. Prof. Pedro Monteiro Exercicios Correo2. 1. Monte todo o sistema de sustentao e movimentao de cargas, evidenciando a funo de cada equipamento.Este sistema responsvel pelo levantamento/descida dacoluna de perfurao e de revestimento, bem como de objetosvariados como ferramenta para conexo de tubos (chaveflutuante), de perfurao direcional (sensores), de perfilagem,conjunto de vlvulas (preventor de erupes BOP), entreoutras funes.Os componentes principais : guincho, bloco de coroamento,cabo de perfurao, catarina, gancho e swivel.Cabo de Perfurao: Cabo de ao tranado preso ao guincho emuma extremidade e preso a um carretel contendo cabo novo emoutra. o cabo de perfurao que ser enrolado oudesenrolado para permitir a movimentao dos equipamentos mveis.Guincho: O guincho responsvel por enrolar ou desenrolar o cabo deperfurao. O guincho apresenta tambm um sistema de freiosque permite controlar a velocidade com que se faz este(des)enrolamento.3. Bloco de Coroamento: O bloco de coroamento fica fixo na partesuperior do mastro e formado por um conjunto de polias poronde passa o cabo de perfurao.Catarina: Responsvel por sustentar diretamente os tubos aserem descidos no poo e permitir a movimentao para cima e parabaixo no mastro. A catar ina tambm composta por um sistema depolias, porm no fixa em lugar algum, sendo sustentada pelocabo de perfurao que passa entre suas polias.Gancho: Faz a ligao das cargas a serem suspensas catarina,tendo a funo de absorver eventuais choques que possamacontecer. comum a catarina e o gancho formarem um sconjunto, e assim os trataremos daqui por diante chamando-osapenas de catarina.Swivel: No sistema de movimentao de cargas o swivel responsvel por fazer a ligao entre a catarina e os tubos deperfurao que so descidos no poo.4. 2. Monte todo o sistema de rotao de uma plataforma, evidenciando a funo de cada equipamento.O mtodo rotativo de perfurao, conforme apresentado nocomeo deste item, consta em aplicar rotao broca, para queesta fragmente a rocha.Mesa Rotativa: o equipamento responsvel por gerar o movimentorotativo, transmitindo-o coluna de perfurao. Alm de gerar arotao, a mesa rotativa deve permitir a sua livre movimentao dacoluna de perfurao para descida ou retirada de tubos.Kelly: a coluna de perfurao passa por dentro da mesa rotativa,recebendo o seu movimento de rotao, que ser transmitido at abroca. Intuitivamente sabemos que seria mais fcil girar um tubose sua seo fosse quadrada, ao invs de circular. O tubo Kelly possuieste formato, trata-se de um tubo com seo quadrada ou hexagonal querecebe a rotao da mesa rotativa e transmite para os tubos deperfurao.5. Top Drive: basicamente um motor capaz de gerar a rotao,ficando posicionado abaixo do swivel convencional. Como a rotaogerada pelo motor transferida diretamente na parte superior dacoluna de perfurao, podemos utilizar abaixo do motor diretamenteos tubos de perfurao. Assim, o Top Drive dispensa a utilizaoda mesa rotativa e do Kelly, alm de outro equipamento nomencionado anteriormente chamado de bucha do Kelly.Motor de Fundo: existem situaes em que se deseja que apenas a brocagire, ficando a coluna de perfurao submetida apenas ao movimento desubida e descida e a uma rotao mnim a necessria perfurao,diminuindo bastante seu desgaste. Este objetivo conseguido atravsda utilizao de um equipamento chamado motor de fundo colocadoacima da broca, sendo basicamente um motor hidrulico que fornecerotao a partir da passagem do fluido de perfurao pelo seuinterior.6. 3. Monte todo o sistema de circulao de fluidos, evidenciando a funo de cada equipamento.No mtodo rotativo, a remoo dos cascalhos gerados no interiordo poo devido perfurao e fragmentao da rocha feitajuntamente com o retorno do fluido de perfurao, comumente chamadode lama, que bombeado pelo interior da coluna de perfurao.Os fluidos de perfurao so armazenados nos tanques de lama ebombeados atravs das bombas de lama. Saindo da bomba deperfurao se deslocam por tubulaes at entrar na coluna deperfurao atravs do swivel, em sua parte superior que no gira.Como o swivel est conectado ao Kelly, este fluido de perfuraoentra na coluna de perfurao e passa a se deslocar pelo seu interior,saindo pela broca e retornando pelo espao existente entre o pooperfurado e a coluna de perfurao, retornando superfcie.7. Os componentes do sistema de circulao de fluidos so ento:Tanques de Lama: responsveis por armazenar o fluido de perfuraoque ser injetado na coluna de perfurao.Bombas de Lama: responsveis por bombear o fluido de perfurao.Tubo Bengala: como o swivel est localizado no mastro da sonda emuma altura elevada, necessrio que a tubulao que sai da bombade lama leve o fluido de perfurao at esta altura. O tubo bengala um tubo disposto na vertical que leva o fluido de perfurao ata altura do mastro da sonda.Swivel: como vimos, o swivel tambm responsvel por permitir ainjeo da lama na coluna de perfurao atravs de uma entradadisponvel em sua lateral fixa.Subsistema de tratamento: aps retornarem pelo espao anularcoluna de perfurao e do poo aberto, a lama de perfurao deve sertratada para poder ser novamente reinjetada no plo. O subsistemade tratamento responsvel por tratar os fluidos que retornam dopoo misturados com os cascalhos perfurados. Este subsistema composto por peneira vibratria, equipamentos de remoo desedimentos, e centrfugas.8. 4. Monte todo o sistema de segurana de uma plataforma, evidenciando a funo de cada equipamento.O sistema de segurana de poo tem a finalidade de proteger asuperfcie de eventuais erupes que possam ocorrer durante aperfurao do poo. O sistema de segurana de poo compostobasicamente por dois conjuntos, so eles:Cabea de Poo: A parte superior do poo, logo acima da superfcie, composta por diversos equipamentos responsveis pela ancoragem evedao das colunas de revestimento de superfcie, so as chamadascabeas de revestimento e cabea de produo.BOP (Blowout Preventer): O BOP um equipamento fundamental para osistema de segurana de superfcie. Sua finalidade permitir ofechamento do poo em situaes de emergncia como kicks ou blowouts.9. 5. Monte os possveis sistemas de gerao de energia de umaplataforma, evidenciando a funo de cada equipamento.A energia necessria para o funcionamento de boa parte destesequipamentos fornecida atravs do sistema de gerao de energia.Esta energia, geralmente, fornecida atravs de motores a diesel. Podeocorrer, em caso de sondas terrestres, da energia ser fornecida atravsde rede eltrica local.10. 6. Quais as partes que formam uma coluna de perfurao?Responsvel direta por transferir energia broca para cortar asdiversas formaes rochosas.As principais funes de uma coluna de perfurao so: Aplicar peso sobre a broca Transmitir a rotao para a broca Conduzir o fluido de perfurao Manter o poo calibrado Garantir a inclinao e a direo do pooA composio bsica de uma coluna consiste de: Haste quadrada (Kelly) Tubos de perfurao (Drill Pipe ou DP) Tubos pesados (Heavy-Weight ou HW) Comandos (Drill Collar ou DC)11. 7. Os tubos de perfurao podem ser de 3 tipos. Para cadatipo cite caractersticas:a) Comandos;Principais funes: Fornecer peso sobre a broca; Prover rigidez a coluna.b) Heavy weight;Principal funo: Promover uma transio de rigidez entre os comandos e os tubos deperfurao, diminuindo a possibilidade de falha por fadiga.c) Drill pipes.So tubos de ao sem costura, tratados internamente com aplicao deresinas para diminuio do desgaste interno e corroso.Principal funo: Permitir extenso a coluna.12. 8. Cite diferenas entre brocas: sem parte mvel e brocascom parte mvel.So equipamentos que tm a funo de promover a ruptura edesagregao das rochas ou formaes. As brocas de perfurao so umdos itens mais onerosos na perfurao de um poo de petrleo. Logo,torna-se necessrio o estudo muito cuidadoso, para a otimizao de suautilizao.Brocas sem partes mveis:A caracterstica fundamental desse tipo de broca sua interaodente/formao: ocorre uma raspagem do fundo do poo acompanhadada ao da fora normal devido ao peso-sobre-broca. As brocas dediamantes naturais apresentam um campo de aplicao mais amplo,particularmente em formaes duras/abrasivas. Este tipo de brocapossui parmetros de projeto que, praticamente, ditam seu desempenhopara determinado tipo de formaoBrocas de diamantes naturais:- Utilizada em formaes duras ou em testemunhagem.13. Brocas com partes mveis:As tricnicas possuem cones girantes fixos ao corpo da broca,permitindo-se uma ao de fora normal de impacto e tambm deraspagem. O formato dos insertos depende das caractersticasmecnicas das formaes a serem perfuradas, tais como: resistnciamecnica, dureza, tenacidade, rigidez e ductilidade.Brocas dentes de ao e brocas de insertos de tungstnio.A seleo da broca feita levando em conta: As propriedades das rochas a serem atravessadas (dureza,abrasividade, permeabilidade, elasticidade); As brocas disponveis na sonda, ou almoxarifado; A anlise da broca que saiu quanto aos desgastes; Conhecimento da rea e poos prximos; Intervalo que falta para ser perfurado14. 9. Quais os tipos de brocas especiais? Quais suas respectivasfunes?So consideradas brocas especiais as brocas para: Testemunho Alargadores de pooAlgumas brocas so desenhadas para finalidades especiais, como porexemplo, brocas para testemunho e brocas alargadoras de poo. No casoda Broca testemunho, sua finalidade cortar a rocha de modo aconseguir retirar uma amostra para a superfcie. J os alargadores soutilizados quando se deseja aumentar o dimetro de uma fase jperfurada.15. 10. Quais as principais funes de um revestimento de poode petrleo?Um poo de petrleo normalmente revestido com tubulaes de aochamadas de colunas de revestimento. Estas colunas podem ter o graudo ao, dimetros, as roscas (conexes) das mais diversas.O poo perfurado em fases, cujo nmero depende das caractersticasdas zonas a serem perfuradas e da profundidade final prevista.Geralmente o nmero de fases de um poo de trs ou quatro, podendochegar a oito, em certos casos. Cada uma das fases concluda com adescida de uma coluna de revestimento e sua cimentao.16. Funes das colunas de revestimento Prevenir o desmoronamento das paredes do poo. Evitar a contaminao da gua potvel dos lenis freticos maisprximos superfcie. Permitir o retorno do fluido de perfurao superfcie. Prover meios de controle de presses dos fluidos, permitindoaplicao de presso adicional desde a superfcie. Permitir a adoo de sistema de fluido de perfurao diferente, maiscom patvel com as formaes a serem perfuradas adiante. Impedir a migrao de fluidos das formaes. Sustentar os equipamentos de segurana de cabea de poo. Sustentar outra coluna de revestimento. Alojar os equipamentos de elevao artificial. Confinar a produo ao interior do poo.17. 11. De acordo com os tipos de revestimento de poo, citecaractersticas para cada:a) Condutor; o primeiro descido no poo, assentado a pequena profundidade, paraguiar o fluido de perfurao e sustentar as formaes superficiais noconsolidadas. Pode ser cimentado, cravado (em terra) ou jateado (nomar);b) Superfcie;Protege os horizontes de gua potvel, impede desmoronamento deformaes e serve de sustentao para os equipamentos de cabea depoo. cimentado em toda sua extenso para evitar flambagem devidoao peso dos equipamentos que nele se apiam (colunas seguintes esistema de controle e segurana de poo). Assentamento em formaoimpermevel (argila, folhelho, calcrio) para que no aja perda da guada pasta de cimento, o que reduziria sua resistncia; seletiva de fluidosda formao;18. c) Intermedirio;Isola e protege zonas de presses anormais (altas ou baixas), com perdade circulao, desmoronveis ou portadoras de fluidos corrosivos oucontaminantes. Pode no ser usado ou serem descidas vrias colunas dediferentes dimetros em poos profundos ou com problemas nosolucionados pelo fluido de perfurao. Cimentado somente na sua parteinferior e as vezes num trecho intermedirio sustentado nasuperfcie por cunhas apoiadas no revestimento interior;d) Produo. descido ao final do poo caso ele seja considerado comercial, provendomeios para sua produo. Suporta as paredes do poo, isola intervalosprodutores e permite a produo seletiva de fluidos da formao;19. 12. O que voc entende por cimentao de poo depetrleo?A cimentao responsvel por fixar o revestimento na sua totalidadeou apenas na parte inferior, isolar as zonas permeveis para impedir acomunicao entre elas evitando a migrao de fludos e apressurizao de uma zona mais superficial.Uma vez instalada a coluna de revestimento do poo, o espao anularentre a coluna e a parede do poo cimentado (preenchido com umamistura cimento/gua), visando uma melhor fixao da coluna eisolamento das zonas porosas e permeveis atravessadas pelo poo.Esta operao feita por tubos condutores auxiliares, sendo que norevestimento de superfcie toda a extenso cimentada e, nos demais,normalmente s a parte inferior, ou intervalos predefinidos.20. 13. Quais os acessrios de cimentao? Cite suasrespectivas funes.Para nossos estudos, os principais acessrios utilizados na cimentaoso: sapata, colar e tampes.A sapata colocada na extremidade da coluna de revestimento,semelhante a posio da broca na coluna de perfurao. Sua funo servir de guia para o revestimento que ser descido, absorvendo oschoques provenientes desta descida. Esta sapata pode possuir umavlvula de reteno cuja funo impedir o fluxo de fluidos no sentidoascendente.O colar posicionado cerca de dois tubos acima da sapata e tem afuno de reter os tampes que sero deslocados durante o bombeioda pasta de cimento. Assim como a sapata, pode possuir uma vlvulaque impede o fluxo no sentido ascendente, sendo chamado de colarflutuante.Os tampes so cilindros de borracha com dimetro igual coluna derevestimento descida. Durante a cimentao utilizam-se dois tampes:o tampo de fundo, vazado em seu interior, mas fechado na partesuperior e inferior, e o tampo de topo, rgido em toda sua extenso.21. 14. O que voc entende por canhoneio?A ltima coluna de revestimento, a de produo, canhoneada, isto ,perfurada horizontalmente, por certo tipo de cargas explosivas, bemem frente formao produtora, de modo a permitir que o petrleopossa atravessar a pasta de cimento existente em volta dorevestimento, assim como as suas paredes metlicas, e chegar aointerior do poo, para ser produzido.