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APOSTILA DE TREINAMENTO ASSISTNCIA TCNICA MDULO 05 Nome do Modulo: Sondas de Perfurao Data: 17/03/2008 Elaborado por: Philippe Sampaio Aprovado por: Godmar Maciel Revisado por: Godmar Maciel INDICE 1. Tipos de Sondas de Perfurao e coluna de perfurao. 2 2. BOP. 17 3. Fluidos de Perfurao e Sistema de Circulao. 16 4. Equipamento de Suspenso. 20 5. Equipamento Rotativo, Mastro e Subestrutura. 24 6. Equipamento de Manuseio da Tubulao. 30 7. Sistemas de Energia e Instrumentos Tpicos das Sondas. 37 8. Movimentao de cargas dentro dos padres de SMS. 43 9. Localizao na sonda em termos tcnicos. 43

Apostila de Treinamento

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Mdulo 05 rev. 1

APOSTILA DE TREINAMENTO ASSISTNCIA TCNICA MDULO 05 Tipos de Sondas de Perfurao Objetivos: 1) Descrever tipos bsicos de sondas de perfurao; 2) Identificar componentes bsicos da coluna de perfurao. Tipos de Sondas de Perfurao Consideraes Gerais As sondas podem ser terrestres ou martimas, pequenas ou grandes. As grandes podem perfurar poos muito profundos 20.000 ps (7.000 m) ou mais. As sondas pequenas s conseguem perfurar at algumas centenas de metros. H seis tipos de sondas de perfurao: Terrestre; Jackup Plataforma Auto-elevatria; Plataforma Fixa; Submersvel; Semi-submersvel; Navio-plataforma.

Foto 1 Tipos de sondas Martimas (Jackup, Fixa, Semi-Submersvel e Navio Sonda)


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APOSTILA DE TREINAMENTO ASSISTNCIA TCNICA MDULO 05 Sondas Terrestres Elas representam o tipo mais comum de sondas. As sondas para servio leve perfuram poos de aproximadamente 3.000 a 5.000 ps de profundidade (1.000 a 1.500 m). As sondas para servio mdio perfuram poos de aproximadamente 4.000 a 10.000 ps de profundidade (1.200 a 3.000 m). As sondas para servio pesado perfuram poos de aproximadamente 12.000 a 16.000 ps de profundidade (3.500 a 5.000 m). As sondas para servio ultra-pesado perfuram poos de aproximadamente 18.000 a 25.000 ps de profundidade (5.500 a 7.500 m). Mobilizao das sondas terrestres Os membros da equipe podem mobilizar as sondas terrestres em caminho, tratores, trailers, barcaas, helicpteros, mecanismo rolante, plataformas de arrasto e, em raras ocasies, em equipamentos pneumticos especiais. Sondas Jackup As sondas jackups perfuram poos no mar. Elas tm pernas que suportam o deck e o casco. Ao serem posicionadas na locao, a parte inferior das pernas, ficam apoiadas no fundo do mar. As sondas jackups perfuram em lminas de gua variando de poucos ps ou metros at mais de 400 ps (mais de 120 m). Mobilizao das sondas Jackup Muitas vezes as barcaas so utilizadas para rebocar uma sonda jackup para locao, com as pernas para cima. Uma vez que a equipe de instalao tenha posicionado as pernas da sonda firmemente no fundo do mar, a equipe ajusta e nivela o deck e a altura do casco.

Foto 2 Sonda Jackup

Plataformas Fixas A plataforma fixa uma estrutura martima imvel, isto , ela nunca retirada da locao. As empresas perfuram vrios poos a partir da plataforma fixa. As plataformas fixas podem ser assistidas por um tender, este Apostila de Treinamento Pgina 3 26/04/2012 Mdulo 05 rev. 1

APOSTILA DE TREINAMENTO ASSISTNCIA TCNICA MDULO 05 flutua perto da plataforma, que est firmemente presa no fundo do mar. Muitas plataformas no tem tender. Elas so to grandes que so autnomas. As plataformas grandes incluem as jaquetas e as tipo caixo. Em guas profundas, os construtores das sondas necessitam de plataformas que cedam aos movimentos da gua e do vento.

Foto 3 Sonda Fixa (Merluza)

Submersveis A sonda submersvel fica sobre o fundo do mar quando est perfurando. Isso se faz inundam-se os compartimentos, fazendo com que a sonda submerja e assente no fundo do mar. Quando a sonda vai ser movida, remove-se a gua desses compartimentos, Apostila de Treinamento Pgina 4 26/04/2012 Mdulo 05 rev. 1

APOSTILA DE TREINAMENTO ASSISTNCIA TCNICA MDULO 05 fazendo com que a sonda flutue. A sonda pode ser rebocada por barcaas para a prxima locao. Essas sondas so projetadas para perfurarem em lminas de gua rasa de at 175 ps (um pouco mais de 50 m) de profundidade. As sondas de perfurao submersveis incluem o tipo barcaa submersvel com postes, a submersvel tipo garrafa e a submersvel rtica. Sondas Semi-submersveis (SS) A sonda semi-submersvel de perfurao martima flutuante tem submarinos e colunas. Quando inundados de gua, os submarinos e as colunas fazem com que a unidade fique parcialmente submersa at uma profundidade pr-determinada. Na locao, pode-se ancorar a sonda no fundo do mar, ou usar um sistema de propulsores e posicionadores ligados a computadores para manter a sonda sobre o poo. Esse sistema conhecido como posicionamento dinmico. Essas sondas podem perfurar em lminas dgua superiores a 7.500 ps (mais de 2.200 m). Mobilizao das Semi-submersveis Aqui est uma semi-submersvel carregada em um barco transportador especial. O barco transportador est movendo a sonda para uma longa distancia no mar. Para distncias mais curtas, ela mesma se desloca at a locao.

Foto 4 Sonda SemiSubmersvel


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Foto 5 Transporte de sondas Semi-Submersveis

Navio Sonda Os navios sondas so unidades de perfurao martima flutuante auto-propulsoras, muito semelhantes s semi-submersveis.


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Foto 6 Navio Sonda(NS)

Perfurando Vrios equipamentos compem uma sonda de perfurao. Uma parte fica na superfcie e outra parte fica embaixo do solo. Todo o equipamento tem um objetivo principal: colocar uma broca no fundo do poo, ou seja, fazer o poo. Para colocar a broca no fundo, os plataformistas da sonda enroscam a broca em uma tubulao especial, chamada de coluna de perfurao. Para que a broca possa perfurar, o equipamento de superfcie da sonda necessita girar a mesma (exceto quando est sendo girada pelo motor de fundo). Tambm necessrio que se coloque peso sobre a broca para forar os dentes ou cortadores da mesma para penetrarem na formao. Conforme a broca gira, um fluido de circulao necessita remover os detritos perfurados para fora. Caso contrrio, o poo pode entupir. O fluido que circula chamado de lama de perfurao. Para produzir o movimento rotativo coluna de perfurao para que a broca gire, usase o Top Drive ou um sistema de mesa rotativa e Kelly, assim a fora transferida da superfcie para a broca pela coluna de perfurao. Coluna de Perfurao Tubulao de perfurao Tubulao de perfurao forte, mas relativamente leve. Ela forma a parte superior da coluna de perfurao. Cada unidade de tubulao chamada de tubo de perfurao (drill pipe).


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APOSTILA DE TREINAMENTO ASSISTNCIA TCNICA MDULO 05 Especificaes da tubulao de perfurao Assim como outros tubos, esta pode ser especificada de acordo com: Comprimento pode ser trs faixas. Faixa 1 mede de 18 a 22 ps (5,5 a 6,7 m). Faixa 2 mede de 27 a 30 ps (8,2 a 9,1 m). Faixa 3 mede de 38 a 45 ps (11,6 a 13,7 m). O mais comum a faixa 2. Dimetro pode ser to pequeno quanto 2 3/8 (60,3 mm), pesando 4,85 lb/ft (7,22 kg/m), ou to grande quanto 6 5/8 (168,3 mm), pesando 27,7 lb/ft (41,21 kg/m). A mais comum de 5 (127 mm), pesando 19,5 lb/ft (29,01 kg/m). Grau de resistncia Os mais comuns so E75, X95, G105 e S135, sendo este o mais forte.

Foto 7 Tubulao de perfurao (estaleirada e deitada no convs)

Tubulao com parede grossa (heavy weight) Este tipo conectado abaixo da tubulao de perfurao (DP). Ela conhecida como tubulao de perfurao pesada ou heavy weight, e conectada entre os drill pipes e os comandos. Ela oferece uma transio entre uma tubulao menos rgida (drill pipe) e uma mais rgida (comando), reduzindo assim a fadiga dos drill pipes e os mantm tensionados, alm de colocar peso sobre a broca.

Foto 7

- Tubulao de perfurao (Heavy Weight)


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APOSTILA DE TREINAMENTO ASSISTNCIA TCNICA MDULO 05 Comandos de perfurao Este tipo conectado na parte inferior da coluna. Tm as paredes grossas e so muito pesados. Eles colocam peso sobre a broca para que esta perfure variando de 3 a 12 de dimetro (76,2 a 304,8 mm) e pesam aproximadamente 650 a 11.500 lbs (300 a 5.100 kg). Os comandos medem 30 ou 31 ps (9,14 ou 9,45 m) de comprimento.

Foto 7

- Tubulao de perfurao (Comando)

Os comandos assim como heavy weights, podem ser espiralados. Isto serve para evitar que a coluna fique presa na parede do poo. Redues ou sub de cruzamento Estes servem em casos que se tem roscas diferentes na tubulao.


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Estabilizadores e escareadores Eles so colocados nos comandos prxima broca e servem para manter a coluna longe da parede do poo e evitar desgastes dos comandos.

1- ESTABILIZADORES

2- ESCAREADORES


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3- ALARGADORES

Conjunto de fundo de poo (BHA) A broca, os comandos, os estabilizadores/escareadores e heavy weights so chamados de BHA. Este pode variar de acordo com a formao a ser perfurado. Brocas de perfurao Generalidades Existem dois tipos de brocas: as de cones e as de cortadores fixos. Elas variam de 2 a 3 (50 a 75 mm) at mais de 36 (1 m) de dimetro.

Brocas de Cones de AoSo brocas mais baratas, porm, no muito utilizadas.

Rolamentos

Selados No selados

Mancal Journal De roletes


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Brocas de Cones de Carbureto de TungstnioEssas brocas tm pastilhas ou insertos de Carbureto de Tungstnio nos cones da broca. O carbureto do tungstnio um metal muito duro, tornando a broca muito mais resistente do que a de dentes de ao. Geralmente, essas brocas perfuram formaes de mdias extremamente duras.

Rolamentos

Selados No selados

Mancal Journal De roletes

Brocas com cortadores fixos Existem trs tipos de brocas com cortadores fixos: Brocas de diamante policristalino compacto (PDC); Brocas de diamante; Coroas de testemunhagem.

Brocas PDCEsta broca possui cortadores manufaturados de cristais de diamante e carbureto de tungstnio, sendo cada cortador chamado de pastilha. Estas so colocadas na cabea da broca. medida que a broca gira sobre a rocha, a pastilha cisalha a rocha. Essas brocas so muito caras, mas podem perfurar formaes macias, medias ou duras, sem ocorrncia de falhas. Apostila de Treinamento Pgina 12 26/04/2012 Mdulo 05 rev. 1


BROCA DE PDC (DIAMANTE SINTTICO)

Broca de DiamanteEssas brocas so fabricadas com diamantes industriais, e so eles os cortadores das brocas. Essa broca quebra a rocha durante a perfurao comprimindo, cisalhando ou esmerilhando a rocha. Tambm so muito caras, mas tambm podem perfurar por horas sem falhas.


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BROCA DE DIAMANTE NATURAL

Coroa e Barrilete de Testemunhagem utilizada para se obter uma amostra da formao que est sendo perfurada. Geralmente a coroa de testemunhagem uma broca de PDC ou de diamante com um furo no meio. A coroa de testemunhagem colocada no barrilete, que um tubo especial aproximadamente de 30 a 90 ps (9 a 27 m) de comprimento. O barrilete coleta o testemunho cortado com a coroa de testemunhagem, para depois serem analisados pelos gelogos.

TESTEMUNHAGEM


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Consiste bsicamente de um Equipamento prprio de testemunhagem, denominado barrilete testemunhador composto de uma broca especial, chamada coroa de testemunhagem que corta um pedao de rocha em forma cilndrica, que retirado por um apanhador; equipamento destinado a reter o testemunho cortado dentro de um tubo interno, fino chamado barrilete interno que, por sua vez, vai dentro de outro tubo, este grosso e robusto, chamado barrilete externo. Este equipamento descido at o fundo do poo, com o auxlio da coluna de perfurao. Atualmente, em perfurao de petrleo, s se testemunha poo de uma nica maneira; pelo mtodo rotativo, no qual a broca de testemunhagem e o barrilete so conectados coluna de perfurao e baixados sobre a formao a ser testemunhada, que vai sendo cortada pelo movimento rotativo da coluna

Equipamento especial da coluna de perfurao Percussores de Perfurao (Jarr) S instalado quando h perigo de prender a coluna no poo. Eles so conectados na parte superior do BHA, entre os comandos. Quando ativado ele d uma pancada bem forte na parte da coluna de perfurao que esteja presa abaixo dele. Instrumento de medio durante a perfurao (MWD) Estes instrumentos instalados na coluna captam as condies de fundo de poo e transmitem esta informao para a superfcie (direo, sentido), atravs de pulsos na lama.


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APOSTILA DE TREINAMENTO ASSISTNCIA TCNICA MDULO 05 Motor de Lama Quando se est perfurando um poo, utilizado um motor de fundo, logo acima da broca que serve para direcionar a mesma. Este motor movido pela lama que passa por ele. Quando o fluido de perfurao pressurizado forado entre o estator elstico e o rotor excntrico de ao, aplica-se o torque, fazendo com que o rotor gire. O rotor conectado a um eixo motor que conectado com a broca.


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APOSTILA DE TREINAMENTO ASSISTNCIA TCNICA MDULO 05 BOP Preventor Blow Out Objetivos: 1) Descrever o equipamento bsico para evitar Kicks e Blow Outs; 2) Explicar as principais diferenas entre os equipamentos preventores de Blow Outs de superfcie e submarina. Controle de Presso Generalidades sobre controle de Presso O controle de presso uma parte importante de qualquer operao de perfurao. Os fluidos da formao se encontram pressurizados, e quando esta perfurada, a presso e contrabalanceada pelo fluido de perfurao, evitando que os fluidos da formao subam superfcie. No entanto, por vrios motivos, o peso da lama pode se tornar mais leve que o necessrio para contrabalancear a presso na formao. Quando isto ocorre, os fluidos da formao penetram no poo, isto chamado de kick. O BOP utilizado para evitar que os fluidos da formao cheguem superfcie. Usam-se BOPs na superfcie em sondas terrestres jackups, submersveis, e plataformas fixas, a depender da lmina dgua, e BOPs submarinos em sondas martimas flutuantes, como as semi-submersveis e navios sonda. Erupes (Blow Outs) As erupes so muito perigosas, pois os fluidos da formao sobem superfcie e queimam. Quando isso acontece, os danos materiais, ambientais e de vidas so muito grandes.

Foto 8 Blow Outs


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APOSTILA DE TREINAMENTO ASSISTNCIA TCNICA MDULO 05 Kicks O kick acontece quando a presso de lama de perfurao menor que a presso da formao. Isto pode vir a ocorrer devido retirada da tubulao e no manuteno do nvel de lama no poo, fazendo com que a hidrosttica caia, e deixando a presso da formao ficar superior ao da lama.

Foto 9 Kick

Conceitos Bsicos dos BOPs O BOP consiste basicamente em um conjunto de grandes vlvulas dispostas uma em cima da outra. Os BOPs so classificados para trabalharem contra presses baixas (2.000 psi) e presses muito altas (15.000 psi). Normalmente as sondas so equipadas com dois tipos de BOPs, o de cima para o anular do poo, e abaixo esto os preventores de gavetas, ou seja, ao se fechar as vlvulas so empurradas uma contra as outras. A linha choke uma linha pela qual os fluidos do poo so conduzidos para o coletor estrangulador. O coletor feito de tubos especiais, sendo a vlvula mais importante a estranguladora, que tem sua abertura ajustvel, e serve para circular o kick. Os fluidos que saem do poo seguem para o separador lama-gs, sendo o gs queimado e a lama retorna para os tanques. Operao do BOP Quando o poo entra em kick, primeiro fechado o BOP do anular, divergindo assim o fluxo para a linha choke, que passa pelo conjunto estrangulador. O sondador pode abrir a linha choke, podendo assim circular o kick com segurana para fora do poo.


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APOSTILA DE TREINAMENTO ASSISTNCIA TCNICA MDULO 05 Equipamento Bsico do BOP Generalidades Aqui esto as principais partes do BOP de superfcie: BOP Painel de controle do Sondador Acumuladores do BOP Conjunto Estrangulador Painel de controle de estrangulao Separador de lama-gs Linha do queimador e fosso de chama Tanque de manobra Painel de Controle do Sondador Neste painel o sondador pode abrir ou fechar os BOPs e a linha do conjunto estrangulador. Ele normalmente fica localizado na cabine do sondador na plataforma da sonda. As alavancas e chaves permitem que o sondador possa abrir e fechar os BOPs rapidamente e outras vlvulas do sistema. Quando o sondador ativa a unidade de operao do BOP, a unidade bombeia fluido hidrulico pelas linhas de alta presso para a unidade do BOP, e esta fecha ou abre as gavetas.

Conjunto estrangulador O conjunto estrangulador, geralmente, tem duas ou mais vlvulas estranguladoras, sendo que o fluxo s passa por uma vlvula, as outras so reservas. O sondador pode ajustar a quantidade de fluxo que passa pelo estrangulador. Quanto menor a abertura, menos fluxo e maior a contra presso no poo. Quanto maior a abertura, maior o fluxo e menor a contra presso no poo. Essa contra presso que impede o influxo de mais fluidos da formao no poo. Apostila de Treinamento Pgina 19 26/04/2012 Mdulo 05 rev. 1


Separador de lama-gs Frequentemente, o gs da formao que a parte principal de um kick, mas tambm pode conter gua, leo ou uma mistura destes fluidos. Para isso se usa um separador de lama-gs, sendo o gs que fica na parte superior queimado e a lama, que fica na parte inferior reutilizada. Linha do Queimador e Fosso do Queimador A linha do queimador conduz o gs do separador de lama-gs para um fosso (nas sondas terrestres), sendo l queimado. No mar no existe fosso queimador, a linha conduz o gs para o flare, que fica longe da sonda. Tanque de Manobra Este um tanque especial de lama. Ele usado quando a coluna de perfurao colocada/removida do poo. Ele usado para manter um controle exato da quantidade de lama deslocada pela coluna de perfurao no poo. Sendo qualquer subida ou descida do nvel deste tanque no esperada, um sinal de kick ou perda de fluido para a formao. Equipamento de BOP Submarino Generalidades Este BOP semelhante ao de superfcie. As unidades submarinas ficam conectados cabea do poo no fundo do mar, enquanto a sonda flutua a centenas/milhares de metros acima. Por isso tem-se a junta flexvel ou esfrica, a tubulao de riser marinho com as linhas choke e kill, linhas guias, junta telescpica com tensionadores da tubulao de riser, rolo de mangueira e dois compartimentos de controle. Os comandos so dados do painel do sondador, pelo carretel com mangueiras atravs de fluido hidrulico at o prprio BOP.


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Foto 8 - BOP Submarino

Sistema de Tubulao de Riser marinho O Riser marinho veda o espao entre a parte superior do BOP submarino e a sonda. A coluna de perfurao desce por dentro do riser de perfurao. Ele tambm conduz a lama de perfurao at a sonda pelo anular. As linhas kill e choke so utilizadas para controlar o poo durante um kick. As linhas guias orientam e ajudam a posicionar os equipamentos, como o BOP no fundo do mar (lminas dgua rasa). A junta flexvel reduz os esforos de flexo na tubulao do riser e do BOP. A junta telescpica compensa o movimento vertical da sonda flutuante. Usa-se tambm o sistema tensionador do riser com uma junta telescpica. As linhas do tensionador do riser suportam o peso da coluna de riser inteira.


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APOSTILA DE TREINAMENTO ASSISTNCIA TCNICA MDULO 05Foto 9 Riser de Perfurao e Slip Joint

Tensionador da linha guia e do Riser Os tensionadores colocam tenso constante no riser e na linha guia, ela tambm compensa o movimento da sonda causada pelas ondas. Os sistemas de tensionadores geralmente variam em capacidade de 300 mil a 1 milho de libras (135 mil a mais de 455 mil kg), com percurso de 50 ps (15 m) de cabo de ao. Eles utilizam at 12 tensionadores com carga de compresso que usam ar comprimido para compensao (Compensador).


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Foto 10 Tensionadores do Riser


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APOSTILA DE TREINAMENTO ASSISTNCIA TCNICA MDULO 05 Lama Fluido de Perfurao e Sistema de Circulao Objetivos: 1) Tipos de lama de perfurao; 2) Funes da lama de perfurao; 3) Descrever o sistema de circulao de lama; 4) Explicar a operao das bombas de lama. Tipos de lama de perfurao Lama Base de gua Este tipo de lama tem como base: gua, argila e alguns outros aditivos necessrios dependendo do tipo de formao a se perfurar. A argila fornece espessura e viscosidade na lama. O tipo de gua pode ser doce, do mar, ou salmoura, a depender da disponibilidade das propriedades necessrias para o poo. Lama Base de leo A depender das condies de fundo do poo, se necessita adicionar leo na lama, ou at usar o leo como base. Este tipo de lama oferece muitas vantagens, como estabilizar a formao e reduzir os problemas de perfurao no fundo do poo. Como desvantagem, cria locais escorregadios no poo e possveis danos ambientais, pois fica agarrado nos detritos da perfurao. Outros tipos de fluido de perfurao Perfurao com ar no lugar de lama se usa ar seco ou gs natural. Previne danos a formao, mas necessita que no haja fluido nas formaes perfuradas. Perfurao com espuma se houver pequenas quantidades de gua na formao perfurada, pode-se injetar um liquido produtor de espuma na corrente de ar, a espuma ajuda a separar os detritos e remover a gua do poo. Perfurao com lama aerada este tipo de lama ajuda a evitar o entupimento do poo e usa tanto a lama como ar ao mesmo tempo. Funo do Fluido de Perfurao Limpeza do poo Uma funo da lama limpar os detritos j cortados pela broca, assim ela sempre estar em contato com a rocha ainda a ser cortada. A lama sai pela broca e desloca os detritos para cima pelo anular do poo. Resfriamento e lubrificao da Broca e da coluna de perfurao As formaes profundas podem ser muito quentes e o atrito dos componentes giratrios de perfurao gera muito calor. As temperaturas elevadas aumentam o desgaste da coluna de perfurao e da broca. O fluido de perfurao ajuda a reduzir a temperatura do fundo do poo durante a perfurao, alm de lubrificar a broca, ajudando a reduzir desgastes. Apostila de Treinamento Pgina 24 26/04/2012 Mdulo 05 rev. 1

APOSTILA DE TREINAMENTO ASSISTNCIA TCNICA MDULO 05 Proteo das paredes do poo A lama estabiliza o poo evitando que as paredes desmoronem. medida que a lama passa por formaes permeveis presso fora a parte lquida da lama para a formao, ficando as partes slidas na parede (reboco). Controle de presso da formao A lama cria uma presso no fundo do poo que contrabalana a presso da formao. Se o poo estiver cheio de lama no peso certo, o poo no ter um kick ou um blow out. Informaes do fundo do poo A lama tambm usada para se obter informaes sobre as formaes do poo. Os registradores de lama, examinam os detritos na superfcie, podem coletar informaes sobre as formaes perfuradas e as condies do fundo do poo. Sistema de Lama Tanques de lama A circulao comea nos tanques de lama, tambm chamado de fosso (sondas terrestres).Os plataformistas preparam a lama para circulao nestes tanques . Bombas de lama O corao do sistema de circulao so as bombas de lama. Geralmente as sondas tm duas bombas: uma primria e outra reserva. Ou, se as condies do poo exigirem, o sondador pode utiliz-las juntas para circular um grande volume de lama. Alis, em poos profundos, a sonda pode ter trs ou quatro bombas combinadas. As bombas deslocam a lama para a linha de descarga, subindo o stand pipe e passando para a mangueira rotativa. Stand Pipe e Mangueira Rotativa O stand pipe conduz a lama at a metade do mastro (torre). A mangueira rotativa est conectada como stand pipe, ela forte e flexvel e se move junto com a cabea de injeo medida que esta sobe ou desce no mastro, deslocando assim a lama pelo kelly/top drive para dentro da coluna de perfurao e para broca. Broca e espao anular A bomba desloca a lama para baixo, pela coluna de perfurao e para a broca. Na broca, a lama sai pelos seus jatos. Estes deslocam os detritos para cima pelo espao anular.


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Linha de retorno, peneira de lama e tanque de lama A partir do espao anular, a lama misturada com os detritos passa pela linha de retorno para a peneira de lama. Esta remove os detritos da lama, que ento retorna para os tanque de lama, reiniciando assim o processo de circulao novamente.

Bombas de lama Generalidades As sondas usam um ou dois tipos de bombas de lama: triplex ou duplex. As bombas triplex tm trs pistes, enquanto a duplex tm somente dois pistes, que se movem dentro das camisas. As triplex tm a vantagem de pesarem 30% a menos que as duplex de mesma potncia, custo mais econmico para operar, descarregam lama mais suavemente (sua sada no to forte quanto de uma duplex), maior volume deslocado de lama a altas presses. Apostila de Treinamento Pgina 26 26/04/2012 Mdulo 05 rev. 1


Bomba Triplex Elas so bombas de ao simples, ou seja, s deslocam a lama quando o pisto move para frente, e quando este vai para trs, ele enche a camisa com lama. As bombas triplex bombeiam a lama a velocidades altas. O insumo de HP varia de 220 a 200 (164 a 1641 kw).

As bombas grandes podem bombear mais de 1100 gal/min (mais de 4000 l/min). Alguma bombas grandes tm presso de regime nominal mxima superior a 7000 psi (mais de 50000 kpascal) com camisas de 5 pol. (127 mm). Bombas Duplex As bombas duplex tm ao dupla, ou seja, os pistes deslocam a lama de um lado e, ao mesmo tempo, coletam a lama do outro lado, deslocando lama tanto quando o pisto vai para frente, quando ele vai para trs.


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APOSTILA DE TREINAMENTO ASSISTNCIA TCNICA MDULO 05 Deste modo as bombas de ao dupla deslocam mais lama em um nico percurso do que as bombas triplex. No entanto, devido ao fato de que tm ao dupla, elas possuem um selo ao redor da vareta do pisto. O selo evita que elas se desloquem to rapidamente quanto as triplex. O insumo de HP varia de 190 a 1790 (142 a 1335 kw). A presso mxima de regime nominal da maior bomba de aproximadamente 5000 psi (quase 35000 kpascal) com camisas de 6 pol. (152 mm).


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APOSTILA DE TREINAMENTO ASSISTNCIA TCNICA MDULO 05 Equipamento de Suspenso Objetivo: 1) Explicar como funciona o equipamento de suspenso. 2) Identificar o bloco de coroamento, bloco de suspenso, o gancho e explicar suas funes. Generalidades Funo do equipamento de Iamento O equipamento de iamento levanta ou suspende a coluna de perfurao no poo. Alm disso, ele permite que o sondador ajuste o peso sobre a broca, que necessrio para a mesma poder perfurar. Componentes do Equipamento de Iamento Bloco de Coroamento Catarina e Gancho Cabo de Perfurao Tambor de Suprimento do Cabo de Perfurao Linha Morta Cabo Rpido para o Guincho de Perfurao Guincho de Perfurao ncora da Linha Morta O tambor armazena o cabo de perfurao, com um dos lados presos na ncora da linha morta, o outro lado passa pelo bloco de coroamento. L, ele passa vrias vezes entre polias do bloco de coroamento e da catarina. O peso que poder ser levantado depende do nmero de polias. Depois passado o cabo de perfurao para o guincho de perfurao, ento o cabo preso e enrolado no tambor, este cabo conhecido com cabo rpido. Assim, quando o guincho ativado, este enrola o cabo e faz a catarina subir. usado um freio para parar a catarina na posio desejada, e quando este liberado, a fora da gravidade puxa a catarina para baixo. Bloco de Coroamento O bloco de coroamento fica no topo do mastro e composto de vrias polias dispostas lado a lado. Eles tm capacidades de carga que variam de 420 a 1400 ton (380 a 1300 ton mtricas). Os dimetros das polias variam de 42 a 72 pol (107 a 180 cm)


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Bloco de Coroamento:Conjunto de 5 a 7 polias fixas instalado no topo da torre.


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Catarina e Gancho A catarina tambm possui vrias polias lado a lado. Um gancho conectado na parte inferior da catarina. O gancho suspende a cabea de injeo, o Kelly com a coluna de perfurao ou o Top Drive com a coluna de perfurao.


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Catarina Conjunto de polias mveis,em geral de 4 a 6.

Gancho Sustenta a coluna de perfurao/ Amortecer os choques no sistema de movimentao.


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APOSTILA DE TREINAMENTO ASSISTNCIA TCNICA MDULO 05 Compensador de Movimento Em sondas martimas flutuantes (SS ou NS), existe um compensador de movimentos para contrabalancear os movimentos de sobe e desce do mar atravs de presso hidrulica, mantendo assim o gancho em uma posio fixa em relao ao fundo do mar. Ele pode ficar entre a catarina e o gancho, no bloco de coroamento ou no Top Drive.

Foto 12 Compensadores de Movimento


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Elevadores O elevador prende-se em volta da junta superior da tubulao de perfurao, e este preso no gancho atravs de braos com elos forjados. Esses braos so presos em orelhas que existem no elevador e no gancho. Os elevadores variam com o tipo de tubulao usada.

Foto 13 Elevadores


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APOSTILA DE TREINAMENTO ASSISTNCIA TCNICA MDULO 05 Cabo de Perfurao O cabo de perfurao um cabo de ao de alta resistncia, sendo feito de arame tranado. Seu dimetro varia de 7/8 a 2 pol (22 a 51 mm). Ele une o bloco de coroamento com catarina.

Foto 14 Cabo de perfurao

Correndo e cortando cabo de perfurao O cabo que passa pelas polias, devido ao seu dobramento, sofre esforos e um desgaste maior, e por isso deve ser trocado. Essa operao chamada de correr e cortar o cabo de perfurao, colocando assim um cabo que ainda no tinha sido usado e que estava armazenado no tambor. Guincho de perfurao Generalidades Os guinchos variam com a sua capacidade que pode ser de 550 HP (poos de 3000 ft/1000 m) at 4.000 HP (poos de 40.000 ft/12.000 m). H quatro tipos de freio para o guincho de perfurao: Freio com Cintas duas cintas exercem frico em ambos os lados do tambor. Sistema mais antigo. Freio a disco acionado hidraulicamente, mais eficiente que o freio com cintas, tem sistema de emergncia. Freio eletrodinmico um freio auxiliar que usa eletroms para evitar que o tambor gire. Freio computadorizado guincho movido por sistema de motor e controle computadorizado. Sistema mais moderno. Protetor do bloco de coroamento Este protetor fica no guincho e controla a quantidade de cabo enrolado no tambor, que se for muito grande, ativa um sistema que desconecta o motor do guincho evitando que a catarina venha de encontro ao bloco de coroamento. Apostila de Treinamento Pgina 35 26/04/2012 Mdulo 05 rev. 1

APOSTILA DE TREINAMENTO ASSISTNCIA TCNICA MDULO 05 Equipamento rotativo, mastro e subestrutura Objetivos: 1) Explicar a finalidade e operao do Kelly e do sistema da mesa rotativa; 2) Explicar a finalidade e operao do sistema de Top Drive; 3) Descrever o mastro e a subestrutura e explicar a sua finalidade. Equipamentos Rotativos Generalidades Algumas sondas utilizam um kelly para girar a coluna de perfurao e a broca. O sistema consiste de uma cabea de injeo e mangueira rotativa, o conjunto do kelly e a mesa rotativa. Algumas sondas utilizam um top drive para girar a coluna de perfurao e a broca. Kelly e mesa rotativa Os plataformistas fazem a conexo do kelly com a haste da cabea de injeo. O kelly tem os lados achatados com uma seo transversal quadrada ou hexagonal, e oco para que o fluido de perfurao possa circular por dentro dele. O kelly passa por uma abertura na bucha acionadora do kelly. Esta se une com a bucha mestra. Ento, quando o maquinrio dentro da mesa rotativa gira a bucha mestra, a bucha acionadora do kelly giram a mesma, a coluna de perfurao e a broca conectadas a ela. O kelly pode se deslocar verticalmente enquanto estiver girando.

Kelly

Mesa Rotativ a


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Operao da mesa rotativa A mesa rotativa exerce duas funes. Primeiro, ela transmite o movimento de rotao para a bucha mestra, que aciona o kelly e a coluna de perfurao, e, com o auxlio das cunhas, ela suspende a coluna de perfurao. A bucha mestra inserida na abertura da mesa rotativa. As buchas mestras menores geralmente consistem de uma pea nica e slida. As buchas mestras grandes geralmente so bipartidas ou articuladas. Os membros da equipe instalam uma bucha menor bipartida em um receptculo no centro da bucha mestra. A bucha menor cnica por dentro e d suporte parte posterior das cunhas. Elas esto disponveis em vrios tamanhos. A equipe troca as buchas para combinar com o tipo de cunhas usado. As mesas rotativas tm aberturas que variam em dimetro de 17 a 49 e 60 polegadas (43 cm a 1,2 m). A menor tem capacidade para suportar uma carga imvel de 250 ton (cerca de 225 ton mtricas) e 500 rpm. A maior tem capacidade para suportar uma carga imvel de 800 ton (cerca de 715 ton mtricas) e 300 rpm.

Bucha

Foto 15 Mesa Rotativa


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APOSTILA DE TREINAMENTO ASSISTNCIA TCNICA MDULO 05 Assentamento de cunhas As cunhas prendem a coluna de perfurao, suspende a coluna dentro da bucha. Suspendendo a coluna de perfurao desta maneira permite que os plataformistas possam desconectar o kelly ou o top drive e remover os tubos da coluna de perfurao.

Os membros da equipe podem remover as buchas para oferecer uma abertura maior pela mesa rotativa. Se for necessrio, eles tambm podem remover a bucha mestra. Isto pode ser necessrio para que eles passem uma broca grande de alargador de poo ou um revestimento grande. Cabea de injeo e mangueira rotativa Um sistema de mesa rotativa e kelly inclui uma cabea de injeo e mangueira rotativa. A cabea de injeo tem uma ala, como a de um balde, s que maior. A ala da cabea de injeo est pendurada no gancho da catarina. A cabea de injeo permite que o kelly e a coluna de perfurao conectadas a ela possam girar. Ao mesmo tempo, a mangueira rotativa transporta a lama de perfurao para um tubo envergado chamado de pescoo de ganso. Este conectado cabea de injeo e transporta o fluido de perfurao para a cabea de injeo atravs do tubo de lavagem, que segue para dentro da haste e da coluna de perfurao embaixo. As juntas de vedao do tubo de lavagem selam a lama a alta presso no tubo de lavagem medida que a haste gira. A cabea de injeo tem capacidade de peso morto que varia de 150 a 1250 ton. A mangueira rotativa uma mangueira flexvel com reforo de ao que permite que a cabea de injeo se desloque para cima e para baixo dentro do mastro. Uma passagem dentro da haste da cabea de injeo transporta a lama de perfurao de alta presso para dentro do kelly e da coluna de perfurao.


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APOSTILA DE TREINAMENTO ASSISTNCIA TCNICA MDULO 05 TOP DRIVE Generalidades O top drive, tambm chamado de cabea de injeo de fora, uma unidade integrada que inclui um conjunto para manusear tubulao, catarina, cabea de injeo e um motor ou motores possantes para girar o eixo motor. Os plataformistas fazem a conexo da coluna de perfurao com o eixo motor. Quando o motor gira o eixo motor, a coluna de perfurao e a broca tambm giram. Os membros da equipe conectam o top drive as pistas ou trilhos guias, que evitam que a coluna inteira gire. Com um top drive, a mesa rotativa no gira a coluna de perfurao.

Foto 16 Top Drive

Vantagem e Desvantagens A maior vantagem do top drive que ele reduz o tempo de perfurao. Ele tambm gira a coluna de perfurao mais eficientemente do que com o sistema com kelly e mesa rotativa. Alm disso, ele manuseia as sees de tubulao com maior eficincia. Um top drive oferece mais fora giratria varivel do que a mesa rotativa. Ele permite a circulao e rotao da coluna de perfurao em qualquer ponto no poo durante a manobra de entrada, perfurao e manobra de sada. Estas caractersticas ajudam a evitar problemas de poo. Ele oferece uma resposta rpida aos kicks do poo durante as operaes de manobra ou de descida de revestimento. O sondador pode fazer a conexo e fechar o BOP remotamente para interromper mais rapidamente o fluxo da coluna de perfurao do que o tempo que a equipe leva para assentar as cunhas, encaixar e fechar a vlvula de segurana de abertura total. Apostila de Treinamento Pgina 40 26/04/2012 Mdulo 05 rev. 1

APOSTILA DE TREINAMENTO ASSISTNCIA TCNICA MDULO 05 Em poos com muito desvio, ele ajuda a evitar que a tubulao fique presa por permitir que o sondador alargue ou contra-alargue o poo. Se a equipe puder conectar trs tubos de perfurao antes de comear a perfurar, um top drive pode perfurar sees triplas ao invs de apenas um tubo, como necessrio no caso de uma sonda acionada pelo kelly. A conexo de sees de trs tubos reduz o nmero de conexes necessrias para um tero. Em muitos casos, nas sondas martimas grandes, a equipe no precisa mais desestaleirar a tubulao entre os poos. Isto , a equipe pode colocar as sees verticalmente na torre e a sonda pode ser deslocada a uma curta distncia sem que a tubulao seja arriada. Os top drives tm algumas desvantagens. Eles so mais caros para manter e so muito grandes. Devido ao peso adicional, o cabo de perfurao da sonda se desgasta mais rapidamente. Eles so mais difceis de mover nas sondas terrestres, que precisam ser desmontadas. Conjunto de acionamento superior TOP DRIVE O top drive no usa o kelly ou os outros componentes rotativos da mesa rotativa. O top drive inclui uma catarina e uma cabea de injeo integrada. A mangueira rotativa conduz a lama de perfurao para a cabea de injeo integrada atravs do conjunto de tubo em S. Uma passagem dentro do eixo motor da cabea de injeo direciona a lama para dentro da coluna de perfurao. O motor do top drive conectado com a catarina no conjunto da cabea de injeo integrada. A potncia do motor de acionamento varia de 600 at 2100 HP. O motor gira o eixo principal atravs da caixa de engrenagem ou transmisso. Os plataformistas fazem a conexo da coluna de perfurao com o sub protetor. O sub protetor reduz o desgaste das roscas do eixo motor. Os top drives tm uma capacidade de suspenso que varia de 350 a 750 ton. Os trilhos ou pistas guias no mastro evitam que a unidade de top drive gire medida que o conjunto do motor e eixo motor giram a coluna de perfurao. O conjunto que carrega o top drive se desloca para cima e para baixo nesses trilhos. As conexes de servio, que so cabos e mangueiras enrolados, transferem a energia eltrica, pneumtica e hidrulica necessria entre os stand pipes do mastro e as caixas de derivaes do top drive. A unidade de top drive inclui um conjunto para manusear tubulao que tem um preventor de erupes interno (IBOP). A chave flutuante faz a conexo e a desconexo dos tubos de perfurao. O sondador controla a operao do top drive a partir do console. O conjunto para manusear tubulao tambm inclui braos, um elevador, e um conjunto automatizado de inclinao dos braos. O sondador ativa o conjunto automatizado de inclinao para posicionar os braos e o elevador no buraco de rato para apanhar ou arriar o tubo de perfurao.


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APOSTILA DE TREINAMENTO ASSISTNCIA TCNICA MDULO 05 O conjunto de inclinao tambm ajuda ao torrista colocar as sees de tubulao no estaleiro. Mastro e Torres Generalidades O mastro da sonda uma torre que suporta o equipamento conectado a catarina e gancho. O mastro fica erguido independentemente na plataforma da sonda e elevado como s uma unidade. Antigamente, os proprietrios das sondas usavam muito torres. Uma torre padro, como chamada, geralmente parafusada. Ela tem quatro pernas, vigas e travessas (suportes transversais). Diferente do mastro, a torre no pode ser abaixada ou levantada como uma s unidade. Hoje, os mastros so muito mais comuns do que as torres. Mastro Os fabricantes geralmente soldam e colocam pinos no mastro para facilitar a montagem e desmontagem. Um mastro auto-elevador pode ser do tipo cantilver, do tipo que dobra, ou do tipo telescpico.

Foto 17 Mastro

Altura e Capacidade Geralmente tem altura livre de 100 a 160 ps (30 a 50 m). Suportam pesos que variam de 275 klbs a 3250 klbs (125 mil a 1,5 milho de kg). Plataforma da Coroa (mesa dgua) A plataforma de servio no topo da torre ou mastro que permite o acesso ao bloco de coroamento chamado de passagem. tambm chamado de mesa dgua. Apostila de Treinamento Pgina 42 26/04/2012 Mdulo 05 rev. 1


Plataforma do torrista A plataforma do torrista uma plataforma de servio que os membros da equipe utilizam para retirar ou descer a tubulao no poo. O torrista arreia as sees da tubulao de volta nos garfos, que formam uma plataforma com protuberncias que prendem o topo da tubulao no lugar medida que ela fica suspensa no mastro. Passarela de revestimento A passarela de revestimento semelhante plataforma do torrista. uma plataforma pequena no mastro ou torre, que fica cerca de 30 a 40 ps (9 a 12 m) acima da plataforma da sonda. O torrista trabalha nessa plataforma enquanto est sendo descido o revestimento. Ele guia o topo do revestimento ou tubo a partir da passarela de revestimento. Ele tambm trava e destrava o elevador para fora das ferramentas tubulares a partir desta plataforma. A altura varia de acordo com o comprimento do revestimento ou do tubo que est sendo descido, de acordo com um motor hidrulico, eltrico ou pneumtico. SUBESTRUTURAS Generalidades A subestrutura consiste em um conjunto de vigas reforadas. Ela suporta o mastro ou torre e os equipamentos de suspenso e rotativos pesados. Ela tambm suporta as ferramentas tubulares de perfurao na plataforma da sonda. Ela deve ficar suficientemente alta para acomodar a unidade do preventor de erupes embaixo da plataforma. Porta em V, Rampa para tubulao e Passadio Os membros da equipe suspendem a tubulao e o equipamento a partir do passadio para a plataforma da sonda suspendendo-os pela rampa de tubulao. Eles suspendem esses equipamentos para a plataforma da sonda pela porta em V (V-Door).

Foto 18 V-Door


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APOSTILA DE TREINAMENTO ASSISTNCIA TCNICA MDULO 05 Equipamento de Manuseio da Tubulao Objetivos: 1) Identificar o equipamento para manuseio de tubulao utilizados para manobras e perfurao e, explicaes como estes equipamentos so usados; 2) Descreve os procedimentos de manobra com o sistema do kelly e o sistema de mesa rotativa; 3) Descreve os procedimentos de manobra com o sistema de top drive; 4) Identificar os procedimentos automatizados de armazenamento e transferncia do sistema de tubulao e explica sua operao bsica. Equipamento para manuseio da tubulao Fazendo uma conexo com o kelly e mesa rotativa Seqncia operacional: O sondador suspende o kelly com o sistema de iamento e os plataformistas colocam as cunhas para suspender a coluna de perfurao no poo. Usando chaves flutuantes, a equipe afrouxa (faz a desconexo) do kelly da coluna de perfurao. Eles prendem uma das chaves, chamado de chave de reteno em volta da tubulao de perfurao para evitar que a tubulao gire quando o torque de desconexo for aplicado com a outra chave as chaves principais. O sondador ativa o cathead de desconexo, que um guincho automtico que se encontra no guincho de perfurao. O cathead de desconexo puxa uma corrente ligada s chaves principais e afrouxa a conexo. Com a conexo frouxa, o sondador gira a tubulao para fora do kelly, geralmente girando a mesa rotativa, as chaves de reteno ficam presas no sub protetor do kelly para evitar que ela gire enquanto a tubulao gira para ser removida. A equipe ento desloca o kelly para cima do novo tubo de perfurao colocado no buraco de rato, uma abertura na plataforma da sonda que aloja o tubo a ser adicionado, a equipe encaixa o kelly no novo tubo, prendem a chave de reteno em volta da unio de tubo de perfurao que est no buraco de rato. A chave de reteno evita que o tubo gira medida que o sondador gira o kelly no tubo usando o enroscador automtico. O enroscador automtico um dispositivo pneumtico ou hidrulico montado prximo ao topo do kelly. Para conectar o kelly na tubulao de perfurao para o ajuste final, a equipe prende a chave principal em volta do kelly, enquanto prendem a chave de reteno na caixa da unio da tubulao, o sondador ento ativa o cathead de conexo no guincho de perfurao. O cathead de conexo puxa a corrente conectada chave principal e aperta o kelly no tubo de perfurao. O sondador utilizando um sistema de iamento, retira o kelly e o novo tubo de perfurao para fora do buraco do rato e a equipe guia o conjunto para o tubo de perfurao suspenso na mesa rotativa.


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APOSTILA DE TREINAMENTO ASSISTNCIA TCNICA MDULO 05 A equipe encaixa o novo tubo no tubo suspenso e o sondador ativa o enroscador automtico para enroscar a nova junta. Uma vez enroscada, a equipe prende a chave de reteno e a principal em volta das juntas para fazer o ajuste final. Com as juntas conectadas, o sondador levanta o kelly e a coluna de perfurao, a equipe puxa as cunhas, o sondador abaixa o kelly e une a bucha com a bucha mestra, ento continua a perfurao. Conexo feita utilizando um top drive. Seqncia operacional: Depois de descer a seo, os plataformistas colocam as cunhas. O sondador interrompe a circulao e a equipe faz a desconexo do sub protetor da tubulao de perfurao usando uma chave de torque no manuseador de tubulao do top drive, ento usado o motor de perfurao do top drive para desenroscar a conexo. O sondador levanta o top drive e um membro da equipe abre os elevadores da tubulao de perfurao para permitir que ele passe sobre a caixa da tubulao assentando as cunhas. O sondador suspende o conjunto de top drive para a plataforma do torrista. O torrista prende a seo de tubulao de perfurao tripla nos elevadores e os mesmos suspendem a seo, os plataformistas encaixam o pino inferior na caixa da tubulao de perfurao na mesa rotativa. O sondador abaixa o top drive para encaixar o sub protetor dentro da caixa no topo da seo. Usando o motor de perfurao do top drive, o sondador gira as conexes superior e inferior na mesa rotativa. Os plataformistas usam chave de reteno para manter as conexes estacionrias medida que a tubulao gira. Finalmente, o sondador comea a circular, os plataformistas retiram as cunhas e a perfurao continua. Sistema de cunhas e elevadores Cunhas Os plataformistas utilizam dispositivos de prendimento acunhados para segurar a coluna de perfurao no poo. Esses dispositivos se encaixam em volta da junta superior da tubulao e calam a mesma na abertura da mesa rotativa. As cunhas tm insertos (dentes) serrilhados. Os insertos prendem o dimetro externo da ferramenta. Para assentar as cunhas, os plataformistas colocam as alas em volta da tubulao. O sondador ento abaixa a tubulao lentamente at que as cunhas recebam a carga. Os insertos ou dentes serrilhados nas cunhas prendem a tubulao firmemente. Para remover as cunhas, os plataformistas seguram as alas da cunha e, medida que o sondador suspende a tubulao, eles retiram as alas da abertura da mesa rotativa e as colocam de lado.


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Colar de segurana Ao usar comandos e outras ferramentas tubulares que no tm salincia para os elevadores, os plataformistas instalam um colar de segurana acima das cunhas. Se os elementos prendedores das cunhas falharem, ao invs dos comandos escorregarem, o colar de segurana prende os comandos no topo das cunhas. Spiders e Cunhas Mecnicas Os plataformistas utilizam vrios tipos de cunhas e spiders. Os spiders, como as cunhas, suspendem a tubulao no poo. Mas os spiders no se encaixam dentro da abertura da mesa rotativa. Elas ficam encostadas em cima dela. Os spiders so utilizados no lugar das cunhas quando o tamanho da bucha da mesa rotativa no compatvel com as ferramentas tubulares usadas. As cunhas mecnicas so acionadas por uma mola espiralada de alta resistncia para servios pesados. Ao invs de colocar as cunhas pneumticas manualmente na bucha mestra, os plataformistas ou o sondador operam as cunhas remotamente. Elevadores Os plataformistas prendem o elevador na parte superior das juntas da tubulao na coluna de perfurao. Uma vez presos, o sondador pode suspender e abaixar a tubulao no poo. O elevador conectado no gancho atravs de braos ou alas. Sub de Iamento Nos equipamentos que no tem ombro no elevador, se instala um sub de Iamento na extremidade da junta. Elevadores e Top Drive No top drive, os braos que prendem o elevador esto equipados com um mecanismo de inclinao pneumtico. O sondador ativa o mecanismo de inclinao quando a tubulao est sendo retirada do poo. Quando o topo da coluna atinge a posio do torrista na sua plataforma, o sondador pode inclinar o topo da seo no sentido do torrista, que pode ento, destravar o elevador e colocar a seo da volta no garfo, estes garfos formam um estaleiro que suporta o topo das sees. Dispositivos de Rotao e Torque Chaves Flutuantes As chaves flutuantes so grandes chaves que os plataformistas utilizam para conectar e desconectar os tubos. Usa-se dois jogos de chaves para essa operao. Uma chamada de principal, a qual aplica o torque. O outro chamado de chave de reteno, que evita que a junta inferior gire enquanto as chaves principais aplicam o torque.


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Foto 19 Chaves Flutuantes

Cathead Os plataformistas utilizam as chaves juntamente com os catheads especiais no guincho de perfurao. O cathead enrosca o cabo de tenso que exerce uma trao no cabo da chave para enroscar ou desenroscar uma tubulao.

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Cathead

Cathead Hidrulico Apostila de Treinamento Pgina 47 26/04/2012 Mdulo 05 rev. 1

APOSTILA DE TREINAMENTO ASSISTNCIA TCNICA MDULO 05 Este dispositivo ajuda nas conexes / desconexes com comandos muito grandes, ou seja, torque muito alto. Ele inclui um alojamento de cilindro hidrulico e um conjunto de cabo, controlado remotamente pelo sondador e produz uma trao constante, possante e segura para desfazer as conexes de alto torque. Chaves Mecnicas Hidrulicas Servem para permitir uma conexo e desconexo uniforme e rpida. O torque pode ser determinado ajustando uma vlvula de alvio de presso embutida. Chaves Rotativas Mesma funo da anterior. Exemplo de funcionamento: aps a conexo estar lubrificada e encaixada, coloca-se a chave rotativa na junta superior e ativam a chave, os roletes engatam e giram a tubulao rapidamente at que fique espelho a espelho. Ento, usam-se as chaves flutuantes para fazer o aperto final ou retira-se o torque com a chave flutuante e desfaz a conexo usando essa chave. Iron Roughneck (Rob) Este equipamento combina as chaves de aperto com as de reteno em uma nica unidade. So chaves embutidas e independentes, hidraulicamente acionadas. Elas permitem que se faa a conexo e desconexo das juntas sem usar os catheads. Este equipamento montado na plataforma e movimenta-se para o devido lugar sobre trilhos reduzindo a mo-de-obra envolvida para conectar e desconectar a tubulao.

Transferncia de Tubulao Sistema de estaleiro para tubulao Algumas sondas que trabalham em mar agitado ou em condies climticas adversas usam um sistema de estaleiro automatizado. O dispositivo coloca as sees de tubos nos garfos do mastro. O operador controla numa estao remota e observa a operao por uma cmera. Esse sistema opera junto com o Iron Roughneck.


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Foto 21 Iron Roughneck

Foto 22 Estaleiro de Tubulao de perfurao

Buraco do Rato (Rat Hole) O buraco do rato do comprimento de uma tubulao de dimetro grande que se extende abaixo do drill floor. usado para se colocar um tubo aps ser adicionada coluna de perfurao.

Guincho Pneumtico (Catline) Apostila de Treinamento Pgina 49 26/04/2012 Mdulo 05 rev. 1

APOSTILA DE TREINAMENTO ASSISTNCIA TCNICA MDULO 05 Usa-se para deslocar a tubulao e outros equipamentos na plataforma. Este operado a ar e contm um carretel de cabo de ao. Geralmente as sondas possuem vrios destes na plataforma e no moon pool.

Foto 23 Catline

Sistema de Transferncia de Tubulao Algumas sondas possuem um sistema automtico de transferncia de tubulao. Este sistema, conhecido como PLS Pick-up and Lay-down System suspende as ferramentas e tubos do V-door para a vertical. O PLS consiste de um conjunto de corrimo guia, brao de iamento hidrulico com capacidade giratria, carrinho, guincho e painel de controle, o sistema pode pegar e arriar tubulao de perfurao, comandos ou juntas de revestimentos pesando at 7 klbs (mais de 3 ton) e com at 20 pol (50 cm) de dimetro. A mquina do deck para tubulao (PDM Pipe Deck Machine) tem um brao mecnico controlado hidraulicamente. Este brao desloca ferramentas tubulares entre o estaleiro da tubulao no deck e a plataforma. O PDM pega a ferramenta em um transportador, este sobe a tubulao para o V-door, ento o PLS pega a ferramenta e a desloca para o elevador para ser suspensa. Os sistemas de transferncia de tubulao so usados em sondas do tipo jackup, semi-submersvel plataforma fixa e terrestre. Sistemas de Energia e Instrumentos Apostila de Treinamento Pgina 50 26/04/2012 Mdulo 05 rev. 1

APOSTILA DE TREINAMENTO ASSISTNCIA TCNICA MDULO 05 Sistemas de Energia Generalidades Existem trs maneiras bsicas pelas quais a sonda distribui ou transmite energia eltrica. 1) Um sistema CA para CC (ou sistema de energia SCR); 2) Um sistema de CC para CC; 3) E um sistema de Energia Mecnica. No corao do sistema de energia eltrica ou mecnica de todas as sondas, existe um motor principal. Ele a principal fonte de energia da sonda, a maioria das sondas tm mais de um motor principal. Geralmente so motores grandes e de combusto interna. Alguns equipamentos na sonda requerem energia hidrulica e pneumtica. Os sistemas hidrulicos e pneumticos tambm so energizados por um dos trs sistemas de distribuio bsicos citado acima. Motores Principais O motor diesel de grande porte a principal fonte de energia na maioria das sondas. Estes motores muitas vezes produzem de 500 at mais de 8000 HP (350 a 5600 kW). A maioria dos motores a diesel porque, ao contrrio dos motores a gasolina, eles podem produzir muita energia quando operam vagarosamente. Tambm pelo fato do diesel no ser to voltil como a gasolina, de modo que oferece mais segurana no uso, transporte e armazenamento. Sistema de Energia CA para CC (ou Sistema SCR) Generalidades A corrente alternada produzida pelos geradores CA circula por cabos eltricos de servio pesado para um dispositivo especial chamada de retificador controlado por silicone (SCR). O SCR converte a CA em CC, outros cabos eltricos para servio pesado transmitem eletricidade CC para os motores CC. Os motores CC convertem energia eltrica outra vez em energia mecnica para acionar os possantes equipamentos de iamento, rotativos e de circulao. Geradores CA e Diesel Usam-se geradores CA por serem muito possantes para o seu tamanho, que uma vantagem sobre os geradores CC. Tambm, o equipamento da sonda pode distribuir a CA mais facilmente do que a CC. Mas a corrente direta possui certas vantagens ao acionar equipamentos de grande porte. Particularmente, os motores CC produzem muito torque a uma velocidade baixa, que o sondador pode controlar facilmente. Usando chaves remotas no console para controlar o painel de controle do SCR, o sondador pode selecionar e transmitir a energia de vrios geradores para onde seja necessrio. No entanto, alguns geradores CC acionam motores de grande porte. Alis, a maioria das sondas atualmente movidas diesel utilizado geradores CA em um sistema chamado de SCR. Um gerador CA grande (um alternador) conectado ao motor Apostila de Treinamento Pgina 51 26/04/2012 Mdulo 05 rev. 1

APOSTILA DE TREINAMENTO ASSISTNCIA TCNICA MDULO 05 principal do motor diesel. medida que o motor aciona mecanicamente o gerador CA, o mesmo produz eletricidade. Motores CC Geralmente, os motores CC grandes fornecem energia para as bombas de lama, o guincho de perfurao, a mesa rotativa e o Top Drive. Algumas vezes o guincho de perfurao aciona a mesa rotativa mecanicamente, porm em algumas sondas a mesa rotativa tem seu prprio motor. O sondador pode controlar a velocidade de um motor CC com bastante preciso, da a sua utilizao. Com o controle de velocidade exato, o sondador pode ajustar corretamente a velocidade com que o guindaste suspende, a bomba de lama opera, e a mesa rotativa gira em sondas sem Top Drive. Motores CA Vrios componentes pequenos na sonda tambm precisam de energia. Por exemplo, bombas centrfugas que deslocam a lama de um tanque para alimentar a entrada das bombas de lama. Neste caso, mais eficiente usar motores pequenos para acion-las do que usar os motores principais, fluido hidrulico ou ar. Assim como, os agitadores dos tanques de lama. Os motores acionam o equipamento que no requer muita potncia. Ento, eles variam em energia de menos de 1 HP (0,75 kw) para mais de 150 HP (100 kw). Sistemas de Energia CC para CC Generalidades Para distribuio de energia eltrica, algumas sondas usam energia CC para CC. Nesse sistema cada motor aciona um gerador CC. Este converte a energia mecnica rotativa do motor diesel em eletricidade CC. Os cabos eltricos para servio pesado transmitem eletricidade CC atravs do painel de controle para motores CC grandes de 1000 HP (700 kw). Os motores convertem a eletricidade de volta para energia mecnica. Esta energia mecnica aciona os equipamentos de suspenso, circulao e rotativo. Motores CC Para equipamentos grandes, prefere-se usar motores CC aos CA. Os motores CC produzem torque elevado, fora de toro, a baixa velocidade. Alm disso, o sondador pode controlar facilmente o torque do seu painel na plataforma da sonda. No entanto, lembre-se que avanos tecnolgicos recentes esto permitindo que os controles computadorizados e acionamentos de motores CA a velocidades variveis sejam usados onde apenas os motores CC eram usados antigamente.


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APOSTILA DE TREINAMENTO ASSISTNCIA TCNICA MDULO 05 Gerador CA (Alternador) Este um gerador, ou alternador, em uma sonda CC para CC. Ele gera a eletricidade CA que as sondas CC para CC necessitam. O alternador aciona equipamentos menores em uma sonda CC para CC, como os motores CA pequenos das bombas centrfugas, unidades de ar condicionado, luzes, ventiladores, unidades preparadoras de guas e outros equipamentos pequenos. Sistema de Energia Mecnica Generalidades Sondas operadas mecanicamente geralmente agrupam ou conectam dois ou mais motores para acionar os equipamentos principais de bombeamento, rotao e suspenso. Geralmente, as sondas terrestres de tamanho pequeno a mdio usam acionamento mecnico. Elas usam embreagens, conversores, engrenagens, correntes, eixos, correias, ou transmisses compostas para conectar os motores principais com o equipamento acionado. Sistemas de acionamento hidrulico e pneumtico Generalidades Muitas ferramentas utilizam sistemas hidrulicos para transmitir energia. Fora Hidrulica A hidrulica um meio de transmitir fora empurrando um lquido confinado. Um pisto se move dentro de um cilindro. O fluido hidrulico enche o cilindro para o outro lado do pisto. Se a rea de superfcie do pisto mede 10 pol2 e uma bomba gera 1000 psi (lbs/pol2) de presso de fluido hidrulico em um lado do pisto, este 1000 psi age no pisto para produzir 10000 lbs de energia, e muita fora disponvel para acionar certas ferramentas e equipamentos. Unidade de Energia hidrulica Normalmente composta de um motor eltrico ou de combusto interna para acionar a bomba de alta presso. A bomba retira fluido hidrulico do reservatrio e envia esse fluido por uma mangueira de ao reforado de alta resistncia para os dispositivos que necessitam de energia hidrulica. O fluido retorna para o reservatrio depois de passar pelo enroscador automtico ou uma ferramenta. Ento, a unidade de energia hidrulica um sistema fechado; o fluido utilizado vrias vezes. Controles, Equipamentos e Ferramentas Pneumticas Certos controles, vlvulas e ferramentas na sonda so operadas a ar, ou seja, pneumticos. Por exemplo, o sondador utiliza controles pneumticos para engatar e desengatar as embreagens dos equipamentos, os plataformistas usam esmerilhador, catline, muitos motores diesel tm arranque pneumtico e o compensador de movimento.


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APOSTILA DE TREINAMENTO ASSISTNCIA TCNICA MDULO 05 Compressor de Ar da Sonda Um sistema de compressor de ar fornece a presso de ar para operar os controles pneumticos, vlvulas e ferramentas da sonda. As sondas usam compressores de parafuso rotativos ou compressores recprocos para comprimir o ar. Um compressor recproco tem dois, trs ou quatro pistes que se movem dentro dos cilindros, o compressor toma o ar atmosfrico e aumenta sua presso, isto , comprime o ar. O tanque de volume armazena certa quantidade de ar comprimido que est pronto para ser usado quando necessrio. Instrumentos da Sonda Generalidades A sonda de perfurao tem muitos instrumentos e medidores. Eles ajudam ao sondador e outros membros da equipe a ter controle da operao de perfurao. Os instrumentos da sonda variam desde os mais bsicos at os sofisticados computadores com displays de vdeo. Painel do Sondador O painel do sondador a estao de trabalho do sondador na plataforma. Ele tem vrios instrumentos e medidores. Todos ajudam aos sondadores a controlar o processo de perfurao e mant-los informados da situao. Os indicadores e medidores no painel do sondador incluem um indicador de peso, medidos de taxa das bombas, medidor da presso da bomba de lama, tacmetro rotativo, medidor de torque rotativo, medidor de torque de chave, indicador da taxa de fluxo de retorno da lama, indicador do nvel do tanque de lama, e o indicador do volume do tanque de manobra. Indicador de Peso Um medidor importante no painel do sondador o indicador de peso. Ele o maior indicador no painel do sondador. Ele indica a carga do gancho e o peso na broca. A carga do gancho a quantidade de peso total suspensa no gancho. O peso na broca (WOB) a quantidade de peso colocado na broca pela coluna de perfurao. O indicador de peso extremamente sensvel a mudanas de arrasto ou frico que o poo coloca na coluna de perfurao quando a tubulao se desloca para cima e para baixo. Ou, porque ele to preciso, o sondador pode utiliz-lo para monitorar a operao das ferramentas de fundo do poo que requerem pequenas variaes de peso.


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APOSTILA DE TREINAMENTO ASSISTNCIA TCNICA MDULO 05 Medidor da presso da bomba de lama O medidor de presso da bomba de lama mostra aos sondadores a quantidade de presso saindo da bomba. Eles monitoram a presso da bomba no stand pipe para assegurar a quantidade correta necessria para manter o poo limpo e retornar os detritos de volta superfcie. Tacmetro Rotativo Este equipamento mostra o nmero de rotaes por minuto (RPM) da mesa rotativa ou unidade de acionamento superior. Os sondadores monitoram as RPM porque eles precisam saber a taxa de giro da broca. Diferentes tipos de broca giram a RPMs diferentes, de acordo com os fabricantes. Medidor de Torque Rotativo Os sondadores usam esse medidor para ver quanta fora de toro ou torque est sendo aplicada na coluna de perfurao. Conhecendo o torque rotativo ajuda a evitar que os sondadores quebrem a coluna de perfurao devido a muito torque rotativo. A quebra de coluna de perfurao feita desta forma chamado de destoro. Medidor de Torque da Chave O medidor de torque de chave ajuda ao sondador e ajudantes a conectarem a tubulao de perfurao e os comandos com a quantidade de torque correta. Muito pouco torque, ou ajuste, pode fazer com que a conexo vaze ou se desatarraxe durante a perfurao. Muito torque pode danificar ou desgastar as roscas, o que faz com que elas vazem e eventualmente se desintegrem. Indicador do Nvel do Tanque de Lama Este tanque de lama tem uma bia especial, ele sobe e desce conforme o nvel da lama no tanque. Geralmente, vrios tanques de lama tm uma bia. As bias enviam um sinal a um painel totalizador digital montado no painel do sondador. Este painel toma os sinais do nvel do tanque de todas as bias nos tanques, soma todos, e envia a informao para o registrador de grficos prximo ao painel na plataforma da sonda, perto do painel do sondador. Se o nvel da lama nos tanques cair e ningum tiver removido a lama dos tanques, ento possvel que a lama esteja sendo perdida para uma formao do fundo do poo. Se o nvel da lama nos tanques aumentar, e ningum tiver adicionado lama ao sistema, ento possvel que os fluidos da formao estejam penetrando no poo. Ento, um indicador de nvel do tanque de lama uma outra ferramenta que ajuda ao sondador detectar kicks e perdas de circulao.


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Indicador de volume do Tanque de Manobra Esse medidor serve para ajudar ao sondador a monitorar a quantidade de lama sendo deslocada pelas ferramentas ou cabo de ao sendo descido ou retirado do poo. Os plataformistas calculam o deslocamento antes de cada manobra usando tabelas de um manual. Ento, durante uma manobra, eles comparam os volumes calculados com o deslocamento real. O monitoramento de perto do tanque de manobra durante as manobras crucial para o controle adequado do poo. Para assegurar exatido, instalase um sistema monitor de bia mecnica para operar juntamente com o indicador de volume do tanque de manobras. Registrador de Perfurao Um registrador de perfurao faz um registro das variveis de perfurao, tal como a carga do gancho, peso na broca, taxa de penetrao, torque cursos da bomba, e a presso da bomba durante a perfurao. Ele geralmente fica localizado na cabine do sondador. O sondador coloca um grfico no tambor giratrio, vrias penas com tinta traam os registros no grfico. O registrador recebe sinais de vrios sensores montados prximos aos medidores perfurao, por exemplo, uma clula de carga na ncora de linha morta capta a carga do gancho e o peso na broca. Instrumentao de H2S O cido sulfdrico, H2S, ou gs sulfuroso, o mais venenoso dos gases encontrados nas operaes de perfurao. Ele ocorre no mundo inteiro em vrias concentraes associadas com o gs, petrleo e a gua produzida de poos. altamente txico, explosivo, e mais pesado que o ar. Ele incolor, de modo que voc no pode v-lo. Em baixas concentraes, ele tem cheiro de ovo estragado. Mas no se pode depender do seu olfato para escapar do perigo. O H2S elimina rapidamente o sentido do olfato. Onde o H2S est presente, as sondas so equipadas com sensores, monitores automticos e alarmes. Isto um alarme H2S audvel e visual. A sirene toca, enquanto uma luz pisca brilhante se forem ativados pelos sensores de H2S colocados na sonda. Este sensor de H2S colocado prximo aos tanques de lama. Outros podem estar localizados no niple de tubo, na plataforma, nas peneiras de lama, na linha de fluxo, na entrada de ar dos alojamentos e outros lugares na sonda. Quando um sensor detecta o H2S acima de um nvel pr-determinado, o monitor ativa ambos os alarmes visuais e sonoros. Ao ouvir ou ver o alarme, os membros da equipe podem tomar as devidas providncias para evitar leses ou morte. Voc receber o devido treinamento sobre H2S se a sua sonda estiver trabalhando em uma rea onde o H2S possa estar presente.


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Movimentao de cargas / equipamentos seguindo os padres de SMS Em navios sonda (NS) ou em Sondas semi-submersveis (SS), devemos sempre seguir os procedimentos de segurana, sade e meio ambiente (SMS) tendo em vista muitas operaes com cargas e equipamentos pesados e perigosos. Durante qualquer movimentao de carga ou equipamento (BR, FMC ou outra contratada), deve ser considerado muitas obrigaes por parte da equipe da sonda em conjunto com todo o nosso pessoal, atribuindo suas respectivas responsabilidades como: 1) Planejar bem a operao antes da movimentao de cargas e equipamentos para que na hora no ocorra nenhum emprevisto; 2) Verificar onde ser assentado ou acondicionado o equipamento ou carga; 3) Observar se h algum objeto ou ferramenta sobre a carga a ser movida para que no haja nenhuma queda de objeto sobre algum trabalhador; 4) Colocar 04 cabos ou cordas guias 90 uma da outra na carga para facilitar o manuseio da mesma; 5) Avisar ao guindasteiro para movimentar a carga devagar para que possa ser evitado ou minimizado qualquer tipo de pancada no equipamento; 6) Evitar gritos e correria na hora da movimentao para no acontecer dano ou falha na operao.

Nomes Tcnicos para localizao em uma Plataforma ou Navio Proa Parte da frente da Plataforma ou Navio; Popa Parte de trs da Plataforma ou Navio; Bombordo Lado esquerdo da Plataforma ou Navio ( o mesmo lado do corao); Boreste Lado direito da Plataforma ou Navio. NOTA: O helideck, (local onde a aeronave pousa), geralmente est localizado na Proa, e em alguns Navios o helideck est localizado na Popa, isto varia de sonda para sonda e de navio para navio, o correto , ao chegar na Plataforma ou Navio, procurar a localizao correta.


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apostila modulo 05 rev.1 (sondas)-recuperado

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