assentamento de sapatas, independente dos valores de gradiente de poros e gradiente de fraturas. Classificação dos Fluidos 11
Fluidos à base Água Fluidos à base de água podem receber produtos químicos os quais permitem a seguinte classificação dos fluidos à base de água. Fluidos à base Óleo Nas lamas à base de óleo a composição é de aproximadamente 50% de diesel e 30% de água. Vantagens Bom comportamento reológico até temperatura da ordem de 250 o C; Propriedades controláveis entre 350 o F e 500 o F; Caráter inibidor nato; Efetiva contra qualquer tipo de corrosão; Boa lubrificação e baixa corrosão; Baixa densidade; Grau de lubricidade elevado; Baixa solubilidade de sais inorgânicos. Desvantagens Alto custo inicial; Limitações ambientais severas; Difícil detecção de kicks devido a solubilidade do gás no óleo diesel; Menores taxas de penetração; Maiores graus de poluição. Aplicações Formações HPHT (a alta temperatura e pressão); Zonas/domos de sal; Formações reativas a água; Controle de corrosão; Poços direcionais (alto torque/arraste) ou delgados; 12
Prevenção liberação de coluna presa por diferencial de pressão; Fluidos à base de Ar Utilizados mais pela aeração de fluidos líquidos; Formações com baixa resistência mecânica e baixa pressão de poros. Aplicações no gelo, camadas duras de basalto ou diabásio e regiões com escassez de água. 4 Exemplo Os fluidos de perfuração são misturas complexas e são especificadas de forma a garantir uma perfuração rápida e segura. Desta forma, em perfurações de poços em formações com baixa pressão de poros ou de fratura, usam-se fluidos a base de (A) Ar (B) Água (C) Óleo (D) Espuma (E) Surfactantes Solução: Se a rocha tem baixa pressão de poros ou de fratura significa que com pouca pressão pode-se fraturar a rocha, o que nem sempre é interessante durante 13
a perfuração, logo devemos utilizar fluidos que não exercem pressão alta, como o óleo. Resposta: C Caiu no concurso! PETROBRAS - Eng. de Petróleo Jr. - 2011-2 Os fluidos de perfuração são misturas complexas de sólidos, líquidos e produtos químicos, podendo ser suspensões ou emulsões, dependendo do estado físico dos componentes. Nesse contexto, analise as funções descritas a seguir. I. Limpar os cascalhos gerados pelas brocas de perfuração do fundo no fundo do poço e transportá-los para a superfície. II. Exercer pressão hidrostática sobre as formações, a fim de evitar o kick (influxo de fluidos indesejáveis). III. Estabilizar as paredes do poço. IV. Resfriar e lubricar a coluna de perfuração e a broca. São funções dos fluidos de perfuração as descritas em: (A) I e II, apenas. (B) I e III, apenas. (C) II e III, apenas. (D) I, II, III, apenas. (E) I, II, III e IV. 14
Resposta: E Exemplo PETROBRAS - Eng. de Petróleo Jr. - 2012-5 Para perfuração de poços, utilizam-se sondas de perfuração. Para auxiliar nessa tarefa, utilizam-se fluidos de perfuração, conhecidos como lamas. Os principais tipos de lamas são à base de água, óleo e/ou ar. Tais fluidos (lamas) servem para (A) lubrificar a broca e cimentar as paredes do poço. (B) lubrificar a broca e para auxiliar a estabilidade da parede do poço. (C) retirar material formado pela operação da broca e eliminar o desgaste. (D) garantir total estabilidade da parede do poço, eliminar o desgaste da broca. (E) garantir a total estabilidade da parede do poço e lubrificar os tubos de perfuração. Solução: A função do fluido de perfuração é a de lubrificar a broca, auxiliar na estabilidade mecânica e química das paredes do poço, carregar o cascalho e impedir a invasão dos fluidos da formação para o poço. Resposta: B 15
Sistema de Segurança poço em caso de descontrole acidental durante a perfuração. Os aspectos fundamentais de uma operação de perfuração, seja para a finalidade de exploração de um campo, estão associados à economia e à segurança da operação. BOP (Blow Out Preventer) Equipamento que consiste em um conjunto de válvulas instalado na superfície da sonda e destina-se a cortar imediatamente o fluxo de fluidos oriundos do Controle de Poço Kick: fluxo de fluidos da formação (água, óleo ou gás) para dentro do poço, devido a pressão de poros ser maior que a pressão hidrostática no fundo do poço. O influxo se torna descontrolado tratase de um blowout, que pode incorrer em perdas matérias e humanas. 16
Causas do Kick (erupção de poço) Pressão de poros anormalmente alta para a profundidade do poço; Redução da pressão hidrostática no fundo do poço (mudança de uma situação de overbalance para uma de underbalance). Perfuração Direcional A perfuração direcional é uma técnica com objetivo de desviar a trajetória de um poço da vertical, para atingir objetivos que não se encontram diretamente abaixo da sua locação na superfície. Os poços direcionais são perfurados com várias finalidades: Controlar um poço através da perfuração de poços de alivio; Atingir formações produtoras que estejam abaixo de locações inacessíveis, como cidades, rios, lagos, acidentes geológicos; Perfurar vários poços de um mesmo ponto, como é caso da produção através de plataformas marítimas; Desviar poços que tiveram o trecho final perdido por problemas operacionais. 17
6 Exemplo A perfuração direcional é uma técnica utilizada durante a perfuração que tem como função desviar a trajetória de um poço vertical com o intuito de atingir objetivos (locais) que não se encontram diretamente abaixo da sua locação na superfície. Em relação às finalidades de perfuração de um poço direcional, analise os tópicos apresentados abaixo. I - controlar um poço em blowout através da perfuração de poços de alívio. II - controlar um poço em blowout através do travamento da cabeça de poço. III - perfurar um poço de vários pontos, como é o caso da produção através de plataformas marítimas. IV - perfurar vários poços de um mesmo ponto, como é o caso da produção através de plataformas marítimas. V - desviar a trajetória do poço de acidentes geológicos, tais como domos salinos e falhas. São finalidades de perfuração de um poço direcional as de número: (A) Todas. (B) I, IV e V, apenas. (C) II, III, V, apenas. (D) I, III e V, apenas. (E) I, II, III, apenas. 18
Solução: Sabemos que para controlar um blowout devemos ter algum poço de alivio, sendo impossível controlar da cabeça do poço. Uma das vantagens de fazer é permitir que alcançar locações inacessíveis e também perfurar diversos poços sob um mesmo ponto. Resposta: B Completação Ao terminar a perfuração de um poço, é necessário deixá-lo em condições de operar, de forma segura e econômica, durante toda a sua vida produtiva. Ao conjunto de operações destinadas a equipar o poço para produzir óleo e gás (ou ainda injetar fluidos nos reservatórios) denomina-se completação. Quanto aos aspectos técnicos e operacionais, deve-se buscar otimizar a vazão de produção (ou de injeção) e tornar a completação a mais permanente possível, ou seja, aquela que minimiza a necessidade de intervenções futuras para Considerando que a completação tem reflexos em toda a vida produtiva do poço e envolve altos custos, faz-se necessário um planejamento criterioso das operações e uma análise econômica cuidadosa. A Completação de poços consiste no conjunto de serviços efetuados no poço desde o momento em que a broca atinge a base da zona produtora de produção. Este é um conceito operacional da atividade, note que a cimentação do revestimento de produção, ou seja, o que entra em contato com a zona produtora é, por esta definição, uma atividade de Completação. a manutenção do poço (workover). 19
Assim, o objetivo é prover o poço de todas as facilidades mecânicas, químicas, elétricas e físico-químicas para permitir a produção ou injeção de fluidos, sejam eles óleo, gás, água, vapor, misturas um poço se inicia após a perfuração do mesmo e pode ocorrer em toda a vida produtiva do poço até o seu abandono definitivo, que pode durar várias décadas. e fluidos especiais. A completação de Fluidos de Completação O Fluido de Completação (FC) mais utilizado é a solução salina, isenta de sólidos. Procura-se utilizar fluidos estáveis, com compatibilidade química com o cimento e com a formação, não tóxicos e que não agridam o meio-ambiente. Para poços offshore: água do mar, desde que seja filtrada, pré-processada para precipitantes e utilize aditivos tais como: Sal - para adensar o fluido; Bactericida; Anti-corrosivo; 20
Surfactantes (evitar a formação de emulsões); Aditivos que não permitam que o FC interaja com as formações (prevenir, por exemplo, o inchamento de argilas). Cimentação Objetivos da Cimentação Promover a vedação hidráulica entre os diversos intervalos permeáveis impedindo a migração de fluidos por trás do revestimento; Propiciar suporte mecânico ao revestimento. Consequências de uma má Cimentação Algumas consequências da má cimentação: Produção de fluidos indesejáveis; Avaliação da Qualidade da Cimentação Perfil Sônico (CBL-VDL); Perfil Ultra-sônico; Revestimento Funções O revestimento do poço tem a função de: 1. Evitar o colapso do poço durante a perfuração. 2. Isolar, hidraulicamente, os fluidos do poço de formação e dos existentes dentro dos seus poros. 3. Minimizar o dano à formação devido ao fluido e, de forma recíproca, proteger o interior do poço da exposição a ambientes hostis (H 2 S, sal). Prejuízo com controle do reservatório. 4. Proteger aquíferos de abastecimento contra contaminação pelo 21
fluido do poço (regulamento da ANP). Superfície: Visa proteger os horizontes 5. Isolar zonas problemáticas associadas a pressões anormais, perda de circulação, argilas reativas e formações salinas. 6. Fornecer um conduíte de alta resistência para a circulação do fluido invasor, durante uma operação de controle de poço. Tipos de Revestimento Condutor: Assentado a pequena profundidade com a finalidade de sustentar sedimentos superficiais não consolidados. Pode ser assentado por cravação, jateamento ou cimentado em poço perfurado. superficiais de água e prevenir desmoronamento de formações não consolidados.serve de base de apoio para a cabeça do poço e equipamento de segurança. Normalmente é cimentado em toda a sua extensão. Intermediário: Tem a finalidade de isolar zonas de alta ou baixa pressão, zonas de perda de circulação, formações desmoronáveis, formações portadoras de fluidos corrosivos. Produção: Descido com a finalidade de prover a produção. Possibilita o isolamento entre vários intervalos produtores. Liner: Coluna de revestimento que é descida e cimentada no poço visando cobrir apenas uma parte deste, cando ancorado no revestimento anterior. 22
Caiu no concurso! DRM-RJ - Engenheiro de Petróleo - 2011-3 Desde a antiguidade o homem tem perfurado poços na crosta terrestre, reconhecendo a necessidade de revesti-los total ou parcialmente para proteger suas paredes. Em um poço de petróleo alguma das funções das colunas de revestimentos são: (A) prevenir o desmoronamento das paredes do poço, permitir o retorno do fluido de perfuração à superfície, facilitar a migração de fluidos das formações e alojar os equipamentos de elevação natural. (B) prevenir o desmoronamento das paredes do poço, confinar a produção ao interior do poço, alojar os equipamentos de elevação natural e permitir que o fluido de perfuração seja injetado dentro do reservatório. (C) confinar a produção ao interior do poço, sustentar outra coluna de revestimento, permitir que o fluido de perfuração seja injetado dentro do reservatório e alojar os equipamentos de elevação natural. (D) prevenir o desmoronamento das paredes do poço, permitir o retorno do fluido de perfuração à superfície, impedir a migração de fluidos das formações e alojar os equipamentos de elevação artificial. (E) sustentar outra coluna de revestimento, permitir o retorno do fluido de perfuração à superfície, facilitar a migração de fluidos das formações e alojar os equipamentos de elevação artificial. Resposta: D 23
4 Caiu no concurso! A completação de um poço é o conjunto de operações destinadas a equipar o poço para produção. Desta forma, uma das etapas é a(o): (A) injeção de lama. (B) perfilagem. (C) extrusão. (D) canhoneio. (E) bombeio mecânico. Resposta: D Árvore de Natal São conjuntos que permitem controlar a produção de um poço. Na qual existem dois tipos principais: árvore de natal seca e árvore de natal molhada. 24
Árvore de Natal Molhada (ANM) As ANMs podem ser classificadas quanto ao modo de instalação e de conexão das linhas de produção e controle, conforme especificado abaixo: Quanto ao uso de mergulho: Quanto ao método de conexão das linhas para GLL: ANM - DL - GLL Lay Away (Diverless Guidelineless Lay Away) ANM - DL - GLL CVI (Conexão Vertical Indireta) ANM - DO (Diver Operated) ANM - DA (Diver Assisted) ANM - DL (DiverLess) ANM - DLL (DiverLess Lay Away) ANM - DL - GLL CVD (Conexão Vertical Direta) Características ANM - DO (Diver operated) -Operadas por mergulhador ANM - GLL (GuideLineLess) São de baixo custo; 25
Tempo de instalação é grande; Utilizadas em águas rasas (200m); Mergulhadores fazem conexão das linhas de fluxo e controle e podem operar válvulas manuais. Nas intervenções é necessário o uso de mergulhadores para desconexão das linhas de produção e controle para retirar a árvore. ANM -DA (Diver assisted) - Assistida por Mergulhador Utilizada em águas rasas (300m); ANM - DL (Diverless) - Operadas sem Mergulhador Utilizadas em águas de 400m; A conexão das linhas de fluxo e controle são feitas a partir da superfície; São as precursoras das DLL e GLL. Atualmente são consideradas obsoletas. As que estão instaladas em profundidades < 300m foram convertidas para DA. ANM - DLL (Diverless lay-way) - Operadas sem mergulhador Não existem válvulas de acionamento manual; Mergulhadores fazem conexão das linhas de fluxo e controle. Nas intervenções é necessário o uso de mergulhadores para desconexão das linhas de produção e controle para retirar a árvore. Já descem com as linhas de fluxos e controle conectadas à ANM, ou com as linhas de fluxo e controle conectadas a base adaptadora de produção. Utilizadas em lâminas d'água de 600m. Possuem interface para ROV. 26
Descida da ANM ou BAP é feita em conjunto com as linhas de fluxo e controle lançadas pelo barco de lançamento de linhas. Necessita da coordenação do barco de lançamento e a sonda. ANM - GLL (Diverless guidelessline) - Operador sem mergulhador Utilizadas em profundidades superiores a 500m. Também utiliza a BAP. Não utilizam cabos guias. Todas as orientações são feitas através de grandes funis. Recorde mundial de completação em 1997 numa profundidade de 1700m. Exemplo DRM-RJ - Engenheiro de Petróleo - 2011-7 A árvore de natal molhada (ANM) é um equipamento instalado no fundo do mar, constituído basicamente por um conjunto de válvulas, um conjunto de linhas de fluxo e um sistema de controle interligado a um painel localizado na plataforma de produção. As ANMs podem ser classificadas, quanto ao modo de instalação e de conexão das linhas de produção e controle, em: (A) operadas por mergulhador (DO), assistidas por mergulhador (DA), operadas sem mergulhador (DL) e operadas sem mergulhador e sem cabos-guias (DLL) 27
(B) operadas por ROV, assistidas por ROV, operadas sem ROV e operadas por ROV submerso (C) operadas por ROV, operadas por mergulhador (DO) e operadas por ROV submerso (D) operadas por mergulhador (DO), assistidas por ROV e operadas sem mergulhador e sem cabos-guias (DLL) (E) operadas por ROV submersas, assisti-das por mergulhador (DA) e operadas sem mergulhador (DL) Solução: Podemos perceber pela definição de árvore de natal que as ANMs podem ser classificadas quanto ao modo de instalação e de conexão das linhas de produção e controle, seja por mergulho ou pelo método de conexão das linhas. Logo a utilização de ROV é para manutenção, não tendo a ver com a classificação da ANMs, por isso a alternativa (A) é a que classifica as ANMs. Resposta: A Caiu no concurso! Eng. de Petróleo - Petrobras - 2008-5 A completação de um poço constitui-se em etapa necessária para a retirada e a produção de hidrocarboneto e pela vida útil de um poço. A completação deve ser, portanto, bem feita, devendo o poço ter, em seu revestimento, re- 28
sistência necessária para produção e limpeza contínuas, tanto em terra quanto no mar. Em relação a esse assunto, assinale a opção correta. (A) Para que se avalie a qualidade da cimentação de um poço, cuja função é manter a vedação hidráulica entre os intervalos onde pode haver um fluxo de fluidos, são utilizados os perfis sônico e ultra-sônico, sendo este último de tecnologia mais moderna. (B) O canhoneio é uma técnica em que um poço é bombardeado, depois de tamponado, para que, uma vez rompido o tampão, se torne mais produtivo. (C) O obturador (packer) de produção, que pode ser tanto recuperável como permanente, é um equipamento de segurança utilizado para evitar desmoronamento das paredes revestidas do poço. (D) A árvore de natal, tanto convencional quanto molhada, é um equipamento que controla o fluxo de hidrocarboneto no fundo dos poços revestidos. (E) A intervenção em poços produtores somente acontece quando existe ameaça de explosão (blowout). 29
Caiu no concurso! Eng. de Petróleo - Petrobras - 2011-6 A atividade de completação pode ser definida como o conjunto de operações realizadas com o objetivo de condicionar o poço de petróleo para sua colocação em produção. Com relação a essa atividade, afirma-se que (A) A completação é definida como molhada quando é realizada num poço marítimo, mesmo que a cabeça de produção esteja localizada no convés da plataforma. (B) A completação de um poço é definida como seca quando a cabeça de produção estiver localizada na superfície, seja em terra, seja no convés da plataforma. (C) A instalação de revestimento na zona de produção é obrigatória de forma a promover a contenção das paredes e o isolamento hidráulico. (D) O fraturamento hidráulico vem substituindo com sucesso a operação de canhoneio, objetivando colocar a zona de produção em contato com o interior do poço revestido. (E) É comum em poços terrestres, manter instalado o preventor de erupção (BOP), mesmo após a instalação da arvore de natal. 30
Sistemas de Produção Plataformas Fixas (Jacket) Lâminas d'água - aproximadamente 100m; A jaqueta é lançada e encaixada em estacas no fundo do mar. Em seguida os módulos são colocados sobre a jaqueta; Os poços podem ser perfurados antes ou depois da instalação da jaqueta; Pronta para receber todo equipamento/pessoal; Não é necessário compensador de movimentos; Plataformas Auto-Eleváveis (Jackup) Perfura em lâmina d'água de até 100m e podem ser instalados em lâminas d'água de 5 a 130 metros; São constituídas de uma balsa com estruturas de apoio; Fornece uma plataforma de perfuração fixa não afetada pelas condições de tempo; Permite posicionamento em áreas com restrições no fundo do mar; Maior número de acidentes; Não é necessário compensador de Altos custos. movimentos; 31
Baixo custo. Estrutura com um ou mais conveses, apoiada por colunas em flutuadores submersos; Pode ser ancorada ou de posiciona-mento dinâmico; É necessário compensador de movimentos, pois sofre movimentação devido à ação das ondas, correntes e ventos; Utilização de Riser. Plataformas Submersíveis Águas calmas, rios, baías com pequena lâmina d'água. Plataformas Semi-Submersíveis Plataforma estável: trabalha em condições de mar e tempo mais severos do que os navios; Navio Sonda Existem três categorias: 32
FSO; FPDSO; FPSO. TLP (Tension Leg Platform) 1. Plataforma flutuante, posicionada na locação por tendões verticais fixados no fundo do mar por estacas; 2. Raio de ancoragem nulo; 3. Não possui compensador de movimentos; 4. Utilizadas como UEP's com os poços equipados com árvore de natal 1. Grande capacidade de armazenagem de suprimento para perfuração; 2. Menos estável que a sonda semisubmersível (SS); 3. Propulsão própria; seca. Plataforma Spar-Buoy 1. Plataforma flutuante de calado profundo; 2. O casco cilíndrico é ancorado no fundo do mar; 4. Pode ser ancorado ou posicionamento dinâmico; 3. Após a ancoragem a plataforma é montada sobre o casco; 5. É necessário compensador de movimentos. 4. O casco abriga tanques de lastro e de consumíveis; 33
5. Utilizadas como UEP's com os poços equipados com árvore de natal 6. Possui compensador de movimentos seca; 34
Caiu no concurso! PETROBRAS - Eng. de Petróleo Jr. - 2005-7 Na perfuração marítima de poços pioneiros há basicamente 4 tipos de sondas: as auto-eleváveis (PA), as submersíveis, as semi-submersíveis (SS) e os navios-sonda. A esse respeito, considere as afirmações abaixo. I - As plataformas mais utilizadas em lâminas d'água rasas são auto-eleváveis (PA), tendo em vista que são mais baratas e podem operar nessas profundidades. II - As plataformas submersíveis são muito utilizadas em lâminas d'água profundas, tendo em vista sua grande estabilidade. III - Os navios-sonda operam nas mesmas faixas de lâminas d'águas que as semi-submersíveis (SS), mas são mais instáveis que estas. IV - As semi-submersíveis (SS) operam apenas ancoradas, diferente dos naviossonda que podem ser ancorados ou posicionados dinamicamente. São corretas apenas as afirmações: (A)I e II (B)I e III (C)II e III (D)II e IV (E)III e IV 35
8 Caiu no concurso! Uma rocha, para constituir um reservatório, deve apresentar espaços vazios (porosidade) no seu interior e estes vazios devem estar interconectados, conferindo-lhe a característica de permeabilidade. A porosidade que se desenvolve quanto da conversão do material sedimentar em rocha é denominada primária. Dentre as rochas apresentadas abaixo, aquelas que podem ser consideradas rochas-reservatório devido a sua porosidade primária são: (A) folhedo e argilas (B) diabásio e embasamento (C) arenito e calcários (D) sal e outros evaporitos (E) siltitos e ardósias Resposta: C 9 Caiu no concurso! Existem dois grandes grupos de fluidos de perfuração: os fluidos de base aquosa, cujo principal componente é a água, e os fluidos de base não-aquosa, cujo 36
principal componente são bases orgânicas, como ésteres, parafinas e, em algumas regiões do mundo, até mesmo o diesel. Cada um destes grupos apresenta vantagens e desvantagens. Assinale a opção que apresenta uma vantagem dos fluidos de perfuração não-aquosa. (A) Caracterizam-se por um alto grau de lubricidade e baixo grau de corrosão. (B) Apresentam menor custo inicial. (C) Têm menor potencial de causar problemas ambientais. (D) Facilitam a detecção de um hidrocarboneto que esteja invadindo o poço. (E) Resultam em maiores taxas de perfuração. Resposta: A 10 Caiu no concurso! Um poço de petróleo vertical com 1.000 metros de profundidade encontrase completamente cheio com um fluido de massa específica igual 16,6 lbm/gal. Sabendo-se que a pressão atmosférica no local é de 14 psi, que a água doce tem uma massa específica de 8,3 lbm/gal e um gradiente de pressão de 1,42 psi/m, e que o fluido que se encontra no poço pode ser considerado como incompressível, é correto armar que pressão hidrostática no fundo do poço, em psi, vale: (A) 2.854 37
(B) 2.840 (C) 1.434 (D) 1.420 (E) 710 Resposta: B 11 Caiu no concurso! Os equipamentos que fazem parte de uma sonda rotativa de perfuração são agrupados nos denominados sistemas. Os componentes que fazem parte do sistema de sustentação de cargas de uma sonda, durante as atividades de perfuração de poços de petróleo ou gás natural, são: (A) Mastro, subestrutura e elevador. (B) Mastro, base e elevador. (C) Mastro, guincho e base. (D) Torre, estaleiro e fundação. (E) Torre, subestrutura e fundação. Resposta: E 38
12 Caiu no concurso! A válvula de segurança de subsuperfície DHSV (Down Hole Safety Valve) é um equipamento que faz parte da completação de poços de petróleo ou gás, terrestres ou marítimos, com instalação a cabo pelo interior da coluna de produção ou enroscada na própria coluna. A profundidade correta para a instalação DHSV, em poços sem riscos de formação de hidratos, é (A) Abaixo da válvula de pé, em poços equipados com bombeio mecânico. (B) Próxima ao fundo do mar, em poços marítimos com árvore de natal molhada. (C) Imediatamente após o último mandril, em poços com elevação a Gás Lift. (D) Na parte média do poço produtor, junto ao obturador do anular (Packer). (E) No fundo do poço, logo acima dos canhoneados frente as formações produtoras. Resposta: B 39
13 Caiu no concurso! Na perfuração de um poço, tanto para evitar o indesejável fluxo de fluidos da formação para o poço (ou até mesmo um kick ou um blowout) quanto para evitar a indesejável perda do fluido de perfuração para a formação, a pressão hidrostática da lama deve ser mantida dentro dos rigorosos limites superiores e inferiores, correspondentes, respectivamente, às pressões: (A) Litostática e de fratura. (B) Litostática e de poros. (C) De fratura e litostática. (D) De fratura e de poros. (E) De poros e de fratura. Resposta: E Caiu no concurso! Eng. de Petróleo - DRM - RJ - 2011-14 Os movimentos de uma sonda são considerados em um sistema de eixos XYZ e divididos em seis categorias, sendo três de rotação de três de transição. Relacione algumas definições em relação aos movimentos de uma sonda, 40
apresentadas na coluna da esquerda, com os seus significados, citados na coluna da direita Avanço ou Surge Deriva ou Sway Guinada ou Yaw Afundamento ou Heave Jogo ou Roll Arfagem ou Pitch ( ) Translação na direção Y ( ) Rotação em torno do eixo Z ( ) Translação na direção Z ( ) Rotação em torno do eixo X ( ) Rotação em torno do eixo Y ( ) Translação na direção X A sequência correta é: (A) 3-5 - 4-2 - 1-6 (B) 4-1 - 2-6 - 3-5 (C) 2-3 - 4-5 - 6-1 (D) 1-2 - 6-3 - 4-5 (E) 5-6 - 1-4 - 2-3 Resposta: C Caiu no concurso! Eng. de Petróleo - DMR - 2011-15 Submersíveis, auto-eleváveis, semi-submersíveis e navios-sonda são plataformas móveis de perfuração offshore. As mais indicadas para perfuração em águas profundas são as: (A) Auto-eleváveis e navios-sonda (B) Submersíveis e submersíveis 41
(C) Submersíveis e navios-sonda (D) Semi-submersíveis e navios-sonda (E) Semi-submersíveis e auto-eleváveis Resposta: D 42