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Materiais para CompletaoMateriais para Completao

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rea externa da coluna exposta ao fluido de completao gs lift ecompletao, gs lift e potencialmente oxignio no topo.

A coluna est em contato com o fluido com variada presso, temperatura velocidade de fluxo eA corroso do revestimento temperatura, velocidade de fluxo e contedo de gua do fundo ao topo.Os elementos elastomricos do packer esto expostos ao fluido de completao e fluidos de

A corroso do revestimento pouco provvel mas com consequncias mais severas do na coluna.

O elastmero do pisto para assentamento do packer est produo estagnados.

A cauda est exposta ao fluido porm sob baixo nvel de esforo.

assentamento do packer est exposto ao fluido de produo, porm com menor consequncia em caso de falha.

O revestimento estO liner est exposto ao fluido de produo. No caso de falha pode-se ter produo de gs, gua ou areia e dificuldade de assentar tampes ou no ser no detectado.

O revestimento est exposto a fluido de produo estagnado. As consequncias de uma corroso severa ou alta depende do que est por t d ti ttrs do revestimento.

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1. Um lingote de ao aquecido a 1200 C eaquecido a 1200 C e levado ao laminador

2. Os rolos oblquos fconferem um

movimento de rotao e translao ao lingote d l ddeslocando-o contra a ponteira

3. O tubo formado levado a um segundo laminador para reduzir a espessura e acertar o pdimetro externo

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4. Aps as duas laminaes o tubolaminaes o tubo empenado passa por 1 ou 2 mquinas desempenadoras de rolos

5 Finalmente o tubo5. Finalmente o tubo passa em uma srie de laminadores com

d ilmandril e calibradores para alisar as superfcies e pacertar os dimetros

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1. Um tarugo cilndrico de ao a 1200 C posicionado b d d

pabaixo de uma poderosa prensa (1500 t)

2. O mbolo da prensa posicionado sobre o tarugop g

3. O mandril acionado pela prensa fura totalmente o tarugo

4 O mbolo pressiona o4. O mbolo pressiona o tarugo forando todo o material a passar por uma matrizFi l t t b5. Finalmente o tubo passa em uma srie de laminadores com mandril e calibradores para alisar as s perfcies e acertar ossuperfcies e acertar os dimetros

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Processo empregado para aos carbono aos ligaaos carbono, aos liga, aos inoxidveis, ferro forjado

Trabalha com uma grande Trabalha com uma grande faixa de dimenses

Processos Solda Helicoidal (bobina) Solda Helicoidal (bobina) Solda longitudinal

Tipos de solda (ASME B31)B31) Arco submerso (Submerged

Arc Welding) Resistncia eltrica (Electric

R i t W ldi )Resistance Welding)

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Utiliza Bobina ou Chapa com ERWUtiliza Bobina ou Chapa com ERW

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Vantagens Menor relao custo/resistncia Fcil de conformar e soldar Abundante no mercado Abundante no mercado Aplicvel desde -45 C para qualquer presso

Aumento do carbono escoamento, resistncia, dureza, temperabilidade ductilidade, tenacidade, soldabilidade

Limite de carbono em tubos 0 35% C Limite de carbono em tubos 0,35% C Boa soldabilidade at 0,30% C Boa conformao frio at 0,20% C

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Aos acalmados Contm at 0,6 % Si (mnimo de 0,1 %) O silcio adicionado elimina gases (efervescentes) que

no contm Si Estrutura metalrgica mais fina e uniforme Aplicao T < 0 C e T > 400 C

Riscos de operao em alta temperatura Riscos de operao em alta temperatura T > 370 C fluncia T > 420 C precipitao de carbono (grafitizao)

T 530 C ( l d ) id fi i l T > 530 C (prolongado) oxidao superficial Transio ductil-frgil Tmin, oper=-45 C

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Os graus A e B das especificaes A53, A106, A135 e API-5L, e o grau C da especificao A106 devem atender:

C % Mn % Si % (mn)

Resistncia Limite (MPa)

Escoamento (MPa)

Grau A (baixo 0,25 0,27 0,93 0,10 333 206(carbono)

, , , ,

Grau B (mdio carbono)

0,30 0,29 1,06 0,10 412 235

Grau C (alto carbono)

0,35 0,29 1,06 0,10 471 265

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A ASME B.31 a norma mais utilizada no projeto de tubulaesde tubulaes

A ASME B.31 considera as especificaes de materiais da ASTM e API

ASTM (American Society for Testing a Materials) ASTM A53 Tubos de qualidade mdia, com ou sem

solda, 1/8 < OD < 26, com os graus A e Bg ASTM A106 Tubos de alta qualidade, sem solda, 1/8

< OD < 26, para altas temperaturas (ao acalmado) com os graus A, B e C

ASTM A120 Tubos de qualidade estrutural, com ou sem solda, 1/8 < OD < 26, para categoria D (no-inflamvel, no-txico, P < 1 MPa, T < 180 C )

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ASTM (American Society for Testing a Materials)ASTM A134 T b d lid d t t l SAW OD ASTM A134 Tubos de qualidade estrutural, SAW, OD > 16, para categoria D

ASTM A135 Tubos de qualidade estrutural, ERW, 2 < OD < 30 com os graus A B para categoria DOD < 30 , com os graus A, B , para categoria D

ASTM A333 Tubos de qualidade estrutural, com ou sem solda, baixa temperatura, graus de ao acalmado de 1 a 6de a 6

ASTM A671 Tubos de qualidade estrutural, ERW, OD > 16, para baixa temperatura e ambiente, 15 classes designadas de 10 a 52

ASTM A672 Tubos de qualidade estrutural, ERW, OD > 16, para temperatura e alta presso, 15 classes designadas de 10 a 52

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API (American Petroleum Institute)API 5L T b d lid d di ld API 5L Tubos de qualidade mdia, com ou sem solda, 1/8 < OD < 64, com os graus A e B

API 5LX Tubos de alta resistncia, com ou sem solda, para oleodutos e gasodutos (T =200 C)para oleodutos e gasodutos (Tmax, oper=200 C)

X 56 e X 80 so de aos de baixa liga (Ti, V e Nb)

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Aos Liga (Alloy Steels)A l id d d Aos que possuem qualquer quantidade de outros elementos, alm dos que entram na composio do ao carbono

b l (l ll l ) % Aos baixa liga (low alloy steels) at 5% Aos de liga intermediria (intermediate alloy

steels) entre 5% e 10% Aos alta liga (high alloy steels) maior que 10% Difceis de soldar

Aos inoxidveis (stainless steels) Aos inoxidveis (stainless steels) At 26% de cromo Fceis de soldar

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Altas temperaturasA i d li i b d b Acima do limite para tubos de ao carbono

Dentro do limite + alta resistncia mecnica, de fluncia ou corroso

Baixas temperaturas ( T< -45 C) Alta corroso Exigncia de No Contaminao Exigncia de No-Contaminao Segurana

Produtos Txicos Produtos inflamveis Produtos explosivos

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Cromo - melhora a resistncia corroso, particularmente na presena de CO Melhora a resistncia sob altas temperaturaspresena de CO2. Melhora a resistncia sob altas temperaturas.

Nquel - melhora a resistncia e proporciona resistncia corroso em conjuno com cromo, especialmente na presena de H2S.de H2S.

Molibdnio e Tungstnio melhora a resistncia sob altas temperaturas e endurecimento sob tratamento trmico.

Mangans - impede o enxofre livre e tambm aumenta a g ptemperabilidade.

Titnio aumenta a resistncia do ao. Silcio e Alumnio eliminam os gases efervescentes. O Silcio g

tambm aumenta a resistncia sob certos tratamentos trmicos. Nibio e Vandio aumentam a dureza e a resistncia. Nitrognio aumenta a resistncia em baixa concentrao.g

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Aos Liga Molibidnio e Cromo-Molibidnio Alta temperatura e ambiente corrosivo (Cr) Alta temperatura e ambiente corrosivo (Cr) Resistncia fluncia e ambiente corrosivo (Mo) Mo at 1% e Cr at 9% Cr at 2,5% ,

Ambiente de baixa corroso e alta temperatura Melhora resistncia a fluncia sob grandes esforos

mecnicos Alto Cr (5% Cr 0 5 % Mo) para hidrocarbonetos Alto Cr (5% Cr 0,5 % Mo) para hidrocarbonetos

Ambiente de alta corroso e alta temperatura Esforos mecnicos reduzidos

Aos Liga Nquel Aos Liga Nquel Baixa temperatura Ni Temperatura

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ASTM A335 Tubos sem solda, aos liga Mo e Cr-MoMo

ASTM A333 Tubos sem solda, aos liga Ni ASTM A671 Tubos de qualidade estrutural, ERW,

OD > 16, para baixa temperatura e ambiente, aos liga 2 Ni e 3 Ni

ASTM A672 Tubos de qualidade estrutural, ERW, q , ,OD > 16, para temperatura e alta presso, aos liga Mo

ASTM A691 Tubos de qualidade estrutural ERW ASTM A691 Tubos de qualidade estrutural, ERW, OD > 16, para temperatura e alta presso, aos liga Cr-Mo

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Austenticos (no magnticos)16 26% C 6 22% Ni 16 a 26% Cr e 6 a 22% Ni

Mais empregados para dutos Extraordinria resistncia fluncia e oxidao (

temperatura) Dcteis mesmo para baixssimas temperaturas

Ferrticos (magnticos) Ferrticos (magnticos) 16 a 30% Cr Baixo custo Menor faixa de aplicao mecnica e trmica Menor faixa de aplicao mecnica e trmica Difceis de soldar

Norma ASTM A312

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Aos DuplexR b t d i t i i tid d d Recebe esta denominao por ter iguais quantidades das fases ferrtica e austentica

Contm grande quantidade de Cr, Mo e Ni Combinam grande resistncia mecnica e a formao de Combinam grande resistncia mecnica e a formao de

pits de corroso Excelentes para poos HPHT

Aos Super Duplex Aos Super Duplex Maior adio de Nitrognio e Tungstnio para ter PREN >

40 Sua alta resistncia obtida por laminao a frio (no Sua alta resistncia obtida por laminao a frio (no

tratamento trmico) Anisotropia favorvel em tubos

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PREN (Pitting Resistance Equivalent Number)

PREN = %Cr + 3,3(%Mo+0,5%W)+16%N

% em peso

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Incoloy, Inconel, Money, Hastelloy A resistncia aumentada por deformao a frio A resistncia aumentada por deformao a frio Utilizadas para aplicaes de alta resistncia mecnica e a corroso Exemplos: flapper de DHSV, aberturas de camisa deslizante, linhas de controle,

etcEm funo do alta custo apenas as reas molhadas precisam ser protegidas com Em funo do alta custo apenas as reas molhadas precisam ser protegidas com essas ligas

Utilizadas para liner interno de Tubing em ambiente extremamente corrosivo

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Pedro Carlos Silva Telles, Tubulaes Industriais Materiais, Projeto, Montagem, 10 ed., LTC, 2001

Apostila SENAI/Esprito Santo Caldeiraria Apostila SENAI/Esprito Santo, Caldeiraria Tubulao Industrial, 1997.

Well Completion Design Well Completion Design