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Aula sobre a evolução histórica da ANM
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Evolução histórica
Arvore de natal
Definição de arvore de natal
“Conjunto de válvulas, conexões e adaptadores instalados sobre a cabeça do poço com a finalidade de controlar o fluxo de fluidos da formação para a superfície. Dependendo da aplicação, pode ser classificada como árvore de natal seca (poços de terra ou poços de mar com a cabeça na plataforma de produção) ou árvore de natal molhada (poços de mar com a cabeça submersa). O equipamento recebeu esta denominação devido ao seu formato mais antigo e tradicional que lembra um pinheiro natalino”
ANS
O inicio da produção de petróleo se deu
em terra. O conjunto de válvulas na
cabeça do poço é denominado Arvore de
Natal.
Equipamento de interesse
Fluxograma básico
Fluxograma básico
Fluxograma básico
Fluxograma básico
Fluxograma básico de uma ANM
• M1 - Master de Produção
• M2 - Master de Anular
• W1 - Wing de Produção
• W2 - Wing de Anular
• S1 - Swab de Produção
• S2 - Swab de Anular
• XO - Crossover
• DHSV - Downhole Safety
Valve
Arvore de Natal Convencional
Produção Offshore
Com o inicio da produção offshore, a
pratica adotada foi de trazer o
revestimento ate a superfície e produzir da
mesma maneira, sobre plataformas fixas
no leito marinho. As características dos
equipamentos envolvidos mudou muito
pouco com este tipo de complicação.
Arvore de Natal Seca
Limitações
A complicação seca tem a grande
limitação de restringir a posição dos poços
a área abaixo da plataforma, sendo que
desta forma se necessita de poços
direcionais para um melhor
aproveitamento do reservatório.
Solução
Adicionar pequenas plataformas
simplesmente para apoiar as arvores, sem
nenhum tipo de tratamento do óleo e com
exportação direta para a plataforma
principal. Assim se ganha alguma
flexibilidade no desenvolvimento do
campo.
Solução Adequada
Fazer da mesma forma com que é feito
em terra, colocando a arvore de nata no
nível do leito e ligar a produção a
plataforma. Dessa forma o equipamento
deve ficar sob a água!
DO
Inicialmente a arvore utilizada foi similar a
para completação seca. Da mesma forma
que em terra, um operador (agora
mergulhador) conecta a linha de produção
e opera as válvulas sempre que
necessário.
Flange
Flange
Válvula manual
Limitações
Necessita de mergulhador sempre que for
necessária a operação de alguma válvula.
DA
Com o problema da operação das
válvulas partiu-se para a utilização de
atuadores hidráulicos nas válvulas da
arvore de natal seca, com controle remoto
pela plataforma. Agora, alem da linha de
produção ligada a arvore, fica necessário
mais alguma linha para controle e
acionamento das válvulas.
Flanges
Atuadores
Umbilical
Limitações
Ainda hoje se utiliza este tipo de arvore de
natal. Entretanto ela tem uma limitação
quanto a profundidade, pois precisa de
mergulhador para a instalação. A limitação
para mergulho, mesmo que saturado, é de
300m.
DL
Com o desenvolvimento de conectores
hidráulicos, ficou possível a instalação de
arvore de natal a maiores profundidades.
Conector hidráulico
GL
No inicio da instalação de arvores DL, se
utilizavam cabos para o alinhamento dos
equipamentos sobre a cabeça do poço.
Inicialmente se desce uma base guia com
cabos de acho que alinham todos os
equipamentos posteriores.
Cabos e guias Cabos e guias
Limitações
Com o aumento de profundidade dos
poços, os cabos ficaram bastante
compridos, e com as correntes passaram
a enroscar, de forma a não ser possível
descer mais equipamentos
GLL
Com o desenvolvimento de funis guia e
posicionamento dinâmico, foi possível se
eliminar os cabos guia da instalação dos
equipamentos, sendo que agora o
alinhamento é feito por meio de chavetas
e perfis especiais.
Funil de orientação
Funil
Perfil
Duvidas
Conexão
Uma parta bastante importante da
instalação de uma ANV é a conexão das
linhas de produção, serviço e umbilical.
Em terra esta conexão é flangeada por
operadores, uma conexão bastante
simples, robusta e confiável.
Flange
DO e DA
Quando existe a possibilidade de
utilização de mergulhadores, a conexão
em geral é feita desta maneira. O
processo é bastante similar ao realizado
em terra.
Pull in
Método inicial de conexão sem a
utilização de mergulhadores. A conexão é
feita com equipamento dedicado e na
horizontal. É bastante complexa e difícil
de ser realizada. Foi abandonada e as
arvores adaptadas para DA.
Lay Away
A arvore de natal é conectada as linhas
ainda na sonda. Toda a operação é feita
na superfície e os testes são realizados
antes da descida do equipamento.
MLF
Berço
Limitações
Neste método existe a necessidade de o
barco de lançamento de linhas e a sonda
estarem disponíveis para o inicio da
operação. Alem disso, não é possível
instalar a linha antes do duto, e
impossibilita a utilização de manifold.
Conexão vertical com trenó
Utilizando-se um trenó como uma ANM
falsa, podemos lançar a linha antes da
descida da ANM. Isso também possibilita
a utilização de manifolds em LDA que
impossibilitam a operação de
mergulhadores.
Trenó
Definições
Agora existe a possibilidade de se instalar
a linha inicialmente na arvore ou na
plataforma. Para o inicio na ANM, dizemos
que a conexão é de primeira e o pull in de
segunda. Do contrario, dizemos que o pull
in é de primeira, e a conexão de segunda.
Limitações
Alguns pontos que dificultam a aplicação
do método são a logística do trenó, a
demora maior na operação e a
impossibilidade de se instalar a ANM
antes do lançamento das linhas. Este tipo
de lançamento já não e mais utilizado, e
as arvores foram adaptadas para o
próximo método de instalação.
Conexão vertical direta com
torpedo
A substituição do berço por um funil guia
na BAP possibilitou a instalação do MLF
na própria BAP diretamente pelo navio de
lançamento, com a utilização do guindaste
desta embarcação, pelo que ficou
conhecido como instalação a cabo.
Funil
Torpedo
MLF
Limitações
Apesar de ser uma evolução clara em
relação aos métodos anteriores, este
método ainda é falho pois limita a
instalação da arvore para depois do
lançamento das linhas.
CVD
Com a utilização de conexões hidráulicas
e tubulação na BAP, em algum ponto fora
da sombra da ANM, conseguiu-se
flexibilizar o lançamento das linhas e a
instalação da ANM.
HUB
MCV
1 MCV
3 MCV
Componentes
Tipos TIPOS DE ANMs UTILIZADOS NA PETROBRAS
Quanto à instalação pela sonda:
– GL (GuideLine) ou GLL (GuideLineLess)
Quanto à interligação das linhas:
– DA (Diver Assisted)
– DLP (DiverLess Pull-in)
– DLL (DiverLess Lay-Away)
– CVI (Conexão Vertical Indireta) – “Trenó de Abandono”
– CVD (Conexão Vertical Direta) – “MLF com Torpedo / Pino-Guia”
– 1 MCV (Módulo de Conexão Vertical Único)
– 3 MCVs (Módulos de Conexão Vertical – Produção, Anular e Umbilical)
Quanto à disposição das válvulas:
– ANM Convencional ou ANM Horizontal
Quanto ao sistema de controle:
– “Operada” por mergulhadores (DO - Diver Operated)
– Hidráulico Direto
– Multiplexado (eletro-hidráulico)
Quanto à classe de pressão:
– 5.000 psi ou 10.000 psi
Duvidas
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