No processo de perfurao de um poo de petrleo faz-se necessrio a existncia de uma ferramenta que ponha o elemento que per

No processo de perfurao de um poo de petrleo faz-se necessrio existncia de uma ferramenta que ponha o elemento que perfura em conexo direta com a superfcie, transmitindo a este o movimento preciso para tal fim. Esta ferramenta denomina-se: Coluna de perfurao.

necessrio que o pessoal de operao conhea, no mbito de suas funes, os componentes de uma coluna de perfurao e suas respectivas funes.

N D I C E

Composio da Coluna01

Funes01

Kelly01

Substituto do Kelly02

Tubos de Perfurao03

Caractersticas dos Tubos03

Comprimento Nominal03

Classificao quanto ao Desgaste04

Unies Cnicas04

Roscas06

Caractersticas Gerais das Roscas07

Roscas Intercambiveis08

Torque de Aperto Excessivo08

Aplicao de Metal Duro08

Falhas nos Tubos de Perfurao09

Cuidados e Manuseio dos DPs10

Tubos Pesados (HW)12

Comandos de Perfurao13

Caractersticas Gerais dos Comandos13

Cuidados com os Comandos14

Acessrios15

Estabilizadores15

Reamers19

Underreamers19

Hole Opnner20

Amortecedor de Choque21

Substitutos22

Subs de Elevao22

Subs de Dimetro Corrido23

Subs de Reduo23

Subs de Broca24

Junta PUP24

Protetores25

Linha Neutra25

Exerccio Resolvido32

Exerccios Propostos33

ANEXOS

Anexo 1 - Ensaio de Trao do Ao

Anexo 2 - Dimenses e Caractersticas dos DPs

Anexo 3 - Peso dos Comandos

Anexo 4 - Torque Recomendado nas BRs

Torque Recomendado nas Conexes DPs

Dimenses e Resist. Dos HW

Torque de Aperto dos HW

Anexo 5 - Torque Recomendado nos ComandosAnexo 6 - Tabela de Converso de Unidade

1. COMPOSIO DA COLUNA DE PERFURAO

A coluna de perfurao composta dos seguintes elementos:

- Kelly

- Tubos de perfurao

- Tubos pesados

- Comandos

- Substitutos

- Brocas

- Acessrios diversos

1.1 FUNES

A coluna de perfurao possui as seguintes funes principais:

- Transmitir o movimento de rotao broca

- Servir de condutor do fluido de perfurao

- Garantir inclinaes e direo do poo- Transmitir peso broca

- Promover a conexo elstica entre o Swivel, na superfcie e a broca

- manter o poo calibrado

1.2 KELLY

o elemento da coluna que faz a ligao entre o swivel (cabea de injeo) e coluna, transmitindo a este movimento de rotao, imposto pela mesa atravs do acoplamento das buchas da mesa rotativa e do prprio Kelly.

Os mais utilizados so as sees tranvessais: Haxagonal e Quadrado.

Devido aos esforos que ficam submetidos, os kellys so fabricados com ligas modificadas, AIS14145-H, revenidas e temperadas em toda sua extenso. A escala de dureza varia de 285 a 341 BNH. Todas as suas dimenses, roscas, dimetros, etc, so especificados atravs do American Petroleum Institute (API) TABELA 1.

KELLYS QUADRADOSTamanho nominalComprimentos Disponveis

(ps)

(A)Reforo Sup.Reforo Inf.Furo(E)Seo ImpulsoraPeso Aprox. de 40 ps de Comp.(lbs)

Caixa APIRosca EsquerdaDiam.Ext.

(C)Conexes Rosca DireitaDiam.Ext.

(D)Entre arestas(F)Entre Faces (G)

KELLYS SEXTAVOS

Tamanho nominalComprimentos Disponveis

(ps)

(A)Reforo Sup.Reforo Inf.Furo

(E)Seo ImpulsoraPeso Aprox. de 40 ps de Comp.

(lbs)

Caixa API

Rosca EsquerdaDiam.

Ext.

(C)Conexes Rosca DireitaDiam.

Ext.

(D)Entre arestas

(F)Entre Faces (G)

O Kelly no deve apresentar empenos e o centro da seco transversal circular interna deve coincidir com o centro geomtrico da sua seco transversal metlica; isto assegura simetria e equilbrio durante a rotao. Quando trabalhamos com um Kelly desequilibrado ou empenado, ocorre vibraes no topo da coluna que so transmitidas ao swivel, ao bloco de coroamento, e perfurao e muitas vezes ruptura por fadiga nas conexes de um ou mais dos vinte ou trinta primeiros tubos abaixo do Kelly.Na extremidade superior do Kelly a conexo caixa com rosca esquerda, com isto evita-se a desconexo neste ponto devido algum problema de parada brusca da Mesa Rotativa (MR).

A rosca na extremidade inferior direita, exatamente como a da tubulao em no que vai trabalhar. Pode ocorrer, em casos raros, que o tipo de rosca seja diferente.

1.2.1 SUBSTITUTO DO KELLY

Comumente chamado de Sub de Salvao, devido a sua funo salvadora da rosca do Kelly. Devido ao constante nas conexes, quando perfurando, a rosca do Kelly, pino, teria um desgaste prematuro. O Sub de salvao impede que isso ocorra. Funciona tambm como um substituto de rosca a conexo do Kelly diferente da conexo da tubulao existente.

2 TUBOS DE PERFURAO

Feito de ao especial. Apresentam-se de dois tipos:

Reforado internamente INTERNAL UPSET e externamente EXTERNAL UPSET.

Conecta os comandos e conseqentemente a broca ao Kelly e transmite deste o movimento de rotao para broca. Destacam-se como principais pontos da sua especificao:

- Dimetro nominal: o dimetro externo do corpo do tubo (OD)

- Peso nominal: Valor do peso do tubo liso mais TOOL JOINT.

- Grau do ao: Determina as tenses de escoamento e ruptura do material.

- Tool Joint: Reforo Interno (IU)

Reforo Externo (EU)

- Comprimento: Faixa de Comprimento dos tubos- Ranges I,II,III.

- Caractersticas especiais: Como proteo contra H2S.

2.1 CARACTERSTICAS DOS TUBOS

Os tubos de perfurao so fabricados com ao de grau E, X95, G135 e S135, os quais so utilizados de acordo com os esforos a que sero submetidos.As principais caractersticas de dimenses e resistncias a esforos encontram-se na norma API SPEC5A e RP7G [7]. Estes padres API ditam as propriedades fsicas do ao, mtodo de fabricao, espessura da parede, dimetro interno e externo, comprimento e peso do tubo.

TIPOS DE AO

GRAUESCOAMENTO (PSI)RUPTURA (PSI)

MNIMOMXIMOMNIMO

E75.000105.000100.000

X 9595.000125.000110.000

G 105105.000135.000115.000

S 135135.000165.000145.000

2.2 Para compreendermos melhor as tenses de escoamento e ruptura dos tubos ver os conceitos bsicos das Leis de HOOKE (anexo).

2.3 COMPRIMENTO NOMINAL

A norma API 5 A estabelece trs RANGES de variaes do comprimento dos tubos:

RANGE 1 18 A 22 ps (20)

RANGE 2 27 A 32 ps (30)

RANGE 3 38 A 45 ps (40)

Geralmente, os tubos utilizados nas sondas esto na categoria do range II

2.4 CLASSIFICAO QUANTO AO DESGASTE

Conforme os tubos vo se desgastando, tendo sua espessura de parede diminuda, so inspecionados e classificados de acordo com a faixa apropriada, conforme as recomendaes do API. evidente, que em face do desgaste sofrido, os valores de resistncia trao, compresso presso interna, etc, so diretamente afetados e o tubo classificado conforme os resultados da inspeo.

REDUO DA ESPESSURA

ClasseReduoCdigo Faixa/cor

Novo0%1 branca

Premium20%2 branca

Classe 130%1 amarela

Classe 240%1 laranja

Rejeitado>40%1 vermelha

Assim as propriedades mecnicas do tubo de perfurao so alteradas com a utilizao. As resistncias ao colapso, presso interna, trao e a toro, variam de acordo o estado do tubo.

2.5 UNIES CNICAS TOOL JOINTS

As unies so dotadas de apoios na parte da caixa para receber elevadores de tubo de perfurao que podem ter ngulo de 18 ou 90 graus. Na parte do pino tem ngulo de 35 para ambos os tipos. Os processos de fixao da unio cnica no tubo so as seguintes:

- Conexes enroscveis da dupla vedao

- Flashwelding Soldagem com pr-aquecimento

-Inertialweldind - Soldagem a frio

Nos primrdios da perfurao os tubos eram realmente frgeis e causavam enormes problemas durante as operaes. Tubos lisos sem nenhuma espcie de reforo foram os primeiros a serem utilizados. As constantes quebras, motivadas por toques que se desenvolviam nas roscas, forma a causa da maioria das pescarias. A soluo do problema veio com a idia de reforar o tubo na zona de abertura das roscas.

O reforo interno aplicado no tubo de perfurao resultando nos chamados tubos INTERNAL UPSET, foi uma excelente melhora at ento alcanada, mas limitavam as profundidades alcanadas devido pouca resistncia que apresentavam.Como se pode ver, o reforo promove maior espessura da parede, nos pontos onde so torneadas as roscas; continua por alguma extenso, depois vai gradativamente sendo reduzida at alcanar a espessura normal do tubo. Apesar do reforo ter resolvido o ajuste quanto ruptura, ele apresenta uma desvantagem devido s limitaes dos programas hidrulicos que eram desenvolvidos. O problema foi resolvido com a fabricao de tubos com reforo externos, chamados EXTERNAL UPSET, que alm de resolver o problema da resistncia ruptura no diminui a passagem do fluxo.

2.6 ROSCASTodas as roscas das unies cnicas para tubos de perfurao, sub, comandos, etc, tem perfil V achatado com ngulos que variam entre 60 e 90 a depender do tipo de rosca. As unies cnicas facilitam o enroscamento, promovem vedao metal/metal atravs de ombros, como veremos.

As roscas se dividem em:

Normalizadas (API):

IF Internal Flush ( Perfil V-0,038 R)

FH Full Hole ( Perfil V-0,038/V-0,40)

REG Regular ( Perfil V-0,40/V-0,50)

No normalizadas:

XH Extra Hole ( Perfil V-0,038)

ACME HYDRIL

H-90 ( Patente Hugler Tool Co)

Nas unies cnicas as roscas no podem vedar, como acontece no caso dos tubos de revestimento e dos tubos de produo. A juno dos ombros o nico onde se processa a vedao, nos espelhos da caixa e pino. Se o aperto no for adequado o diferencial de presso de circulao do fludo de perfurao tende a expulsar toda a graxa contida entre os claros das roscas e provoca a lavagem (WASHOUT) da rosca. Claros so espaos, vazios existentes entre as cristas e as partes que lhes correspondem, funcionando como canais para graxa. Existem tambm nos comandos.

2.6.1 CARACTERSTICAS GERAIS DAS ROSCAS2.6.2 ROSCAS INTERCAMBIVEIS

HANDBOOK

2.7 TOQUE DE APERTO EXCESSIVO

O conjunto pino caixa de uma unio cnica na verdade macaco-parafuso simples. Se continuarmos a apertar a conexo depois do ajuste recomendado pelo fabricante, alguma coisa ter que romper-se. O cabo da chave flutuante, a prpria chave ou o pino se desprende da caixa ou a caixa se esboja ou se alarga nitidamente.

2.8 APLICAO DE METAL DURO NA PARTE EXTERNA DA UNIO (CAIXA) HARDFACED.

A aplicao de carboneto de tungstnio na superfcie externa da caixa da unio cnica tem por objetivo proteg-la contra desgaste por frico acentuada, quando trabalhando em formaes duras e abrasivas, poos direcionais ou poos com inclinao muito acentuadas.2.9 FALHAS NOS TUBOS DE PERFURAO

2.10 FADIGA

A fadiga a causa da maioria das rupturas nos tubos de perfurao. A primeira manifestao visvel o aparecimento de fissuras, formadas quando o tubo submetido a esforos mecnicos cclicos, seja trao, toro, compresso ou flexo. As unies cnicas, com sua maior inrcia, foram os tubos a se flertirem, nas extremidades, nas regies prximas aos reforos, onde os tubos so menos espessos. Aparecem ento as fissuras por fadiga.2.10.1 RANHURAS E SULCOS

Os tubos em servios, acumulam sulcos e ranhuras, pela ao das cunhas, revestimento, transporte e outros agentes. As mossas de fundo arredondado no causam maiores problemas, pois distribuem as tenses. Quando longitudinais no causam maiores danos por seguirem a direo em que agem os esforos. Os sulcos transversais, agudos, especialmente juntos s unies, so os mais perigosos por concentrarem as tenses e abrirem caminho para as fissuras por fadiga. Eles no precisam ser profundo para causar srios danos.

2.10.2 CORROSO

Os efeitos principais da corroso so:

a) A formao de depresses na superfcie do metal do tubo, facilitando a ao da fadiga.

b) Reduo das paredes dos tubos.

c) Diminuio da resistncia s tenses.

2.10.3 TRAO

A trao raramente provoca ruptura dos tubos de perfurao, podendo faz-lo quando excedido o limite de escoamento do ao, provocando o alongamento do tubo.

A resistncia compresso ficar comprometida, caso o tubo seja acidentalmente submetido compresso, podendo partir. A ruptura por trao costuma ocorrer nas operaes de pescaria.2.10.4 OUTRAS CAUSAS DE FALHAS

Tubo torto, mau alinhamento da coluna e do sistema de elevao, testes de formao, defeitos dos instrumentos de controle, etc.

2.11 CUIDADOS E MANUSEIO COM O TUBO DE PERFURAO

01. Requer-se o mximo de ateno com a altura de tubo de acima da cunha quando for apertar ou quebrar uma unio cnica. Caso a altura no seja ideal, pode acontecer o empenho do tubo, o que vai causar problema toda coluna de perfurao.A altura mxima acima da mesa calculada como segue:

Caso 1 ngulo entre as chaves 90

H Max = 0,053 x YM x L x (1/C) TCaso 2 ngulo entre chaves 180

H Max = 0,038 x YM x L x (1/C) TH max Altura do tubo acima da cunha, ps.

YM Limite mnimo de escoamento, psi.

L Comprimento do cabo da chave

P Fora atuando no cabo da chave (lb)

T Torque aplicado ao Tool Joint (lb-p)

1/C Mdulo da seo do tubo (tabelado)

Ver Fig.8

02. No usar a cunha no lugar da chave flutuante quando for apertar ou quebrar uma conexo. O uso da cunha causa dano ao corpo do tubo. Usar sempre as duas chaves.

03. No usar marreta ou martelo para bater no corpo do tubo, caso seja necessrio, utilizar marreta de bronze, batendo levemente.

04. Deve-se evitar a utilizao de corrente para enroscar tubos. Qualquer falha na utilizao pode resultar em danos nas roscas e espelhos, caso a corrente corra e se encaixe entre o pino e a caixa.

05. Evitar a adio de tubos tortos na coluna de perfurao. Um tubo torto causar bamboleio na coluna causando o desgaste prematuro das unies cnicas.

06. Evitar torques excessivos nas conexes durante a perfurao.

07. Evitar que os tubos trabalhem sob compresso.

08. Caso na coluna no exista o HEAVY WEIGHT (tubo pesado), a cada manobra deve-se mudar de posio o tubo ou a seo imediatamente acima dos comandos. Isto evita que o tubo ou seo trabalhe demoradamente sob condies de fadiga e dobramento.09. No tracionar uma coluna presa at o limite mximo do tubo.

10. Quando desconectar a coluna por unidade retirar todos os protetores de borracha existentes. A presena dos mesmos provocar sulcos por corroso.

11. No estaleiramento dos tubos utilizar tiras de madeiras para separar uma camada da outra. Deve ser em nmero de 3 (trs): uma em cada extremidade e outra no meio. Nunca usar cabo de ao nem tubos de pequenos dimetro.12. No trmino de cada poo lavar as roscas com solvente apropriado, secar, aplicar graxa e colocar os protetores.

13. No usar chave de tubo (grifo) para alinhar as sees de tubos no tabuleiro. Isto danificar o espelho do pino.

3. TUBOS PESADOS ( HEAVY WEIGHT ) HW.

Consiste num tubo de parede grossa anexado a conexes ( tool joints ) especiais extra longas. O reforo central integral protege o dimetro externo do degaste por abraso.

A utilizao do HW, de um modo geral, tem as seguintes vantagens:

1. Elimina a quebra de tubos nas zonas de transio de comandos para DRILL PIPES.

2. Aumenta consideravelmente a eficincia e capacidade das sondas de pequeno porte em reas de furos rasos pela facilidade de manuseio e substituio dos comandos.

3. Ideal para perfurao de poos direcionais com desvios elevados uma vez que ele menos rgido que os comandos e tem muito menos contato com as paredes do poo.

O HEAVY WEIGHT um membro pesado intermedirio da coluna de perfurao.

Seu emprego em poos verticais apresenta as seguintes vantagens:

a) So empregados para substituir parte dos comandos, fornecendo peso sobre a broca em poos com dimetro at 4 maior que os Tool Joints, conexes em formaes moles.b) Reduo do torque em perfurao profunda com alta rotao.

c) Reduo do tempo de manobra, evitando manuseio de uma longa coluna de comandos.

d) Facilidade de manuseio e reduo dos defeitos das conexes.

Devem ser utilizados de 5 a 7 sees de HW na zona de transio entre os comandos e D.P. Isto confere uma alterao gradual na rigidez da coluna reduzindo danos por fadigas, nesta zona de transio. Tem mesma range de comprimento dos tubos.

A experincia tem demonstrado que a relao de resistncia ao dobramento (1/C ou mdulo de seo) entre os comandos e o HAVI-WATE ou tubos de perfurao deve ser considerado para evitar fadiga nestes elementos. Esta relao no deve ultrapassar 5,5.

Dados sobre Hewvy-Weight.

4. - COMANDOS DE PERFURAO

Alm das funes de rotao e circulao, os comandos tambm so utilizados para fornecer peso sobre a broca e proporcionar o efeito pendular.

O ideal seria a utilizao de comandos de grande dimetro, pois isto melhora o rendimento da broca, diminuiria os dog-legs e eliminaria a formao de espirais no poo.

Isto porm no prtico visto que se deve trabalhar sempre com a possibilidade de lavagem e utilizao de pescadores externos (overshots). Quanto ao especto externo os comandos podem ser: lisos, com rebaixamento no ponto de aplicao das cunhas, com pescoo para adaptao de elevadores e espiralados.

A escolha dos comandos a serem utilizados feita em funo do dimetro do poo, prevendo possveis pescarias futuras.

4.1 CARACTERSTICAS GERAISTodos os comandos so resfriados por inteiro e temperado com aquecimento automtico. A barra testada termicamente dentro das mais elevadas gamas de especificaes para serem obtidas as melhores propriedades fsicas. A escala de dureza varia 285 a 341 bhn.

Os comandos so fabricados de barras selecionadas de liga de ao cromo nolibdnio.So fabricados nos ranges de 30, 31 e 32 ps, dependendo do dimetro externo, em alguns casos esto disponveis em 42 ou 43 ps.

As conexes usadas esto em conformidade com as especificaes do API e esto protegidas por uma camada superficial fosfatada.Os comandos No Wall Stick, chamados espiralados tem a finalidade de evitar a presso diferencial. A reduo da rea de contato entre o comando e as paredes do poo reduz a possibilidade de priso. O comando espiralado tem uma reduo do peso de cerca de 4% do liso.

As caractersticas de alvio de tenso recomendadas para os comandos so as mesmas, que para todas as ferramentas de perfurao de poos, onde pode ocorrer fadiga cclica em funo do dobramento e elimina muitssimo o problema de quebra de pino.Os rebaixos de alvio API nos pinos e nas caixas remove as roscas que no esto em uso nas reas de alta solicitao de esforos das conexes, dos comandos e confere ao comando mais flexibilidade s conexes, menos possibilidade de fraturas por fadiga, uma vez que os dobramentos nas conexes ocorrem nas reas de superfcies de alvio suave e livre de concentraes de esforo.

4.2 CUIDADOS COM OS COMANDOS

No uso severo a que so submetidos, os comandos sofrem rupturas, sempre localizadas nas juntas e quase sempre causadas pela insuficiente aplicao de torque durante a conexo. As recomendaes seguintes devem ser complementadas por ajuda feitas para tubos de perfurao e unies cnicas.

4.2.1 TORQUE

Deve ser aplicado o torque adequado nas conexes, como j mencionado, a falta do torque correto provoca lavagem da rosca.

Deve ser aplicado com traes constantes e demoradas no cabo. Puxes violentos no produzem o efeito desejado devido grande inrcia.

4.2.2 MANOBRAS

Os comandos devem ser desconectados sempre em juntas alternadas, nas retiradas consecutivas da coluna, para que todos trabalhem igualmente e sejam verificados com igual freqncia.4.2.3 MOVIMENTAO

1 Usar protetor de rosca nas movimentaes.

2 No rolar os comandos. Suspend-los pelo centro de gravidade.

3 Estaleirar com apoio em trs pontos; no centro e nas extremidades.

5. ACESSRIOS

5.1 ESTABILIZADORESSo ferramentas cuja utilizao obriga a broca a girar no eixo central devido o constante contato com as paredes do poo. Protege o calibre e auxilia a manter o padro de corte no fundo do poo. Tambm evitam a oscilao do conjunto inferior dos comandos em conseqncia, mantendo uma carga igual em todos os cones.

Eles no impediro que a broca se desvie gradualmente, porm de grande auxlio ao no permitir rpidas alteraes de ngulos, evitando assim srios problemas de dog-legs. Serve para manter o poo o mais prximo possvel da vertical.

Os estabilizadores podem ser:

1) No rotativos

2) Rotativos

5.1.1 ESTABILIZADORES NO ROTATIVOS

So fabricados de borracha com uma luva metlica fina, moldada internamente para ser rigidez.

No tem a capacidade de escariar o poo e danifica-se rapidamente quando perfurando formaes abrasivas.

5.1.2 ESTABILIZADORES ROTATIVOSPodem ser: 1 Camisa substituvel

2 Lminas integral

3 Lmina soldadas

5.1.2.1 CAMISA SUBSTITUVEL

Quando desgastada a camisa pode ser substituda.

composto das seguintes partes:

- Mandril

- Camisa

- Saver sub

CARACTERSTICAS

1 As camisas possuem quatro lminas para maior contato com as paredes do poo e melhor estabilizao.

2 As extremidades das aletas so abauladas para minimizarem o torque durante a perfurao e reduzir os danos nas paredes do poo.

3 Possuem os intervalos entre as aletas aprofundadas at o dimetro externo do corpo, para facilitar a passagem de lama na circulao.

4 A camisa facilmente substituvel.

5 A junta do mandril central mais resistente que as conexes dos comandos usados.

5.1.2.2 LMINA INTEGRAL

As aletas ou lminas so em forma helicoidal para minimizar o torque durante a perfurao e reduzir os danos nas paredes do poo.

As aletas usadas no prprio corpo do estabilizador, tem embutidas partculas de carboneto de tungstnio de longa durao. Os intervalos entre as aletas se aprofundam at o corpo do estabilizador para facilitar a circulao de lama.

Pode tambm ser fabricada com camisa integral, neste caso a camisa unida ao corpo atravs do processo de contrao aps dilatao trmica.

No estabilizador de lmina integral, tipo inteirio, quando as lminas estiverem gastas e a recuperao foi antieconmica, o corpo pode ser transformado num sub ou em outra ferramenta.

5.1.2.3 LMINAS SOLDADAS

As lminas so soldadas na parte central do corpo. Muito eficiente quando se perfura formaes moles onde aderncia de cascalho nos comandos possa ser um problema, minimizando o problema de encerramento e assim o pistoneio.FINALIDADES DA SUA UTILIZAO

Quando se perfura em rea com tendncia a desvios bruscos.

A) Aumentam o comprimento livre de comandos acima da broca, produzindo maior efeito pendular, minimizando a inclinao do poo.

B) So utilizados para aumentar a rigidez da parte inferior da coluna de comando, evitando mudanas rpidas de ngulos.

C) Utilizados para manter a inclinao ou ganhar inclinao, quando se fizer necessrio, de acordo com o arranjo da coluna.

D) Servem para manter o calibre do poo.

5.2 REAMER ( ESCARIADOR ROTATIVO )So de trs tipos:

1- Reamer de fundo com trs roletes ou cortadores:

utilizado entre os comandos e a broca e assegura menor repassamento no poo por mant-lo calibrado.

2-Reamer de coluna com trs roletes ou cortadores:

Opera na coluna de comandos, para manter o calibre e a verticalidade do poo. eficiente para eliminar dog-legs, chavetas, etc.

3- Reamer de fundo com 6 roletes ou escariadores.

Trabalha entre os comandos e a broca, muito eficiente nas reas de furos tortuosos e para evitar alteraes abruptas de inclinao.

5.3 UNDERREAMERS

So utilizados para largar a seo do poo abaixo da superfcie com a finalidade de prover espao livre para descida de revestimento, obtendo-se adequado espao anular para cimentao, para remoo de chavetas, para alargamento da formao, para se efetuar gravel park nas operaes de completao e limpeza das janelas de side track.Os braos so mveis. Quando descendo no poo os mesmos ficam juntos ao corpo da ferramenta sendo abertos atravs de presso de bombeio.

5.4 HOLE OPENNER

Tem os braos fixos e servem para alargar desde a superfcie. Muito utilizado quando se deseja descer condutor 30. Perfura-se com a broca de 26 com o HOLE OPNNER de 36 posicionando sobre a broca.

5.5 AMORTECEDOR DE CHOQUE ( SHOCK SUB )

O amortecedor de choque possui uma mola helicoidal especial posicionando no interior de uma camisa externa. A parte superior da mola fixada na camisa exterior e a parte inferior est ligada a um mandril. Todas as cargas axiais torsionais da broca so transmitidas, atravs da mola, para os comandos. Este o tipo HI-TEMP da DRILLCO que tambm fabrica com mola de borracha. O amortecedor hidrulico fabricado pela Hughes, Eatman e outros. Qualquer que seja o fabricante, a funo prolongar a vida til da coluna de perfurao. A perfurao de formaes duras, caso dos conglomerados, faz com que a coluna de perfurao trepide demasiadamente.O amortecedor absorve estas vibraes poupando a coluna e a broca das danosas conseqncias desta trepidao indesejvel. Deve ser posicionado o mais prximo possvel da broca. Devido ao efeito da flamgagem, s vezes concorre para aumentar a inclinao do poo. Para manuse-lo e test-lo nas operaes de perfuraes nas sondas, deve se recorrer ao manual do fabricante.

5.6 SUBSTITUTOS

Todos os substitutos devem ser fabricados de material testado termicamente conforme as especificaes dos comandos. Devem ser fabricados segundos as recomendaes do API.

Pode ser:

- Sub do Kelly

- Sub de Elevao

- Sub de DPs dimetro corrido- Sub de reduo

- Sub de broca

- Junta PUP rosca inferior e superior igual.5.6.1 SUB DE ELEVAO

Feito com material testado termicamente, segundo especificaes dos comandos usinados e conforme as dimenses recomendadas. Podem ser com ombro cnico para elevador de 18 ou reto para elevador de 90. Servem para manusear os comandos na coluna quando manobrando ou nas conexes, no incio do poo, quando os mesmos no possuem rebaixos para elevadores.

5.6.2 SUBS DE DIMETRO CORRIDO

SUBS DE DIMETRO CORRIDO ____________________________________________

5.6.3 SUBS DE REDUO

SUBS DE REDUO ______________________________________________________

5.6.4 SUB DE BROCA

Conecta a broca aos comandos, sendo portanto cx cx.

5.6.5 JUNTA PUP 5.7 PROTETORESPodem ser com ala de suspenso e sem ala de suspenso. Fabricado em ao fundido reunindo as especificaes ASTAR N A 27. Enquanto os sem ala tem a funo apenas de proteger a rosca, os com ala alm desta funo so apropriados para suspender comandos etc.

5.8 LINHA NEUTRA

Os comandos de perfurao alm de promoverem a conexo com a broca e estabilidade coluna so utilizados tambm para fornecerem peso suficiente broca a fim de facilitar a penetrao da mesma na formao. Se a broca fosse conectada diretamente nos tubos e o peso sobre a broca fosse fornecido pelos tubos de perfurao, os mesmos por serem extremamente flexveis flambariam e com o movimento de rotao resultaria na ruptura da coluna e tambm no desvio do poo.Toda pea sujeita parcialmente compresso apresenta duas partes distintas onde esforos diferentes so desenvolvidos: trao e compresso. Existe uma zona onde os pontos existentes no esto sujeitos a nenhum esforo. Ao lugar geomtrico formado por estes pontos, denomina-se: LINHA NEUTRA.

Em uma coluna de perfurao que opera em determinado poo este fenmeno existe. Isto , haver uma zona de trao e outra de compresso. Os tubos de perfurao jamais devem trabalhar sob compresso pelas razes j expostas. Ento as peas parcialmente comprimidas so os comandos, assim a linha neutra encontra-se em alguma regio dos comandos, passando a uma determinada distncia da broca, dividindo a zona sob trao da zona de compresso. Existem 4 situaes possveis.

SITUAES:1. A Linha Neutra tangencia os dentes da broca:

Neste caso a broca est fora do fundo e toda coluna estaria sujeito trao, sustentada pelo gancho da Catarina.

2. Aplicando-se 10% do peso do comando sobre a broca:A linha neutra estar a uma certa distncia da broca, caso tenhamos um s tipo de comando, ento os 10% sero diretamente proporcionais ao comprimento dos comandos, isto 10% dos comandos esto sob compresso, como mostra a figura.

Se tivermos comandos diferentes deve-se determinar a posio da linha neutra.

3. Aplicando-se 50% do peso do comando sobre a broca:

Conforme mostra a figura, corresponde a 50% do comprimento dos comandos. O que no verdade caso tenhamos dois tipos de comandos.

4.- Aplicando-se sobre a broca peso superior aos dos comandos:

Neste caso a linha neutra estar passando nos tubos. Parte dos tubos est sob trao e outra sob compresso, o que danoso para a coluna.

APLICAO:

Um poo estava a 2.300m, sendo perfurado com a seguinte composio de coluna:BR, 6 DC 73/4, RED, 12 DC 63/4, 15 HW, DPS 5.

Peso da lama: 9,8 lb/ gal.DC 7 3/4: ID-3

DC 6 3/4" : ID 2 13/16

HW 5: 49,3 lb/p

DP 5 : 19,5 lb/p

Cada seo: 90 ps

Determine:

01. O fator de flutuao.

02. 80% do peso dos comandos sobre a broca.

03. A que distncia da broca est passando a linha neutra.04. A trao no topo dos comandos de 6 3/4", do HW e DPs quando perfurando.

05. O peso total da coluna.

06. Equip. suspenso 25.000 lb. Quando a coluna est suspensa do fundo, o que voc l no indicador de peso?

07. As leituras no indicador de peso, quando perfurando com os 80% do peso dos comandos sobre a broca.

Faa o diagrama de trao.

RESPOSTAS

01. Fator de Flutuao

= l L/65,32

= l 9,8/65,3 = 0,84902. Peso dos comandos:

7 - 6 x 30 x 136 = 24.480 lb

6 -12 x 30 x 101 = 36.360 lb

Total = 60.840 lb

P.S.B = 0,80 X 0,849 X 60.840 lb

P.S.B = 41.322 lb

03.- DCs 7 - Sobre a broca:

24.480 x 0,849 = 20.783 lb

- DCs 6 - Sobre a broca:

41.322 20.783 = 20.539 lb

30869,64 lb 360 ps

20539 - x

X = 239,52 ps

L.N. (180+239,52) ps da broca

419,52 ps da broca, ou seja 127,86m.

04.

TRAO

- No topo dos DCs 6 - 30.869,64 20.539 = 10.331 lb

- No topo das HW 5 15 x 30 x 49,3 x 0,849 = 18.835

Trao: 18.835 + 10.331 = 29.166 lb

- No topo dos DPs 5 1998,27 x 3,281 x 19,5 x 0,849 = 108,543 lb

Trao: 108.543 = 29.166 = 137.709 lb

05. Peso total da coluna:

DCs 7 - 36.360

6 - 24.480

HWs 5 - 22.185

DPs 5 - 6556,3 ps de DPs

127.848 lb

- No ar: 36.360 = 24.480 = 22.185 = 127.848 = 210.873 lb

- No poo: 210.873 x 0,849 = 179031 lb

06. Indicador de peso:

- Suspenso do fundo P.S.B = 0

- Leitura: 25.000 + 179.031 lb = 204.031 lb

07. Perfurando:

- Vernier 80% sobre a broca 41.322 lb

- Indicador de trao 162.709 lb

08. Diagrama de trao.EXERCCIOS

1) Um poo estava sendo perfurado a 3.200m com a seguinte composio de coluna:

BR, 21DC de 6 , 15HW5, DPs.A lama utilizada era de 10,2 lb/gal.

DPs 5: 19.5 lb/p

DCs 6 : 101 lb/p

HWs 5: 49 lb/p

Calcule:

a) O fator de flutuao de lama.

b) Considerando um fator de segurana de 80%, qual o mximo peso sobre a broca?

c) Qual a trao no topo da D.P?

d) Qual a trao no topo da HWs?

e) Qual a trao no topo dos comandos?

2) Com referncia ao problema anterior se o peso do equipamento suspenso 30.000lb, ao suspender a coluna do fundo que leitura teremos no indicador de peso?

3) O indicador de peso tem dois ponteiros, um o vernier voc l o peso sobre a broca e o outro indica o peso suspenso. Se voc est na sonda e observa a seguinte leitura:- Vernier: 35.000lb

- Peso Suspenso: 105.000lb

Voc foi informado que o equipamento suspenso; Catarina, elevador, etc, pesa 30.000lb.

Responda:

a) Qual o peso da ferramenta no poo?

b) Se a lama utilizada 9,8lb/gal, quanto pesa a ferramenta no ar?

c) O peso sobre a broca representa 80% do peso dos comandos. Qual o peso dos comandos?

d) Quando pesa os tubos?

4) Um poo de 17 est sendo perfurado com a seguinte composio de coluna:

BR,3 DC 9 , 6 DC 7 , 12 DC 6 , 15 HW 5, DPs.

Profundidade do poo: 1.300m.

Lama: 9,8lb/gal.

DP 5: 19,5 lb/p

DC 9 : ID 3

DC 6 : ID 2 13/16

DC 7 : ID 3

Peso do equipamento suspenso: 25.000lb.

Responda:

a) Qual o fator de flutuao da lama?

b) Qual peso dos comandos no ar?

c) Qual o peso dos tubos no ar ?

d) Qual o peso total da ferramenta no poo?

e) O que voc ler no indicador de peso quando suspende a coluna?

f) Se colocamos 45.000lb de peso a broca, onde est passando a linha neutra?

g) Quantos metros de comandos esto tracionados?

ANEXOS

ANEXO 01

ANEXO 02

ANEXO 03

ANEXO 04

ANEXO 5

ANEXO 6

FONTES DE CONSULTA

Manual de Perfurao Antnio Almeida

Curso de Coluna de Perfurao Jos Leo Guz

Catlogos da Drilco

Manual do IADC

Petroguia

Driling Data Handbook

Composite

Apontamentos de Aulas (CETRE)