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Curso de Extenso Tubos Flexveis e Cabos Umbilicais INTRODUO O uso off-shore de Tubos Flexveis no Brasil A experincia da PETROBRAS na Bacia de CamposPalestrante: Cludio Arajo Petrobras 30 Novembro de 2004

Arranjo Submarino Bacia do Esprito Santo

O Flexvel Viso Geral e Normas Aplicveis Fatores responsveis pelo desenvolvimento acelerado de flexveis na Bacia de Campos Histrico na Bacia de CamposEstgios no Desenvolvimento de Flexveis

Dados Gerais Necessidades e Concluses

O Flexvel Viso Geral Normas aplicveis

O Flexvel viso geralClassificao das linhas quanto construo:

O Flexvel viso geral

O Flexvel viso geralClassificao das LFs Quanto Funo Aplicao Dinmica (riser) A LF exposta a cargas e flexes cclicas significativas durante a operao normal. A LF dimensionada especialmente para resistir a um grande nmero de ciclos de dobramento, tenses e tores.

Aplicao Esttica (Flowline) A LF no exposta a cargas e flexes cclicas significativas durante a operao normal. Inteiramente ou parcialmente , depositada ou enterrada no leito marinho.

O Flexvel viso geralSmooth boreDuto flexvel no qual a barreira de presso a primeira camada interna. Estrutura adotada em poos injetores de gua e aquedutos

O Flexvel viso geralRough Bore Duto flexvel no qual a carcaa a camada mais interna. Estrutura adotada em poos produtores de leo, injetores de gs, oleodutos e gasodutos

O Flexvel viso geralUnbonded PipeCAMADA PLSTICACAMADA EXTERNA CONTRA ABRASO

CAMADA PLSTICA

PROTEO CONTRA CORROSO E ISOLAMENTO TRMICO

CAMADA EM KEVLAREVITAR GAIOLA DE PASSARINHO

CAMADA DE AOARMADURA DE TRAO

CAMADA INTERMEDIRIACONTRA ABRASO ENTRE CAMADAS

CAMADA ZETA OU TETA DE AOPRESSO INTERNA

CAMADA PLSTICACAMADA DE VEDAO

CARCAA METLICAPRESSO EXTERNA (COLAPSO)

O Flexvel viso geral

Estruturas Rough bore (Fluidos bi-fsicos/gs Ex: Prod/Gas Lift)Carcaa (Normalmente ao inox) Colapso, comp. Mec. Radial Camada de Presso (PE, Rilsan ou Cossflex) Estanqueidade Interna Spiral Zeta (Ao carbono ou liga) Pint, colapso, comp. mec. Radial Camada anti-frico (PE ou Poliamida) Evita abraso Armaduras (Ao carbono ou liga) Tenso axial Fitas (Poliester, poliprop, Kevlar) Fabricao, efeito de fundo inverso (Gaiola) Camada externa (PE, Rilsan) Protege as armaduras, extanqueidade

O Flexvel viso geral / Processo de FabricaoCarcaa Intertravada

Extruso da Camada Plstica

O Flexvel viso geral / Processo de FabricaoEspiral Zeta

Armaduras de Trao

O Flexvel Viso GeralConector

VA ULT

Flange

END-FITTING BODY

O Flexvel viso geral

Umbilicais

2+3CE

Flat pack

6+4+1CE

O Flexvel viso geral

Umbilicais

9+3+1CE

9f+1CE

O Flexvel viso geralUmbilicais

10+1+5CE

18+14+1CE

O Flexvel viso geralUmbilicais

36F

46+1f

Normas Aplicveis

Dutos flexveis: API-RP17B Recommended Practice for Flexible Pipe

API-SPEC 17J Specification for Unbonded Flexible Pipe

Normas Aplicveis

Umbilicais API-RP17I Recommended Practice for Flexible Umbilicals

API-SPEC 17E Specification for Umbilicals

Normas Aplicveis

GeraisISO-13628-2 Petroleum and Gas Industries- Part 2 Flexible Pipe Systems for Subsea Applications N-2409 Norma Petrobras para Dutos Flexveis

Fatores responsveis pelo uso intensivo de flexveis na Bacia de Campos

Sistemas de Produo Antecipada Sistemas Piloto de Produo Possibilidade de Reutilizao das Linhas Contratos de Longa Durao de Navios de Lanamento de Linhas Possibilidade de Lanamento de Bundles (instalao simultnea de 2 dutos e 1umbilical)

Histrico na Bacia de CamposEstgios no Desenvolvimento de Flexveis

1 estgio (1974-1986)19741 Descoberta da Petrobras - Campo de Garoupa

19751 Contrato de Lanamento de Flexveis (navio Flexservice 1 FS1)

1 estgio (1974-1986)

1977Incio do Sistema de Produo Antecipada (EPS) Campos de Garoupa e Namorado (RJS-9A) 1 flowline de produo (100m de profundidade)

1978Campo de Bonito (RJS-38) 1 riser de produo

1 estgio (1974-1986)1978-1985Desenvolvimentos em profundidades de 100 a 400m ID das linhas instaladas: 2.5 a 10

1986Criao da FlexibrsFbrica de linhas flexveis e de umbilicais em Vitria (ES)

1 estgio (1974-1986)

FLEXIBRS Fbrica de Flexveis FLEXIBRS Fbrica de Flexveis Localizao: Vitria (ES) Localizao: Vitria (ES)

2 estgio (1987-1990)

As descobertas em guas cada vez mais profundas acelerou o desenvolvimento de novas tecnologias para linhas de aplicao esttica e dinmica (camadas com novas funes e camadas mais resistentes)

2 estgio (1987-1990)Investimento em Pesquisa com Suporte tcnico da UFRJ / COPPE

Desenvolvimento de programas para clculo de tenses em linhas flexveis

2 estgio (1987-1990)

Softwares desenvolvidos pela Petrobras: FRAES clculo de tenses locais em flexveis ANFLEX clculo de tenses globais em flexveis

Objetivos: estimar cargas induzidas nos flexveis durante as operaes de lanamento e de produo verificar os clculos realizados pelos fornecedores no projeto do flexvel verificao da capacidade estrutural remanescente no flexvel aps dano em servio

2 estgio (1987-1990)

1990 Marlim Pr-Piloto 2 poos flexveis: 36km

3 estgio (1990-1995)Surgimento de novos fornecedores de flexveis com o incentivo da Petrobras Wellstream (fbrica estabelecida nos EUA) NKT (fbrica estabelecida na Dinamarca)

1990 1990 - 1 Fornecimento de flexveis pela Wellstream 1994 Consolidao da Norma Petrobrs N-2409 aplicvel ao projeto de linhas flexveis

3 estgio (1991-1995)

Padronizao das Especificaes Tcnicas de Linhas Flexveis(at 1,000m de profundidade)

Objetivos Garantia do desempenho das linhas Intercmbio de linhas flexveis

3 estgio (1991-1995)

1992 Marlim Piloto10 poos flexveis: 168km

3 estgio (1991-1995)

19922 Recorde de instalao de flexvel Campo de Marlim Profundidade: 781 m

19943 Recorde de instalao de flexvel Campo de Marlim Profundidade: 1027 m

3 estgio (1991-1995)1995Incio das atividades do navio Sunrise 2000(instalao de flexveis e umbilicais em at 1,500m de profundidade)

4 estgio (1995-1998)

Acordos de Cooperao Tecnolgica (TCAs) Realizao de oito (8) TCAs com os fornecedores de linhas flexveis visando a troca de informaes tcnicas e de experincias

4 estgio (1995-1998)

Petrobrs solicita aos fornecedores a certificao das ferramentas utilizadas no projeto e dos processos de fabricao

Realizao de testes para qualificao de linhas flexveis Garantia da confiabilidade do produto final Testes realizados em laboratrio: estticos e cclicos DIP teste teste em escala real para a avaliao do desempenho de flexveis em guas profundas

4 estgio (1995-1998)Testes para Qualificao de Linhas Flexveis Teste de trao Teste de colapso Teste de resistncia compresso radial Teste de trao combinada com flexo Teste de trao combinada com presso interna Teste de fadiga Teste de fixao da capa externa Teste de estanqueidade da capa externa Teste de ciclagem da presso interna Teste de vlvulas de vent Teste de campo (Dip Test)

4 estgio (1995-1998) Padronizao dos dados ambientais por regio da costa (*) Padronizao de flexveis por parmetros pr-definidos (**) Sistema de gerenciamento de obstculos submarinos Uso de estacas de ancoragem (torpedos) para controle de tenso no flowline

Plano de inspeo preventiva Sistema de reparo de risers

4 estgio (1995-1998)(**) Parmetros Padronizados em flexveis: Faixas de profundidade Para risers, flowlines e umbilicais: 0-500m; 500-1000m; 1000-1500m Para flowlines e umbilicais: 1500-2000m

Utilizao por funo e tipo de fluido Poos de produo e manifolds Servio e Gas Lift Injeo de gua Exportao de leo e Gs

Dimetros 2,5 at 14,5

4 estgio (1995-1998)Configuraes Padronizadas de UmbilicaisEHC 6+4+CE Production Manifolds

EHC 9+3+CE Production Wells

EHC 5+CE Injection Wells

4 estgio (1995-1998)

Especificao de Flanges

ID da linha2 1/2 4 6 8 to 9 9.5 to 10.5 11 to 12 >12 Umbilicais

Especificao do FlangeFlange 29/16 - API Type 17SS-5000# Spec 17D Tab. 901.2 - BX-153 Flange 41/16- API Type 17SS-5000# Spec 17D Tab. 901.2 - BX-155 Flange 71/16 - API Type 17SS-5000# Spec 17D Tab. 901.2 - BX-156 Flange 9 - API Type 17SS-5000# Spec 17D Tab. 901.2 - BX-157 Flange 11 - API Type 17SS-5000# Spec 17D Tab. 901.2 - BX-158 Flange 135/8 - API Type 6B-3000# Spec 6A Tab. 901.3 - BX-160 (instead of RX57) Flange 163/4 API Type 6B-2000# Spec 6A Tab. 901.2 - BX-161 (instead of RX65) Flange 5 1/8 - API Type 6B-2000# Spec 6A Tab. 901.2 Flat face

4 estgio (1995-1998)

Especificao para Boca de SinoID Umbilicais (todos) 2 1/2 4 6 8 10 12 14,5 ISU (2 ID+ 8x ) Dimetro da Bca de Sino & I-tubo 18 18 18 22 26 30 30 34 26

4 estgio (1995-1998)

Isolamento Trmico Faixas padronizadas para o coeficiente de troca trmica (TEC)Wax deposits

Hydrate plug

4 estgio (1995-1998)

(*) Padronizao das condies ambientais de projeto (meteocean data) Dados ambientais referentes duas dcadas de operaes na Bacia de Campos so registrados em um banco de dados

4 estgio (1995-1998)

19974 Recorde de instalao de flexvel Marlim Sul 3 Profundidade: 1709 m

5 estgio (1999-2003)1999Contratos para lanamento de linhas flexveis e de umbilicais em at 2,000m de profundidade

20005 Recorde de instalao de flexvel Campo de Roncador Profundidade: 1883 m

5 estgio (1999-2003)

20011 fornecimento de linhas flexveis pela NKT

Dados Gerais

25 Anos de Rec