Equipamentos de Sondas: Aplicação, Inspeção e Operação.

Mossoró, Junho de 2010.

Palestrante: Eng° Giordano Carlos.

Introdução

Sonda de Perfuração Terrestre.

Principais características:

• Capacidade (Lbs);

• Finalidade (Perfuração/ Workover);

• Localização (Onshore, Offshore);

• Sistema de alimentação (Motores a

combustão, energia elétrica);

• Tipo de sonda: Convencional,

hidráulica, pneumática;

• Auto-transportável ou transportável;

Equipamentos de Sondas

Outros Equipamentos:

• Blow Out Prevent (BOP);

• Chaves Flutuantes;

• Elevadores (Revestimento, tubos

e Hastes);

• Chaves Hidráulicas;

• Chaves Manuais;

• Coluna de Trabalho;

• Cunhas (Tubos e Revestimento);

• Ferramentas Manuais;

• Acessórios.

Sistemas

• Hidráulico;

• Pneumático;

• Elétrico;

• Tratamento de

fluídos;

• Instrumentação;

• Combate a incêndio.

Sistemas: Sustentação de cargas, Geração e transmissão de energia,

Movimentação de cargas, Rotação, Circulação, Segurança do poço e Sistema

de monitoramento.

Acesso (DTM).

Sonda nos Emirados Árabes.

Layout (Posicionamento dos equipamentos).

Sonda em Urucu - AM.

Inspeções em Sondas

• O que é a Engenharia de Inspeção de Equipamentos?

É a conjugação do uso das técnicas de inspeção (destrutivas e

não destrutivas), do conhecimento dos mecanismos de deterioração

dos materiais e da mecânica da fratura para determinar a

integridade estrutural e a vida residual dos equipamentos em

operação nas plantas industriais.

Engenharia de Inspeção

Como atua a Engenharia de Inspeção de Equipamentos?

• Programa planos de inspeção que permitem oestabelecimento da integridade estrutural e do tempo de vidaresidual de cada equipamento;

• Com base nestes dados, pode-se programar de formaotimizada intervenções de manutenção que recomponham eadeqüem a integridade estrutural dos equipamentos àcampanha operacional programada;

• Desta forma evita-se perda de produção por falha estruturale, conseqüentemente, a ocorrência de acidentes.

Atuação do Engenheiro de Inspeção

Perfil de Conhecimento para o Profissional da Área de Engenharia de Inspeção:

- Mecanismos de deterioração dos materiais (seleção de materiais, corrosão, deterioração metalúrgica, processamento industrial);

- Técnicas de ensaios destrutivos e não destrutivos;

- Avaliação de Integridade Estrutural (soldagem, propriedades mecânicas, cinética de transformação de fases, mecânica da fratura, análise de tensões);

- Inspeção Baseada em Risco (estatística e probabilidade de falha);

Normas Regulamentadoras

• Padrões da UN-RNCE (PE-33-04266-F);

• Normas Petrobras (N-2157);

• ASME (American Society of Mechanical Engineers);

• American Petroleum Institute (API 152);

• International Association of Drilling Contractors;

• Ministério do Trabalho e Emprego (NR-13);

Tipos de Inspeção

• Ensaios Não Destrutivos (END)

Partícula magnética, líquido penetrante, raio-x, ultra-som,

visual, dimensional e etc.

• Ensaios Destrutivos

Tração, compressão, metalografia e etc.

Equipamentos a Serem Inspecionados

• Sistema de elevação e sustentação de cargas (elevadores, catarina, bloco de coroamento, mastro, links, cabos de aço, ganchos, guincho principal e etc.);

• Linhas de alta pressão, cunhas, chaves flutuantes, marretas, chaves manuais, vasos de pressão, junções das linhas rígidas (uniões, juntas chicksan);

• Sistema de frenagem, pinos e olhais, equipamentos de superfície de controle de poço, coluna de trabalho, sistema elétrico entre outros.

É dever dos supervisores, inspecionar os equipamentos utilizados nas

operações e mantê-los em boas condições de uso (integridade).

Desgaste nos Equipamentos

Os equipamentos utilizados nas sondas de perfuração e workover,

devido as operações realizadas, sofrem desgastes durante toda vida útil,

necessitando periodicamente de inspeção e se necessário

redimencionamento.

Fatores:

• Solicitações mecânicas excessivas (tração, cisalhamento, compressão, de

forma repetitiva = fadiga);

• Ambiente de trabalho (terra/mar);

• Fluídos corrosivos (fluídos de completação e perfuração);

• Descontinuidades, integridade física.

Programa de planos de inspeção permitem o estabelecimento da integridade estrutural e

do tempo de vida residual de cada equipamento (acompanhamento periódico);

Acidentes

Principais Equipamentos de Sonda

Blow Out Prevent (BOP)Tipos:

- De gaveta (Simples/duplos);

- Anular.

Pressão de trabalho:

- 3.000/5.000/10.000/15.000 Psi

Unidade de acionamento do conjunto BOP

Função: Armazenar energia necessária para o acionamento do

conjunto (Óleo hidráulico, Nitrogênio).

Acumulador de pressão.

Painel Remoto de acionamento do BOP

É um painel de acionamento pneumático

ou elétrico, com válvulas para acionamento a

distância dos preventores de gaveta, anular e

válvulas hidráulicas e com manômetros da unidade

de acionamento. Normalmente é instalado próximo

ao sondador e outro ao fim da rota de fuga

(acionamento a distância).

Choke-Manifold

Conduzir de forma controlada os fluídos a alta

pressão, oriundos do interior do poço e direcionar para a

linha do queimador ou tanque de fluídos.

• Válvulas de acionamento

manual e hidráulico.

Bomba de Fluidos

As bombas de fluidos são equipamentos utilizados para dar pressão e vazão aos fluidos

injetados no interior do poço (bombeamento de fluidos), que têm várias funções, dentre elas manter a

pressão no fundo do poço, vencendo as perdas durante todo trajeto, consequentemente mantendo o

controle do poço.

Principais características:

-Tipo e modelo (duplex/triplex) ex: Bomba triplex National 10-P-130;

- Capacidade (pressão/vazão em bbl x strokes);

Sistema de Injeção de Fluidos

Chaves

• Manual

- Chave manual de tubos, haste e revestimento;

- Chave Flutuante;

• Hidráulica (Fatores ergonômicos/tempo de operação);

- Chave hidráulica de tubos, hastes, revestimento;

Elevadores

Principais:

- Elevadores de tubos

- Elevadores de hastes;

- Elevadores de revestimentos.

Cunhas

Principais:

- Cunha manual/pneumática de tubos;

- Cunha Manual/pneumática de revestimento;

Sistema de Tratamento de Fluídos

• Principais componentes: Peneiras, Mud-Clean, desgaseificador,

Separador atmosférico, Dessiltador, Desaerador, Agitadores,

Bombas centrífugas, tanques de fluídos.

Sistema de Tratamento de Fluidos

Sistema de tratamento de Fluidos

Bombas auxiliares

Separador Atmosférico

Bernadão

Coluna de Trabalho

• Principais componentes: Tubos de perfuração, Comandos, Tubos pesados de

perfuração, Estabilizadores, Sub´s, Broca, Kelly e acessórios.

• Diâmetro;

• Tipos de roscas;

• Função.

Coluna de trabalho (Perfuração Direcional).

Sistema de Elevação de Cargas

Cabos de aço

6 x 19

Equipamentos de Sustentação

Além de injetar fluidos do interior da

coluna de trabalho o Swivel tem como função

fazer a transição da parte estacionária e da

que sofre rotação.O gancho da catarina tem a função

de conectar o swivel à catarina e também

amortecer as vibrações oriundas da perfuração

e evitar que esta seja transmitida para o

sistema se sustentação de cargas.

Sistema de Instrumentação

• Manômetros e sensores de pressão, Indicador e sensor de torque, Indicador e

sensor de peso (Painel do Sondador).

Sistema de Rotação

• Kelly, bucha do kelly, Kelly Spiner, Mesa Rotativa, Swivel, Top-drive.

Sistema de Rotação (Mesa rotativa).

Sistema de Rotação (Top-drive).

Sistema de Sustentação de Cargas

Mesa do Torrista

Sub-estrutura

Equipamentos de Cabeça de Poço

Carretel de perfuração Adaptador A3

Adaptador A4

Cabeça de produção bi-flangeada.

Cabeça de Produção

Cabeça de revestimento

Equipamentos de Cabeça de Poço

Mangueiras e Linhas de Alta Pressão

• Linha do bengala;

• Stand-Pipe;

• Sistema hidráulico de

acionamento do BOP;

• Choke-Manifold;

• Kill-Line;

• Mangueira do Kelly.

- Rígidas;

- Flexíveis;

- Resistent Fire.

Válvulas

Unidade de Wireline

Sistema de Geração de Energia

Sistema Pneumático

Alojamentos, Oficinas, Refeitório, Sala de Reunião

Consciência de QHSE.

Análise de trabalho seguro:

Percepção de riscos.

Além do trabalhador, o supervisor é o profissional chave na

prevenção de acidentes, este deve garantir que todos os

trabalhos sejam realizados com segurança.

Acidentes de Trabalho

Mensagem de QHSE

Lembre:

Suas mãos foram feitas para durar toda a vida, lembre-

se que sua vida está em suas mãos…

Obrigado!

Autor: Giordano Carlos.