segurança de poço

NOÇÕES DE

SEGURANÇA

E CONTROLE

DE POÇOS

DOCENTE: IVAN PEDRO LEMOS MASCARENHAS

FORMAÇÃO: ENGENHEIRO AMBIENTAL E DE PETRÓLEO

CARGA HORÁRIA: 16 HORAS

NOÇÕES DE SEGURANÇA E

CONTROLE DE POÇOS

2013/1

MÉTODO DE AVALIAÇÃO

NOÇÕES DE SEGURANÇA E

CONTROLE DE POÇOS

2013/1

BASE TECNOLÓGICA

• Unidades de Perfuração;

• Noções de Controle de Poço;

• Conceitos Fundamentais: Gradiente, Absorção e Fratura;

• Fluidos de Perfuração: Características, Funções e Propriedades;

• Conceitos de Kick e Blowout;

• Causas e Indícios de Kick;

• Métodos de Controle de Kick;

• Conceitos de Equipamentos do Sistema de Controle de Poço (ESCP);

• Constituição dos ESCP.

UNIDADES DE PERFURAÇÃO

Massa Específica dos Fluídos

UNIDADES:

lb / gal

lb / pe3

g / cm3

Água Destilada A 21ºc – 8,33 lb / gal

BALANÇA DENSIMÉTRICA

IMPORTÂNCIA DOS

EQUIPAMENTOS DE

SEGURANÇA EM CONTROLE

DE POÇO

( E.S.C.P’S )

1. Do tipo de poço a ser perfurado;

2. Da fase de perfuração;

3. Das máximas pressões esperadas na superfície.

CABEÇAL

São equipamentos de superfície necessários para que durante

a fase de perfuração toda a operação venha ser realizada de

forma segura. Ex: Cabeça de Revestimento, Carretel de

Revestimento, Adaptadores, Espaçadores, Carretel de

Perfuração, Preventores, etc.

CABEÇA DE REVESTIMENTO

Mais usadas na Petrobras:

Tipo C – 22:

C-22-BP

Tipo C – 29:

C-29-L

C-29-L (com base de assentamento) Tipo CR:

Tipo C - 22

Tipo C - 22 BP

SUSPENSOR DE REVESTIMENTO

(Casing Head)

Tipo C-22

Tipo C-29

Tipo C-29-L

Tipo C - 29 L com Base de Assentamento

(Casing Head)

Tipo C-29

Tipo CR ou CM

PCR-10

Tipo CR ou CM

(Casing Head)

Tipo CR ou CM

CARRETEL DE REVESTIMENTO / ANCORAGEM

( Casing Head Spool )

Tipo C-22

Tipo C-22BP

Tipo C-29

Tipo C-29-L

Tipo ET

PARAFUSO DE TRAVA (LOCKDOWN SCRAWS)

1. Travar o suspensor de revestimento;

2. Evitar possíveis movimentação do suspensor, por

expansão térmica ou pressão no anular;

3. Auxiliar na compressão do elemento de vedação do

suspensor de revestimento.

FINALIDADES DOS PARAFUSOS DE TRAVA

SEQÜÊNCIA DE APERTO DOS PARAFUSOS DE

GROOVE OU SEDE

1. Limpar e verificar a sede dos anéis ( groove ), sem usar

escova de aço;

2. Não usar graxa – vedação metal x metal;

3. Usar anel de vedação sempre novo;

4. Lubrificar as roscas dos prisioneiros e porcas;

5. Não aplicar torque excessivo aos prisioneiros;

6. Não encher furos para prisioneiros com graxa ou

qualquer lubrificante de roscas.

CUIDADOS NA CONEXÃO DOS FLANGES

SEQÜÊNCIA DE APERTO DAS PORCAS DO

FLANGE

1. De menor dureza que os flanges para se deformar no

aperto;

2. Devido a deformação permanente não se deve reutilizar

anéis;

3. A colocação de graxa na montagem pode provocar folga

com a vibração;

4. Deve-se ter cuidado para evitar amassamento que

comprometerá a vedação.

ANÉIS DE VEDAÇÃO

CARACTERISTÍCAS E FINALIDADES:

Flanges superior e inferior iguais;

Saídas laterais flangeadas;

Permite acesso ao poço pelas saídas laterais linhas

de matar e do choke;

Internamente é um cilindro;

Diâmetro de passagem o mesmo do BOP a que está

conectado.

( DRILLING SPOOL OU MUD CROSS )

CARRETEL DE PERFURAÇÃO

( Drilling Spool ou Mud Cross )

A3 – Conexão de flanges de dimensões diferentes –

(CARRETEL CEGO);

A3 – Carretel Espaçador – Flanges Iguais – (CARRETEL

CEGO) permite adquirir altura;

A4 – A mesma função do A3 – altura menor.

ADAPTADORES DE FLANGES

Finalidade

CARRETEL ADAPTADOR DE FLANGE

Tipo A-3

CARRETEL ADAPTADOR DE FLANGE

CARRETEL ESPAÇADOR DE FLANGES IGUAIS

ADAPTADOR DE FLANGE

ADAPTADOR DE FLANGE – TIPO A4

BOP DE GAVETAS SHAFFER

BOP DE GAVETAS HYDRIL

BOP DE GAVETAS CAMERON

SISTEMA DE TRAVAMENTO “POS-LOCK” SHAFFER

SISTEMA DE TRAVAMENTO MANUAL HYDRIL

SISTEMA DE TRAVAMENTO MANUAL

Cuidados para

não danificar

suspendendo

pelo cilindro

MANUSEIO DO BOP DE GAVETAS

PREVENTOR DE GAVETAS CAMERON TIPO “U”

Range dos DP´s

– 3116832-01 3 ½”

– 3116832-02 4”

– 3116832-03 4 ½”

– 3116832-04 5”

– 3116832-05 5 ½”

– 3116832-06 6 5/8”

GAVETA DE TUBO “DIÂMETRO FIXO” HYDRIL

GAVETA DE TUBOS “DIÂMETRO VARIÁVEL” HYDRIL

– 3116833 3 ½” - 5 ½”

– 3118844 4 ½” - 7”

– Em desenvolvimento 5 ½” - 7 5/8”

SELO FRONTAL - GAVETA VARIÁVEL CAMERON

GAVETA DE TUBO “CEGA” HYDRIL

GAVETA DE TUBO “CISALHANTE” CAMERON

GAVETA DE TUBO “CISALHANTE-CEGA” HYDRIL

Funciona também como GAVETA CEGA No corte a pressão de acionamento deve ser 3.000 psi Antes do corte deve-se fazer o Hang – Off

GAVETA DE TUBO “CISALHANTE” CAMERON

DRILL PIPE EM “HANG OFF” DENTRO DO

“BOP STACK” APÓS CORTE

Coluna apoiada na

gaveta e a cizalhante

atuando no corpo do

Operação de HANG-OFF

CORTE DE DRILL PIPE 5” GRAU – S COM GAVETA CISALHANTE – CEGA CAMERON

FOTOS DE CORTES DE D.P´s COM GAVETAS CEGAS-CISALHANTES

13 3/8” 72.0 lb/ft L-80 1890 psi

11 3/4” 65.0 lb/ft Q-125 2290 psi

8 5/8” 49.0 lb/ft L-80 1990 psi

6 5/8” 27.7 lb/ft S-135 1420 psi

5” 19.5 lb/ft S-135 1490 psi

GAVETAS CORTADORAS DE REVESTIMENTO

CORTE DE REVEST. 13 3/8” COM GAVETA “SUPER SHEAR” CAMERON

BOP ANULAR HYDRIL DUPLO

SEQÜÊNCIA DE FECHAMENTO DO ELEMENTO

DE VEDAÇÃO DO BOP ANULAR HYDRIL “GL”

Borracha Natural

Borracha Nitrilo

Borracha Neoprene

ELEMENTOS DE VEDAÇÃO DE PREVENTORES ANULARES

CURVAS DE OPERAÇÃO DO PREVENTOR

ANULAR HYDRIL “GK” 13 5/8” x 3000 psi

OPERAÇÃO DE “STRIPPING”

SISTEMA DE LINHAS

1. Deve ter flexibilidade para bombear tanto pelo

espaço anular como pelo interior da coluna.

2. Deve ser capaz de drenar em condições

controladas os fluidos contidos no poço.

É uma linha que tem a função de injetar fluidos no espaço

anular e ligar o manifold de injeção ao cabeçal.

FINALIDADE

Circulação normal não é possível;

Teste do BOP.

• Pressão de trabalho compatível com o E.S.C.P e linha igual

ou superior a 2”.

• Duas válvulas de gaveta e uma de retenção.

LINHA DE MATAR

Conduzir os fluídos pressurizados do poço ao CHOKE

MANIFOLD

Linha principal – mínimo : 3”

Linha secundária – mínimo : 2”

Duas válvulas de gaveta, sendo;

- Uma válvula de operação : HCR OU MANUAL

- Uma válvula de segurança : MANUAL

LINHA DE ESTRANGULAMENTO

Deve ser ancorada devidos os efeitos de vibrações;

Não ter curvas;

Em mudança de direção de fluxo usar um “tê”;

Circular água periodicamente;

Para pressão de trabalho superior a 5.000 PSI fazer

ligação flangeada ou soldada.

RECOMENDAÇÕES QUANTO À LINHA DO CHOKE

TÊ COM CHUMBO

É um sistema acumulador de energia hidráulica

com capacidade de fornecer o volume e a

pressão necessária para o rápido acionamento

dos componentes E.S.C.P.

UNIDADE ACUMULADORA /

ACIONADORA

UNIDADE HIDRÁULICA DE ACIONAMENTO DE BOP

LOCALIZAÇÃO

UNIDADE HIDRÁULICA DE ACIONAMENTO DE BOP

ACUMULADORES DE FUNDO E SUPERFÍCIE

UNIDADE ACIONADORA DO BOP

• Os tipos de BOP’s mais moderno funcionam com

sistema hidráulico tanto para abrir ou fechar as gavetas

como para abrir ou fechar o compartimento onde ficam

alojadas as gavetas.

• O sistema funciona com pressão fornecida pelo

acionador do BOP que tem sempre pressão acumulada

para qualquer tipo de emergência.

( CHOKE MANIFOLD )

É um conjunto de válvulas que permite controlar

a intensidade e a direção do fluxo proveniente do

poço. Possui pressão de trabalho compatível

com os preventores gaveta. É composto de

tubos, válvulas tipo gaveta e chokes.

CONJUNTO DE VÁLVULAS DE

ESTRANGULAMENTO

( CHOKE MANIFOLD )

3.000 psi

CONJUNTO DE VÁLVULAS DE

ESTRANGULAMENTO

VÁLVULA DE ACIONAMENTO HIDRÁULICO FMC (HCR)

Manual - FMC

Manual – CAMERON

CHOKE AJUSTÁVEIS

CHOKE AJUSTÁVEIS - MANUAIS

INSTALAÇÃO DO “CHOKE” REMOTO

É um painel 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, um é instalado próximo ao sondador e outro

na rota de fuga.(N.S014 e S004)

PAINEL DE COMANDO REMOTO

CONTROLE REMOTO DE ACIONAMENTO DO BOP

PAINEL DE CONTROLE DE KICK

PAINEL DE CONTROLE DE KICK ANALÓGICO

PAINEL DE CONTROLE DE KICK DIGITAL

PAINEL DO SONDADOR CONVENCIONAL

• Peso;

• Penetração;

• Rotação da Mesa;

• Torque;

• Vazão da Bomba;

• Pressão do Fluído;

• Nível de Lama nos tanques;

• Fluxo de Fluído.

REGISTRADOR DE PERFURAÇÃO

Spectrum 1000 - Martin Decker / Totco

Fornece dados dos parâmetros da perfuração

REGISTRADOR DE PERFURAÇÃO

Funções do sistema “ DIVERTER ”;

Aplicações em “JACK-UP’S ” e flutuantes;

Linhas de ventilação;

Fabricantes: HYDRIL e VETCO (KFDS);

Sistemas de acionamento.

SISTEMA “DIVERTER”

DIVERTER HYDRIL – MSP 29 ½” – 500 PSI

DIVERTER HYDRIL - MSP

TESTE DE VEDAÇÃO DO DIVERTER HYDRIL ( PA )

DIVERTER HYDRIL Mod. FS 21-500

PAINEL DE CONTROLE DO SISTEMA

“DIVERTER”

Válvula de Segurança de

Coluna (Kelly Cock)

É uma válvula tipo Kelly Cock

que fica de stand by na

plataforma na posição aberta.

Por ter passagem plena

facilita a conexão e assim deve

ser a primeira válvula a ser

posicionada em caso de Kick

pelo interior da coluna.

INSIDE BOP

É uma válvula de

retenção com

conectores compatíveis

com a coluna de

perfuração utilizada e

com pressão de trabalho

compatível com o

E.S.C.P.

Válvula de

Segurança

de Coluna

Inside BOP

MONTAGEM DO CONJUNTO

“FLOAT VALVE” TIPO “FLAPPER”

“FLOAT VALVE” TIPO PISTÃO

COMPONENTES DE UMA “FLOAT VALVE”

Válvulas do Kelly

São duas válvulas de

esfera de passagem

plena, operadas por

chave Allen, localizadas

na parte superior e

inferior do Kelly.

VÁLVULAS DE SEGURANÇA DA “HASTE QUADRADA”

(Superior e Inferior)

VÁLVULAS DE SEGURANÇA DO “TOP DRIVE”

VÁLVULA DE RETENÇÃO – CHECK VALVE

– Processo de separação do gás contido no fluido de

perfuração ou completação;

– Dimensionamento e Especificação: API SPEC 12-J;

– Separadores Atmosféricos (gás livre);

– Desgaseificador a Vácuo (bolhas de gás em solução);

– Selos hidráulicos (“mud leg”).

SEPARADORES DE GÁS (DESGASEIFICADORES)

Centrífugo

É um desgaseificador atmosférico instalado no

tanque de lama junto ao tanque de decantação

da peneira e que opera por processo mecânico

de separação.

DESGASEIFICADORES ATMOSFÉRICO

Centrífugo

DESGASEIFICADORES ATMOSFÉRICO

É um desgaseificador confeccionado em tubo

de 20", que está instalado lateralmente à

peneira de lama, com a descarga de lama para

esta e descarga de gás para linha de retorno

de gás e que opera com gravidade.

“Bernadão”

SEPARADOR ATMOSFÉRICO NÃO ROTATIVO

“Bernadão”

SEPARADOR ATMOSFÉRICO

DESGASEIFICADOR A VÁCUO

QUEIMADOR

É um tanque para medir o volume de lama

injetado ou retornado de um poço em manobra

com bóia e escala indicadora do nível de lama.

pode operar com um conjunto moto-bomba

centrífuga ou por gravidade.

“TRIP TANK”

Tanque de Manobra

– Testes das funções;

– Testes das pressões;

– Teste de baixa pressão: 300 psi;

– Teste de alta pressão: como programa;

– Procedimentos.

TESTES DOS E.S.C.P´S

EQUIPAMENTOS DE TESTES - CUP TEST

Métodos de Controle de Kick

• MÉTODO DO SONDADOR:

Este método consiste em duas etapas, também conhecido como método

das duas circulações.

a) Primeira Circulação – É a circulação para expulsar o fluido invasor;

para isto utiliza-se apenas o fluido original.

b) Segunda Circulação – Estando o poço já limpo do fluido invasor, inicia-

se a segunda circulação com o enchimento do poço com o novo fluido

de perfuração.

• MÉTODO DO ENGENHEIRO:

Neste método, a circulação do fluido invasor, só deverá ser iniciada

quando a lama nova estiver preparada para ser injetada. Enquanto

isso não ocorre as pressões da superfície devem ser monitoradas

para que não atinjam o máximo valor permissível. Para isto é preciso

fazer constantes drenagens no poço.

• MÉTODO VOLUMÉTRICO:

Este método deve ser empregado quando não se tem como circular a lama

no poço. Seja devido à coluna está fora do poço, totalmente entupida ou

também de a broca estiver muito acima do fundo do poço.

O método consiste em duas etapas. A primeira etapa é a segregação do

gás até a superfície (consiste em se permitir a migração do gás e a

expansão controlada até que o mesmo chegue a superfície.

A segunda etapa é a substituição do gás por lama (Top Kill).

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