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FACULDADE CAPIXABA DE NOVA VENCIA UNIVEN CURSO TECNOLGICO EM PETRLEO E GS NATURAL

CLEBER PEREIRA VIEIRA ERICK GONALVES ARANHA

UM ESTUDO COMPREENSIVO DO BOMBEIO MECNICO PARA EXTRAO DE PETRLEO A PARTIR DO EXAME DAS CARTAS DINAMOMTRICAS

NOVA VENCIA 2009

CLEBER PEREIRA VIEIRA ERICK GONALVES ARANHA

UM ESTUDO COMPREENSIVO DO BOMBEIO MECNICO PARA EXTRAO DE PETRLEO A PARTIR DO EXAME DAS CARTAS DINAMOMTRICASTrabalho de Concluso de Curso elaborado como requisito para avaliao do Curso Tecnolgico em Petrleo e Gs da Faculdade Capixaba de Nova Vencia - UNIVEN - na disciplina Trabalho de Concluso de Curso I. Orientao: Prof. Jos Olegrio Rodrigues da Silva.

NOVA VENCIA 2009

CLEBER PEREIRA VIEIRA ERICK GONALVES ARANHA

UM ESTUDO COMPREENSIVO DO BOMBEIO MECNICO PARA EXTRAO DE PETRLEO A PARTIR DO EXAME DAS CARTAS DINAMOMTRICAS

Trabalho de Concluso de Curso apresentado ao Curso de Tecnolgico em Petrleo e Gs da Faculdade Capixaba de Nova Vencia - UNIVEN como requisito parcial para a obteno do ttulo de tecnlogo em Petrleo e Gs. Aprovada em ___ de ___________ de 2009.

COMISSO EXAMINADORA

__________________________________________________ Prof. Jos Olegrio Rodrigues da Silva Faculdade Capixaba de Nova Vencia Orientador

__________________________________________________ Prof. Thana Rodrigues Gava Faculdade Capixaba de Nova Vencia

__________________________________________________ Prof. Luiz Roberto Marques Albuquerque Faculdade Capixaba de Nova Vencia

Dedicamos este trabalho aos nossos familiares, que procuraram sempre atender s nossas necessidades, a fim de que fssemos bem sucedidos neste curso. Foram eles que proporcionaram estmulo no cumprimento de todas as atividades.

Agradecemos aos professores pelo apoio e em especial ao nosso orientador. Tivemos oportunidade de aprender algo mais para a nossa vida e carreira profissional. Agradecemos tambm aos nossos pais, por todo o investimento que fazem em ns, apostando sempre na nossa vitria. E ainda aos amigos e colegas, pelo incentivo e palavras de nimo ao longo da carreira e dos altos e baixos que a compem.

As riquezas naturais bem que podem ser exploradas pelos seres humanos, a fim de estes vivam bem. preciso, no entanto, que se entenda com maior literalidade do significado de ser humano: toda a raa humana e no apenas classes privilegiadas. (Annimo)

RESUMO O desenvolvimento deste trabalho almeja identificar, descrever e discutir a forma como funciona o bombeio mecnico de petrleo atravs da leitura das cartas dinamomtricas, j que o bombeio mecnico instrumento usado pela indstria de explorao e produo de petrleo na regio de So Mateus e seu entorno. Para isso, foi realizada uma pesquisa descritiva, exploratria, bibliogrfica, a fim de coletar os dados e apresentar sistematicamente as informaes obtidas. A pesquisa proporciona como resultado a compreenso mais clara do funcionamento do bombeio mecnico e a leitura das cartas dinamomtricas, que so o resultado de seu trabalho. certo que esta forma de prospeco de petrleo, sendo um dos recursos tecnolgicos mais usados em terra, deve ser mais conhecido pela populao em geral, a fim de promover a divulgao e compreenso de sua utilizao. Palavras-chave: Automao; desenvolvimento tecnolgico; prospeco.

LISTA DE FIGURASFIGURA 1 PRINCIPAIS PARTES DE UM SISTEMA DE BOMBEIO MECNICO .......................................................................................... 26 FIGURA 2 UNIDADE DE BOMBEIO .................................................................... 29 FIGURA 3 TELA DO SIMULADOR DE BOMBEIO MECNICO E SUA LEITURA .............................................................................................. 30 FIGURA 4 CARTA DINAMOMTRICA IDEAL E COM EFEITO DO ALONGAMENTO DAS HASTES ................................................................... 33 FIGURA 5 CARTA DINAMOMTRICA .................................................................. 34 FIGURA 6 CARTA DE FUNDO .............................................................................. 35 FIGURA 7 CARTA DE SUPERFCIE ..................................................................... 36 FIGURA 8 CARTA COM DESGASTE DE VLVULA .......................................... 36 FIGURA 9 CARTA COM PERDA DE VLVULA DE P ...................................... 37 FIGURA 10 CARTA COM PERDA DE FLUIDO .....................................................38 FIGURA 11 CARTA COM GOLPE DE BOMBA ..................................................... 39 FIGURA 12 CARTA COM BAIXO RENDIMENTO DO PISTO ............................ 40 FIGURA 13 CARTA DE HASTE PARTIDA ............................................................ 41 FIGURA 14 CARTA DE INTERFERNCIA POR GS .......................................... 42

SUMRIO 1 INTRODUO ............................................................................................. 11

1.1 JUSTIFICATIVA DO TEMA .............................................................................. 12 1.2 DELIMITAO DO TEMA ................................................................................ 13 1.3 FORMULAO DO PROBLEMA ..................................................................... 13 1.4 OBJETIVOS ......................................................................................................13 1.4.1 OBJETIVO GERAL ............................................................................................... 13 1.4.2 OBJETIVOS ESPECFICOS .................................................................................... 13 1.5 HIPTESE ........................................................................................................14 1.6 METODOLOGIA ............................................................................................... 14 1.6.1 CLASSIFICAO DA PESQUISA ............................................................................. 14 1.6.2 TCNICAS PARA COLETA DE DADOS ..................................................................... 14 1.6.3 FONTES PARA COLETA DE DADOS .........................................................................15

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REFERENCIAL TERICO ....................................................................... 16

2.1 OS PROCESSOS DE CONTROLE NA AUTOMAO .................................... 16 2.1.1 CONTROLADORES LGICOS PROGRAMVEIS CLPS .......................................... 17 2.1.2 REDE DE COMUNICAO ..................................................................................... 17 2.1.3 SUPERVISO ...................................................................................................... 18 2.2 A PROSPECO DE PETRLEO ................................................................. 20 2.2.1 PERFURAO DE POOS .................................................................................... 21 2.2.2 AVALIAO DE FORMAES ............................................................................... 21 2.2.3 COMPLETAO DE POOS .................................................................................. 22 2.2.4 ELEVAO DE PETRLEO ................................................................................... 22 2.3 O BOMBEIO MECNICO: A COMPREENSO DE SUA UTILIZAO .......... 24 2.3.1 INFORMAES BSICAS ..................................................................................... 24 2.3.2 O BOMBEIO MECNICO: MEIO ARTIFICIAL DE ELEVAO DO PETRLEO ................. 26 2.3.3 COMO SE D A ANLISE DO BOMBEIO MECNICO ................................................. 29 2.3.4 AS CARTAS DINAMOMTRICAS: COMPREENSO ....................................................32 2.3.5 AS CARTAS DINAMOMTRICAS: MODELOS ............................................................ 34

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CONCLUSO E RECOMENDAES .................................................. 43

3.1 CONCLUSO ................................................................................................... 43 3.2 RECOMENDAES ........................................................................................ 43

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REFERNCIAS ............................................................................................ 45

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INTRODUO

Desde o surgimento da indstria do petrleo, os profissionais que dela fazem parte procuram otimizar a extrao de suas matrias-primas: petrleo e gs natural. A necessidade de gerenciar a elevao artificial de petrleo torna essencial a obteno de informaes sobre o processo. Neste sentido, uma das dificuldades encontradas para centralizar as informaes o fato de cada mtodo de elevao ter suas prprias variveis a serem monitoradas. Assim, devido s peculiaridades de cada processo controlado e seus sinais monitorados, vrias empresas de automao tm desenvolvido controladores especficos, cada um com seu prprio protocolo de comunicao. Todavia, as informaes provenientes de todos os processos so primordiais para o controle da produo de petrleo. Na extrao de petrleo necessrio, na maioria dos casos, acelerar a produo e, no conjunto de solues possveis, a instalao de bombas de fundo nos poos, considerado um dos mtodos mais eficazes. Para trazer o petrleo superfcie, o bombeio mecnico um dos mtodos de elevao artificial mais utilizado na indstria petrolfera. E o acompanhamento da produo de um poo que se utiliza do sistema de bombeio mecnico se d principalmente pela anlise das cartas dinamomtricas. A tecnologia que utiliza sistemas mecnicos, eletromecnicos e computacionais para operar no controle de processos pode ser definida, no contexto industrial, como automao. Os principais motivos que levam as empresas a automatizarem os seus processos so: Reduo de custos de pessoal devido substituio por mquinas; Aumento da qualidade dos produtos devido preciso das mquinas; Reduo de produtos em estoque devido ao aumento da produtividade; Reduo de perdas de produtos; e Diminuio no tempo de fabricao.

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Os processos automatizados utilizam tcnicas que permitem, atravs do uso de controladores e algoritmos de controle, armazenar suas informaes, calcular o valor desejado para as informaes armazenadas e, se necessrio, tomar alguma ao corretiva. Este tipo de comportamento representa o funcionamento de um sistema realimentado ou em malha fechada. A montagem de automveis atravs de robs um dos exemplos mais comuns de processos automatizados na indstria atualmente. O que aqui se deseja abordar tal processo na indstria petrolfera. Este trabalho prope-se, ento, desenvolver pesquisa bibliogrfica sobre o sistema de bombeio mecnico e seu acompanhamento atravs da leitura de informaes fornecidas pelas cartas dinamomtricas.

1.1 JUSTIFICATIVA DO TEMA A utilizao de tecnologias na indstria do petrleo pode ser constatada pela populao em geral quando as pessoas observam alguns equipamentos funcionando em locais de extrao. No caso da regio norte do Estado do Esprito Santo mais precisamente So Mateus e seu entorno h a presena de trabalho petrolfero cotidianamente, o que causa a curiosidade e o interesse em como se d o processo de explorao deste lquido to precioso e de seus derivados. Desta forma, a opo por este tema se deu em virtude da necessidade de uma maior divulgao da importncia que h na utilizao do bombeio mecnico para a indstria petrolfera, pois atravs dele que se d a elevao do fluido at a superfcie. Este instrumento chamado popularmente de cavalo-de-pau, que para muitos parece ser uma mquina sem tanta importncia, pode ser apresentado como aquilo que realmente : um equipamento de grande utilidade para o que se pode considerar extrao do petrleo em superfcie terrestre. Mesmo que sejam aqui reconhecidas as devidas limitaes de abordagem do assunto, especialmente em virtude da ausncia de fontes impressas em livros editados e divulgados, os autores desejam apresentar o mtodo de bombeio mecnico de pe-

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trleo e sua correta monitorao atravs da utilizao da leitura das cartas dinamomtricas.

1.2 DELIMITAO DO TEMA Considerando-se as diversas formas como o petrleo retirado do subsolo, o presente estudo delimita-se a um estudo compreensivo do bombeio mecnico de petrleo a partir do exame das cartas dinamomtricas.

1.3 FORMULAO DO PROBLEMA Sendo o bombeio mecnico uma das formas mais usadas em solo para a extrao de petrleo, como possvel compreender a sua utilizao e eficincia?

1.4 OBJETIVOS 1.4.1 OBJETIVO GERAL Apresentar a utilizao do bombeio mecnico na extrao de petrleo, de modo que se compreenda mais claramente a sua eficincia atravs da leitura das cartas dinamomtricas.

1.4.2 OBJETIVOS ESPECFICOS Analisar as teorias existentes acerca dos processos de controle na automao constantes na literatura disponvel; Indicar as formas gerais pelas quais so feitos os controles sobre o trabalho realizado para a prospeco de petrleo; Destacar a utilizao do bombeio mecnico, a fim de compreender precisamente o seu desempenho, registrado atravs da leitura das cartas dinamomtricas.

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1.5 HIPTESES A partir do conhecimento e compreenso da utilizao do bombeio mecnico para extrao de petrleo pode acontecer atravs de um estudo mais direto e uma pesquisa voltada para a divulgao, usando, claro, uma linguagem simples e acessvel.

1.6 METODOLOGIA 1.6.1 CLASSIFICAO DA PESQUISA De acordo com Gil (2002), uma pesquisa, tendo em vista seus objetivos, pode ser classificada como pesquisa exploratria e pesquisa descritiva, ambas sendo compreendias da seguinte forma: Pesquisa exploratria: tem como objetivo bsico proporcionar maior familiaridade com o problema, com vistas a torn-lo mais explcito. Pode envolver levantamento bibliogrfico, entrevistas com pessoas experientes no problema pesquisado. Geralmente, assume a forma de pesquisa bibliogrfica e estudo de caso. Sendo assim, a presente pesquisa tem cunho exploratrio, elencando os aspectos relevantes sobre o tema em questo, com o exame de textos escritos por especialistas e estudiosos, os quais se posicionam na rea.

1.6.2 TCNICAS PARA COLETA DE DADOS Para a compreenso das tcnicas para a coleta de dados, Severino (2000, p. 35) destaca que,O estudante tem de se convencer que sua aprendizagem uma tarefa eminentemente pessoal, tem de se transformar num estudioso que encontra no ensino escolar no um ponto de chegada, mas um limiar do qual constitui toda uma atividade de estudo e de pesquisa, que lhe proporciona instrumentos de trabalho criativo em sua rea. intil retorquir que isto j bvio para qualquer estudante.

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Sendo estudantes conscientes, seguiram o que pensa o autor citado e procuraro examinar fontes bibliogrficas pertinentes ao tema, pois quando se recorre pesquisa, o intuito contextualizar adequadamente os conhecimentos e sedimentar as experincias vividas. Os dados e informaes foram coletados atravs da leitura de materiais disponibilizados na Internet e em artigos analisados em sala de aula.

1.6.3 FONTES PARA COLETA DE DADOS Para fazer uso de fontes de dados corretas, preciso posicionar-se de acordo com o pensamento bastante coerente, que afirma:Os critrios para classificao dos tipos de pesquisa variam de acordo com o enfoque do autor. A diviso obedece a interesses, condies, campos, metodologias, situaes, objetivos, objetos de estudo etc. (LAKATOS; MARCONI, 2001, p. 21).

Com o intuito de buscar informaes as mais pertinentes sobre o assunto, listou-se um nmero de fontes escritas por especialistas na rea da explorao de petrleo e seus derivados. certo que as fontes para coleta de dados no foram to variadas, haja vista que, como j foi explicitado anteriormente, no h obras que abordem o tema como se deseja, sendo necessrio estabelecer os contedos e dados conceituais relevantes ao trabalho.

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REFERENCIAL TERICO

2.1 OS PROCESSOS DE CONTROLE NA AUTOMAO Os processos fsicos representam o objeto da automao, sendo supervisionados e monitorados, fornecendo as informaes que so utilizadas tanto no controle dos processos quanto na gerncia dos dados obtidos. A elevao de fluido em poos de petrleo um exemplo de processo fsico. Este processo, quando automatizado, permite alto nvel de controle sobre volume de fluido sendo extrado do reservatrio.Os sensores podem ser analogamente comparados aos olhos, pois capturam as informaes relativas ao estado do processo fsico industrial e as transmitem ao controlador do processo, assim como os olhos capturam as imagens e as transmitem ao crebro. Os instrumentos de medio utilizados na indstria tm os sensores como elemento primrio e podem ser classificados, de acordo com o tipo de sinal transmitido, como digitais ou analgicos. Outra classificao, de acordo com a aplicao, divide os sensores em detectores e medidores (ASSMANN, 2008, p. 32).

Detectores: so capazes de capturar e sinalizar informaes representado-as somente nos estados ON/OFF. Os detectores de curso, de proximidade e as clulas fotoeltricas podem funcionar como detectores. Medidores: so capazes de capturar e sinalizar informaes representando-as em um nmero muito grande de estados representando valores medidos. Os sensores de posio, de temperatura, de presso e de peso so exemplos de instrumentos deste tipo.Uma vez perfurado um poo, os sensores inseridos no mesmo por meio de um cabo fornecem sua imagem detalhada. Esses sensores respondem a uma srie de questes durante a vida til do reservatrio. [...] Um dispositivo de teste iado no poo por meio de um cabo. Ele pra na primeira estao e pressiona a parede do poo. Uma sonda inserida na formao rochosa e mede a presso dos fluidos na mesma. A sonda removida em seguida e iada para o prximo ponto de amostragem. Novamente, a presso medida nessa profundidade. medida que o procedimento repetido, ser criada uma curva, mostrando como a presso varia com a profundidade. Deflexes na curva de presso indicam mudanas no tipo de fluido na rocha. Os geocientistas podem ento conhecer, com preciso de alguns centmetros, as fronteiras verticais entre gs, petrleo e gua informaes crticas para a extrao de um maior volume de petrleo por poo. Medies posteriores da presso e do escoamento podem fornecer mais informaes: a vazo do reservatrio, o volume de reservas contido, e a distncia do poo at as fronteiras do reservatrio (SCHLUMBERGER, 2008, p. 2).

Os atuadores podem ser comparados s mos, pois eles executam sobre o processo as tarefas ordenadas pelo controlador, assim como as mos executam as tarefas

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ordenadas pelo crebro. Incluem-se no grupo dos atuadores os rels auxiliares, os contadores e conversores eletrnicos e os variadores de velocidade/frequncia.

2.1.1 CONTROLADORES LGICOS PROGRAMVEIS CLPS Um Controlador Lgico Programvel (CLP) um aparelho digital que usa memria programvel para armazenar instrues que implementam funes lgicas como: seqenciamento, temporizao, contagem e operaes aritmticas, para controlar diversos tipos de mquinas e processos (SOUZA ET AL, 2006, 2005). A forma bsica de seu funcionamento oriunda da lgica de programao dos diagramas eltricos a rels. O seu funcionamento se d atravs de uma rotina cclica de operao somente com variveis digitais, o que o caracteriza como um controlador discreto (SOUZA ET AL, 2006, 2005). Quando este tipo de equipamento manipula variveis analgicas ele chamado de Controlador Programvel (CP). As principais vantagens apresentadas pelo uso do CLP so as seguintes (NASCIMENTO ET AL, 2004): Interfaces de operao e programao facilitadas ao usurio; Instrues de aritmtica e manipulao de dados; Recursos de comunicao em redes de CLPs; Confiabilidade; Flexibilidade; e Velocidade.

2.1.2 REDE DE COMUNICAO Uma das grandes vantagens na automao de processo industriais est na possibilidade de utilizar controladores e dispositivos digitais com capacidade de processa-

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mento autnomo de uma forma geral juntamente com os PCs (Computadores Pessoais). Desta forma, pode-se afirmar que, possvel conseguir uma intercomunicabilidade entre todos os elementos da estrutura da automao atravs de um meio fsico adequado definido para a transmisso de dados, criando um sistema de comunicao em rede em que os elementos podem trocar dados e compartilhar recursos entre si (SOUZA ET AL, 2006, 2005, p. 6).

Ao estabelecer os dados de forma digital por meio de uma rede de comunicao entre os mais diferentes nveis hierrquicos dentro de uma indstria, reduz-se o custo de fabricao, pela eficincia da manipulao do produto, aumenta-se a produtividade e se estabelece um novo conceito em automao industrial: a integrabilidade de seus componentes nos mais diferentes nveis (NASCIMENTO ET AL, 2004).

2.1.3 SUPERVISO Os sistemas de superviso devem ser capazes de processar as informaes do processo e torn-las disponveis para o operador do processo ou qualquer outro usurio do software supervisrio. Podem tambm realizar atividades de controle em nvel de superviso e, automaticamente, com o auxlio de algum mecanismo especfico aplicado ao sistema computacional, tomar decises e executar aes sobre o processo. Os sistemas de superviso de processos industriais so tambm conhecidos como sistemas SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition). Os primeiros sistemas SCADA, basicamente telemtricos, permitiam informar periodicamente o estado corrente do processo industrial monitorando apenas sinais representativos de medidas e estados de dispositivos atravs de um painel de lmpadas e indicadores, sem que houvesse qualquer interface de aplicao com o operador. Com a evoluo da tecnologia, os computadores passaram a ter um papel importante na superviso dos sistemas, coletando e tornando disponveis os dados do processo. O acesso remoto aos dados facilita tanto o monitoramento quanto o controle do processo, fornecendo, em tempo til, o estado atual do sistema atravs de grficos, previses ou relatrios,

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viabilizando tomadas de decises, seja automaticamente ou por iniciativa do operador (SOUZA ET AL, 2006). Os sistemas supervisrios tm se mostrado de fundamental importncia na estrutura de gesto das empresas, fato pelo qual deixaram de ser vistos como meras ferramentas operacionais, ou de engenharia, e passaram a ser vistos como uma relevante fonte de informao. Os sistemas de superviso de processos industriais automatizados desempenham trs atividades bsicas (SOUZA ET AL, 2006): Superviso; Operao; e Controle.

Na superviso, incluem-se todas as funes de monitoramento do processo, tais como grficos de tendncias de variveis analgicas ou digitais, relatrios em vdeo e impressora, dentre outras. A operao nos atuais sistemas SCADA tem a grande vantagem de substituir as funes da mesa de controle, otimizando os procedimentos de ligar e desligar equipamentos ou seqncias de equipamentos, ou ainda mudar o modo de operao dos equipamentos de controle. No controle supervisrio os algoritmos de controle so executados numa unidade de processamento autnomo (CLP). Assim, o sistema de superviso responsvel somente por ajustar os setpoints do mecanismo de controle dinamicamente, de acordo com o comportamento global do processo. Um sistema de superviso caracteriza-se por: fazer a aquisio de dados do processo; tornar os dados disponveis visualmente; processar eventos e ativar alarmes; e ser tolerante a falhas (SOUZA ET AL, 2006). A crescente utilizao do petrleo como fonte de energia um dos fatores que mais tem contribudo para a evoluo tecnolgica industrial neste setor. Atualmente, com o advento da petroqumica, a utilizao dos derivados do petrleo tem se tornado cada vez mais comum. Alm disso, centenas de novos compostos utilizados diaria-

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mente passaram a ser produzidos, como plsticos, tintas, corantes, adesivos, solventes, detergentes, etc. (SOUZA ET AL, 2006). Assim, o petrleo passou a ser indispensvel s comodidades e conforto da vida moderna, alm de ser utilizado como combustvel.

2.2 A PROSPECO DE PETRLEO At que seja possvel extrair o petrleo do subsolo preciso seguir vrias etapas que garantem a existncia de petrleo numa determinada regio e viabilizam fsica e economicamente a elevao do fluido. Resumidamente, essas etapas consistem na prospeco do petrleo, perfurao dos poos, avaliao das formaes, completao dos poos e aplicao dos mtodos de elevao. A busca de novas jazidas de petrleo, chamada de programa de prospeco de petrleo, tem como seus objetivos fundamentais localizar dentro de uma bacia sedimentar as situaes geolgicas que tenham condies para a acumulao de petrleo e verificar qual, dentre essas situaes, apresenta maior possibilidade de conter petrleo.A busca do petrleo comea na pesquisa de um reservatrio uma camada de rocha que pode reter petrleo e uma vedao impermevel que impede o movimento ascendente do petrleo e o aprisiona no reservatrio. At um poo ser perfurado, difcil confirmar a presena de petrleo podemos confirmar apenas a presena de uma estrutura que pode cont-lo. H trs modos de encontrar petrleo ou gs: examinando a superfcie terrestre em busca de evidncias de locais de aprisionamento, utilizando sensoriamento remoto da superfcie para sondar as camadas de rocha abaixo dela e efetuando medies em poos (SCHLUMBERGER, 2008, p. 3).

A existncia ou no de petrleo no pode ser prevista, porm possvel determinar regies onde a probabilidade de existir seja maior. As regies de provvel acmulo de petrleo so identificadas atravs de mtodos geolgicos e geofsicos. Assim, o programa de prospeco disponibiliza uma srie de informaes tcnicas que indicam a localizao mais propcia para a perfurao dos poos. importante ressaltar que os custos com a prospeco so relativamente pequenos se comparados com os custos de perfurao, o que torna o programa de prospeco realmente indispensvel.

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2.2.1 PERFURAO DE POOS Com o auxlio das informaes obtidas na fase de prospeco, so escolhidas as localizaes dos poos que so perfurados utilizando-se um equipamento denominado sonda No mtodo de perfurao atualmente utilizado na indstria, chamado de perfurao rotativa, as rochas so perfuradas pela ao da rotao e pelo peso aplicados a uma broca posicionada na extremidade inferior de uma coluna de perfurao. Os fragmentos da rocha so removidos continuamente atravs de um fluido de perfurao ou lama. Ao atingir determinada profundidade, a coluna de perfurao retirada do poo e uma coluna de revestimento de ao descida no poo com objetivo inicial de evitar o desmoronamento das paredes do poo. O espao entre os tubos de revestimento e as paredes do poo so normalmente cimentados a fim de isolar as rochas atravessadas e garantir maior segurana na perfurao (SCHLUMBERGER, 2008). Aps a cimentao, a coluna de perfurao descida novamente, agora com uma broca de dimetro menor que a largura da coluna de revestimento, at determinada profundidade para a insero de uma nova coluna de revestimento, de dimetro menor que a anterior, procedendo-se a uma nova cimentao. Esse processo se repete at que seja alcanada a profundidade desejada para o poo. Assim, possvel perceber de modo claro que o processo de perfurao se d em diversas fases, caracterizadas pelo dimetro das brocas de perfurao, que reduzido em cada uma delas (ASSMAN, 2008).

2.2.2 AVALIAO DE FORMAES A avaliao das formaes representa o conjunto de atividades que visa definir quantitativa e qualitativamente o potencial de uma jazida petrolfera, determinando sua capacidade produtiva e o valor estimado de suas reservas de leo e gs. Uma das principais tcnicas utilizadas na avaliao das formaes a perfilagem, que consiste em traar perfis para os poos. Os perfis dizem respeito imagem visual,

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em relao profundidade, de caractersticas das diversas rochas perfuradas no poo.Caractersticas como resistividade eltrica, radioatividade natural ou induzida e potencial eletroqumico natural determinam o perfil de um poo. Os perfis so obtidos com o deslocamento de um sensor de perfilagem dentro posto dentro do poo, sendo estes denominados de perfis eltricos, independentemente do processo fsico de medio utilizado (ASSMAN, 2008, p. 38).

Com base na anlise dos perfis, decide-se quais intervalos do poo so de interesse econmico potencial para um possvel teste de formao, colocando o poo em pleno fluxo, o que vir a fornecer os dados sobre a capacidade produtiva do poo.

2.2.3 COMPLETAO DE POOS O conceito de completao relaciona-se com: o conjunto de operaes destinadas a equipar o poo para produzir leo ou gs de forma segura e econmica durante toda a sua vida produtiva. A otimizao da vazo de produo representa um dos aspectos tcnicos considerados mais relevantes a ser planejado na fase de completao (ABPG*PDPETRO, 2008). A fim de minimizar a necessidade de intervenes futuras na manuteno do poo, preciso fazer com que a completao seja feita da forma mais permanente possvel. Tendo em vista os altos custos envolvidos na etapa de completao, deve-se planejar cuidadosamente a execuo desta etapa e fazer uma anlise minuciosa da viabilidade econmica (ABPG*PDPETRO, 2008)

2.2.4 ELEVAO DE PETRLEO Os mtodos de elevao de petrleo so classificados como naturais ou artificiais. Na elevao natural os fluidos contidos no reservatrio subterrneo alcanam a superfcie devido, exclusivamente, energia contida no reservatrio. Os poos que produzem desta forma so chamados de surgentes. Se a presso do reservatrio for

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baixa, para que os fluidos alcancem a superfcie necessria a adio de alguma energia externa. Essa situao pode ocorrer em poos recentemente perfurados, porm bem mais comum em poos que se encontram j no final da sua vida produtiva. Neste caso, utiliza-se os mtodos de elevao artificiais que, fazendo uso de equipamentos especficos, reduzem expressivamente a presso no fluxo no fundo do poo, aumentando o diferencial de presso sobre o reservatrio, o que vai resultar no aumento da vazo do poo. Os principais mtodos de elevao artificial que so utilizados atualmente nas indstrias so (ABPG*PDPETRO, 2008):

Gas-lift Contnuo e Intermitente (GLC e GLI). O Gas-Lift um mtodo de elevao artificial que utiliza a energia contida em gs comprimido para elevar fluidos ( leo e/ou gua ) at a superfcie. O gas-lift contnuo similar elevao natural e baseia-se na injeo contnua de gs a alta presso na coluna de produo com o objetivo de gaseificar o fluido desde o ponto de injeo at a superfcie; O gas-lift intermitente baseia-se no deslocamento de golfadas de fluxo para a superfcie atravs da injeo de gs a alta presso na base de golfadas;

Bombeio Centrfugo Submerso (BCS). Neste tipo de bombeio, a energia transmitida para o fundo do poo atravs de um cabo eltrico. A energia eltrica transformada em energia mecnica atravs de um motor de subsuperfcie, o qual est diretamente conectado a uma bomba centrfuga. Esta transmite a energia para o fluido sob forma de presso, elevando-o para a superfcie;

Bombeio Mecnico com Hastes (BM). Acontece pelo movimento rotativo de um motor eltrico ou de combusto interna, que transformado em movimento alternativo por uma unidade de bombeio localizada prxima cabea do poo;

Bombeio por Cavidades Progressivas (BCP). um mtodo de elevao artificial em que a transferncia de energia ao fluido feita atravs de uma bomba de cavidades progressivas. uma bomba de deslocamento positivo que trabalha imersa em poo de petrleo, constituda de rotor e estator.

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A escolha de um mtodo de elevao artificial depende de alguns fatores, tais como o nmero de poos, a produo de areia, profundidade do reservatrio, disponibilidade de energia, equipamento disponvel, treinamento do pessoal, custo operacional, etc. Para este trabalho, importa destacar o bombeio mecnico, que apresentado a seguir.

2.3 O BOMBEIO MECNICO: A COMPREENSO DE SUA UTILIZAO O que foi afirmado at aqui acerca da automao e sua utilizao na explorao de petrleo vem culminar no exame do ponto especfico deste trabalho de pesquisa, que mostrar o Bombeio Mecnico do petrleo. Este considerado pelos especialistas como a tcnica de elevao artificial de petrleo mais utilizada no mundo, podendo ser utilizado para elevar o fluido at a mdias vazes em poos que ainda estejam rasos. Se for utilizado em poos que esto sendo explorados em grande profundidade, certamente obtm baixas vazes.

2.3.1 INFORMAES BSICAS O bombeio mecnico com hastes transforma o movimento rotativo de um motor eltrico ou de combusto interna em movimento alternado das hastes para o fundo do poo, acionando uma bomba que eleva os fluidos at a superfcie em ciclos seqenciados de bombeio. Cada ciclo de bombeio composto por um curso ascendente das hastes, chamado de upstroke, e outro descendente, que chamado de downstroke (ABPG*PDPETRO, 2008). Esse mtodo de elevao se torna problemtico em poos que produzem muita areia e em poos desviados ou direcionais. A presena de areia no fluido desgasta os equipamentos utilizados no bombeio devido sua abrasividade. Nos poos direcionais, a utilizao do bombeio mecnico resulta num elevado atrito entre as hastes e a coluna de produo, desgastando-os prematuramente.

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Os principais elementos envolvidos em um sistema de elevao de fluidos por bombeio mecnico (FIGURA 1) so (ABPG*PDPETRO, 2008) Bomba de subsuperfcie: responsvel por fornecer energia ao fluido vindo da formao. Essa transmisso de energia est sob a forma de aumento de presso; Coluna de hastes: atravs do seu movimento alternativo, a coluna de hastes transmite energia para a bomba de subsuperfcie. A primeira haste no topo da coluna chamada de haste polida, por ter sua superfcie externa polida. A haste polida, devido ao movimento alternativo da coluna, entra e sai constantemente do poo e tem a funo de proporcionar uma maior vedao cabea do poo; Unidade de bombeio (ou UB): responsvel pela converso do movimento de rotao do motor em movimento alternado transmitido s hastes. A escolha da unidade de bombeio deve atender a trs solicitaes, de modo a no sofrer danos durante a sua operao. So elas: o torque mximo aplicado, a mxima carga das hastes, e o mximo curso da haste polida. Motor: atravs do seu movimento de rotao, o motor responsvel por transmitir energia unidade de bombeio. Os motores podem ser eltricos ou de combusto interna. A disponibilidade de energia eltrica implicar sempre na utilizao de um motor eltrico, tendo em vista que so mais eficientes, tm menor custo operacional e apresentam menor rudo em relao aos motores de combusto interna. Estes so utilizados, geralmente, em locais que esto isolados, onde a construo de uma rede para distribuio eltrica economicamente invivel.

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Figura 1 Principais partes de um sistema de bombeio mecnico. Fonte: ABPG*PDPETRO, 2005, p. 33.

2.3.2 O BOMBEIO MECNICO: MEIO ARTIFICIAL DE ELEVAO DO PETRLEO Compreende-se que na fase de produo, o petrleo pode vir superfcie unicamente devido presso dos fluidos existentes no interior da jazida. Nestes casos, os poos so chamados de surgentes. Quando isso no ocorre, preciso suplementar a energia da jazida para elevar os fluidos do fundo do poo at a superfcie. Neste caso os poos produzem por elevao artificial (SOUZA ET AL, 2006). Ao que se pde entender, o bombeio mecnico um mtodo de elevao artificial em que uma unidade de bombeamento instalada na superfcie, prximo cabea do poo, para transformar movimento rotativo de um motor em movimento alternatido. Este movimento alternativo transmitido por meio de uma coluna de hastes de ao, colocada dentro da coluna de produo, para uma bomba que est localizada no fundo do poo. A bomba alternativa, localizada prximo ao fundo da jazida, fornece energia ao petrleo para elev-lo at a superfcie. Este mtodo usado para produo em poos de at 800 metros, localizados em terra, com vazo de at 180 metros cbicos/dia. Embora possa produzir em poos

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de at 3.000 metros de profundidade, a vazo cai para at 20 metros cbicos/dia (SCHLUMBERGER, 2009). A bomba mecnica, dentro dos sistemas de extrao artificial pode ser considerada como um dos mais conhecidos e utilizados por causa de sua extensa histria na indstria explorao de hidrocarbonetos. Um dos aspectos mais importantes quando da escolha de uma bomba a profundidade e o tipo de fluido a produzir. Nessa altura, tem-se que considerar algumas variveis, tais como: as caractersticas do petrleo, a porcentagem de gua, emulses, o gs associado e o gs livre, entre outros (UNIVERSIDADE DE SO PAULO, 2008). Esta a razo pela qual a escolha da profundidade para o uso de bombas com dispositivos especiais. Elas so comumente usadas na produo palco, uma vez que permitem reduzir as ineficincias das bombas convencionais, nas condies referidas. A necessidade de gerenciar a elevao artificial de petrleo torna essencial a obteno bem mais detalhada de informaes sobre o processo. Neste sentido, uma das dificuldades encontradas para centralizar as informaes o fato de cada mtodo de elevao ter suas prprias variveis a serem monitoradas. Assim, devido s peculiaridades de cada processo controlado e seus sinais monitorados, vrias empresas de automao tm desenvolvido controladores especficos, cada um com seu prprio protocolo de comunicao. Todavia, as informaes de todos os processos so primordiais para o controle da produo de petrleo (SOUZA ET AL, 2006). Em um caso ideal, todas as informaes devem estar disponveis em um nico software de superviso. O sistema deve ser capaz de coletar dados dos processos e entreg-los ao sistema de gerenciamento, independentemente da tcnica de elevao artificial sendo utilizada e dos controladores e dispositivos de conexo com os poos.

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Um sistema supervisrio em um ambiente industrial automatizado, essencialmente composto por 4 elementos: processo fsico, hardware de controle, software de superviso e rede de comunicao. O processo fsico que foi tratado neste trabalho a produo de petrleo em um poo atravs de qualquer mtodo de elevao artificial, tais como gas-lift, BCP (Bombeio por Cavidades Progressivas), BM (Bombeio Mecnico) e outros (UNIVERSIDADE DE SO PAULO, 2008). Para uma operao plenamente otimizada de um Sistema de Bombeio Mecnico, faz-se necessrio o controle permanente sobre o comportamento da carga atuante na profundidade em que se encontra assentada a bomba de fundo. Para tanto, dispe-se atualmente apenas de um dinammetro de superfcie, que registra, com a coluna de haste em movimento, o valor numrico das foras que atuam na extremidade superior da haste polida. O resultado disso o traado de uma carta dinamomtrica de superfcie, a qual nada mais representa do que os efeitos que so gerados pela carga atuante na bomba de fundo, aps terem se propagado atravs dadas dimenses da coluna de hastes. Como se sabe, estes efeitos detectados na superfcie trazem consigo degeneraes que foram incorporadas durante a referida propagao, o que vem mascarar o real comportamento da bomba de fundo. Logo, as informaes provenientes desta ferramenta, mostram-se, na maioria das situaes operacionais, normalmente ineficientes, com o problema tornando-se crtico no caso dos poos abaixo de 1.000 metros (ASSMAN, 2008). O problema consiste, ento, em inferir, a partir dos dados de superfcie, sob que condies operacionais de fundo est se processando o bombeio mecnico. Embora algumas solues, usando hipteses simplificadoras, tm sido descritas e utilizadas correntemente, a completa formulao do problema e a construo dos correspondentes algoritmos de soluo constituem-se ainda em ativa rea de investigao acadmica e industrial. A unidade de bombeio converte o movimento de rotao do motor em movimento alternado requerido pela haste polida, ao mesmo tempo em que a caixa de reduo reduz a velocidade de rotao do motor para velocidades de bombeio fisicamente

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possveis. Mostra-se a seguir uma unidade de bombeio com a definio de suas partes (FIGURA 2).

1 VIGA EQUALIZADORA 2 VIGA PRINCIPAL 3 PLATAFORMA DE ACESSO AO MANCAL CENTRAL 4 MANCAL CENTRAL DE SELA 5 CABRESTO 6 CABEA DA UB 7 MESA DO CABRESTO 8 ESCADA 9 TRIP 10 BASE METLICA 11 MANIVELA 12 CONTRAPESO

13 MANCAL MANIVELA OU PROPULSOR 14 BASE DO REDUTOR 15 PLATAFORMA DE ACESSO AO REDUTOR 16 PROTETOR DE CORREIAS 17 BASE DO ACIONADOR 18 ALAVANCA DE FREIO 19 GRADE DE PROTEO 20 POLIA DO REDUTOR 21 REDUTOR 22 BIELA OU BRAO 23 MANCAL LATERAL VIGA EQUALIZADORA 24 MANCAL EQUALIZADOR

Figura 2 Unidade de bombeio Fonte: ABPG*PETRO, 2005, p. 45.

2.3.3 COMO SE D A ANLISE DO BOMBEIO MECNICO O acompanhamento da produo de um poo que utiliza o sistema de Bombeio Mecnico se d principalmente pela anlise dos resultados registrados nas cartas dinamomtricas.As cartas dinamomtricas so grficos que representam a variao da carga na haste polida em funo do tempo, durante o perodo de um ciclo de bombeio. A carga na haste polida o peso por ela suportado. A carta obtida instalando-se um dinammetro para registrar as cargas na haste polida durante um ciclo completo (NASCIMENTO ET AL, 2009, p. 8).

Apresenta-se o desenvolvimento de um simulador de Bombeio Mecnico, cuja proposta bsica representar a dinmica deste mtodo de elevao artificial de petrleo, permitindo melhor compreenso das situaes observadas em campo. A FIGURA 2 mostra uma tela do Simulador de Bombeio Mecnico e a leitura do mesmo atravs das cartas dinamomtricas.

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Figura 3 Tela do simulador de Bombeio Mecnico e sua leitura Fonte: ABPG*PDPETRO, 2005, p. 19.

RODDIAG para Windows um programa para diagnosticar a equao onda computador. RODDIAG usa o exato Kinematica unidades de bombagem para analisar qualquer geometria para bombeamento de unidade disponvel. RODDIAG estimadas para estudar o nvel interativo presso do fluido entrada da bomba, o lquido da bomba de circulao a forma da letra dinammetro fundo (ONAC SOLUES, 2008). Este programa capaz de utilizar informaes dnamo de arquivos armazenados em discos rgidos, dinammetro computadorizado (incluindo dinammetro nabla JoKenPo), compatvel com sistemas centralizados motoristas Bomba (COP). Isto torna RODDIAG o nico programa de anlise tcnica de diagnstico verdadeiramente independente do hardware. Ele ainda pode usar letras dinagrficas slidos linhas que no contenham informaes de tempo (normalmente necessrios para resolver a equao vaga). O software faz com que internamente pelo clculo do tempo de falta de dados precisos kinemticos usando modelos da unidade de bombeamento.

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O manual do utilizador contm vrias pginas RODDIAG para avaliar mais profundamente as formas de letras dinagrficas, o que ir determinar com exatido o estado da bomba. O ACOS 209-SL um painel de controle e superviso desenvolvido para automao de unidades de bombeio mecnico de haste simples ou dupla. Calcula online a carta dinamomtrica do poo utilizando uma clula de carga e um sensor de posio digital da cabea da UB. Efetua o controle do motor da UB atravs do mtodo de Pump Off, avaliando continuamente o formato da carta adquirida (ONAC SOLUES, 2008). Todos os parmetros operacionais podem ser acessados ou programados localmente (via notebook) ou Painel de programao. Pode ser integrado ao sistema de superviso da Petrobras disponibilizando todos os recursos presentes atualmente no mesmo. Suporta controle de unidades acionada por motores diretos ou inversores de freqncia. fornecido com rdios digitais operando na faixa de 900 MHZ (freqncia livre) com interfaces serial ou Ethernet e taxas de comunicao entre 1200 a 38400 bauds. Pode tambm ser fornecido sem rdio e integrado com rdios de dados UHF (ex Dataradio, Microwave etc). Adicionalmente capacidade de controle da unidade de bombeio o ACOS209-SL possui internamente o ZAP900, um PLC com cerca de 20 canais de entrada e sadas adicionais que podem ser livremente programados atravs de ambiente de programao para PLC disponvel gratuitamente aos usurios. Com esta funcionalidade, recursos adicionais necessrios (exemplo: controle de tanque de leo, sistemas de monitorao ambiental, sistemas de segurana etc.) podem ser incorporados no mesmo sistema, reduzindo custos e facilitando a integrao das novas funcionalidades ao sistema de superviso (ONAC SOLUES, 2008).

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2.3.4 AS CARTAS DINAMOMTRICAS: COMPREENSO Uma carta dinamomtrica nada mais do que um grfico representando os efeitos gerados pela carga atuante na bomba, durante um ciclo de bombeio. Existem dois tipos de cartas dinamomtricas: a carta de superfcie e a de fundo. As cargas so registradas na superfcie atravs de dinammetros e no fundo do poo atravs de dispositivos especiais ou atravs de modelos matemticos (ASSMAN, 2008). As cartas dinamomtricas esto entre as principais ferramentas de anlise e avaliao das condies de bombeio, registrando as cargas na haste polida ou no fundo em funo do curso das hastes. possvel observar diversas condies de bombeio atravs da carta dinamomtrica. As mais importantes informaes extradas da anlise de cartas dinamomtricas so (ASSMAN, 2008): A determinao das cargas que atuam na unidade de bombeio e na haste polida; A determinao da potncia requerida para a unidade de bombeio; O ajuste do contrabalano da unidade de bombeio; A verificao das condies de bombeio da bomba e vlvulas; A deteco de condies de falha.

Uma carta dinamomtrica numa situao ideal, onde se assume uma coluna de hastes sem elasticidade, uma velocidade de bombeio baixa eliminando foras dinmicas e desprezando-se todas as perdas ao longo da coluna (FIGURA 3), atravs do retngulo formado pelos pontos 1-2-3-4. No ponto 1, inicia-se o curso ascendente, onde a vlvula de passeio est fechada. Instantaneamente se atinge o ponto 2, ou seja, a carga foi transferida da vlvula de p para a vlvula de passeio bem mais rapidamente. Do ponto 2 ao 3 o pisto est subindo junto com a vlvula de passeio at o ponto 3, onde se inicia o curso descendente. Neste instante a vlvula de passeio abre e a vlvula de p fecha. Aqui, a transferncia de carga entre a vlvula de passeio para a

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vlvula de p foi instantnea atingindo o ponto 4. Do ponto 4 ao 1 o pisto est descendo e os esforos esto sobre a vlvula de p e a coluna de produo (ABPG*PDPETRO, 2008). Uma situao mais real, considerando a elasticidade das hastes e as perdas na coluna, observada no paralelogramo formado pelos pontos 1-2-3-4 (mesma FIGURA 3). A transferncia de carga nos pontos 1 ao 2 e 3 ao 4, ocorre gradualmente em funo do alongamento das hastes. Esta forma de carta s possvel ser encontrada em poos de baixa profundidade e operando com baixas velocidades (ABPG*PDPETRO, 2008).

Figura 4 Carta dinamomtrica ideal e com efeito do alongamento das hastes. Fonte: ABPG*PDPETRO, 2005, p. 43.

As condies expostas acima so casos especiais. Na prtica, as cartas dinamomtricas sofrem deformaes devido a diversas situaes, dentre as quais cita-se (SOUZA ET AL, 2006): As cargas dinmicas que naturalmente ocorrem devido ao movimento das hastes; O stress causado pela operao na superfcie e no fundo, os quais criam tenses ao longo das hastes;

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O stress citado acima pode coincidir com a freqncia fundamental das hastes, causando mudanas nas cargas; A bomba de fundo com as vlvulas so fortemente afetadas pela incompressibilidade dos fluidos; Problemas ocorridos nos equipamentos de fundo tambm causam mudanas na carga.

A seguir exibida uma carta dinamomtrica tpica (FIGURA 4), com seus devidos detalhes:

Figura 5 Carta dinamomtrica Fonte: ABPG*PDPETRO, 2005, p. 44.

2.3.5 AS CARTAS DINAMOMTRICAS: MODELOS A seguir so apresentadas as diversas leituras feitas pelas cartas dinamomtricas, a fim de que fiquem mais explcitos os resultados de sua utilizao no monitoramento do bombeio mecnico.

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Carta de fundo

A carta de fundo um traado de carga contra profundidade usada no monitoramento da extrao de petrleo. Ela mostra o bombeio de fundo (FIGURA 6), com deslocamento positivo, ou seja, na teoria o fluido que entra na suco no volta. Seu desempenho baseado no volume de fluido deslocado.

Figura 6 Carta de fundo. Fonte: OILPRODUTION, 2008.

Carta de superfcie A carta dinamomtrica de superfcie (FIGURA 7) apresenta a leitura da dinmica do bombeio na bomba de fundo, determinada pelas cargas que atuam na haste polida da unidade de bombeio.

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Figura 7 Carta de superfcie. Fonte: OILPRODUTION, 2008.

Carta com desgaste de vlvula

A carta com desgaste de vlvula (FIGURA 8) apresenta uma leitura que quando a haste sobe puxando o fluido para a superfcie a vlvula de passeio ocorre falha, demonstrando irregularidade no processo. Desta forma, a vlvula de passeio no veda para que a coluna suba com a produo havendo perda desta.

Figura 8 Carta com desgaste de vlvula. Fonte: OILPRODUTION, 2008.

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Carta com perda de vlvula de p

A carta com perda de vlvula de p (FIGURA 9) tem como analise que a vlvula de p ocorre falha quando a haste desce a vlvula de p no se fecha assim ocasionando que o fluido que estaria na coluna retorna para o fundo do poo.

Figura 9 Carta com perda de vlvula de p. Fonte: OILPRODUTION, 2008.

Carta com perda de fluido

A carta com perda de fluido (FIGURA 10) apresenta uma leitura do bombeio em que vazo do poo menor do que a vazo da coluna de produo tem capacidade de absorver com isso muitas das vezes o bombeio paralisado para compensar a perda do fluido e o custo do processo.

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Figura 10 Carta com perda de fluido. Fonte: OILPRODUTION, 2008.

Carta com golpe de bomba

A carta com golpe de bomba (FIGURA 11) mostra a falha que ocorre automaticamente quando o nvel encontra-se na bomba. Quando a capacidade de elevao da bomba excede a vazo de alimentao do poo e o nvel se apresenta na altura da bomba, em tal situao, a camisa da bomba no preenchida totalmente e, no incio do movimento descendente, a vlvula de passeio no abre e o pisto permanece com todo o peso do fluido acima dele. Na seqncia do movimento, o pisto entra em contato com o fluido na camisa, porm, em alta velocidade, provocando um grande impacto que transmitido at a superfcie pela coluna de hastes. Esta situao indesejvel e pode causar diversos danos a estrutura do sistema.

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Figura 11 Carta com golpe de bomba. Fonte: OILPRODUTION, 2008.

Carta com baixo rendimento do pisto

A condio com baixo rendimento do pisto (FIGURA 12) uma situao onde o pisto da bomba permanece preso (sem movimento) por alguma falha mecnica. Esta condio envolve o fato de que as condies de contorno de superfcie e iniciais so iguais. No entanto, as condies de contorno de fundo o movimento e a velocidade deve ser zero. Esta situao pode gerar altssimas cargas, principalmente em poos com pequena profundidade.

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Figura 12 Carta com baixo rendimento do pisto. Fonte: OILPRODUTION, 2008.

Carta de haste partida Esta carta (FIGURA 13) mostra a falha de um rompimento da haste sem carga de fluido, originando uma presso de diferencial zero entre as vlvulas de passeio e a vlvula de p, onde o peso da carga presente na carta ser a da haste menos o respectivo empuxo e uma carga de atrito proporcional velocidade das hastes.

Figura 13 Carta de haste partida. Fonte: OILPRODUTION, 2008.

Carta de Interferncia por gs

Esta carta (FIGURA 14) mostra a falha que significa um valor alto para a razo gs leo (RGO) do poo. Geralmente este fenmeno est associado presena excessiva de gs na bomba e est intimamente ligado a uma ineficincia de separao de gs na entrada da bomba. Portanto, esta falha deve ser avaliada em conjunto com a varivel eficincia de separao de gs no fundo. O bloqueio de gs considerado um dos principais problemas encontrados em sistemas de BM. Este problema resulta em uma produo ineficiente e em possveis danos a estrutura mecnica do sistema. Com isso, a anlise das cartas dinamomtricas de fundamental importncia na descoberta deste problema.

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Figura 14 Carta de interferncia por gs. Fonte: OILPRODUTION, 2008.

As diversas leituras apresentadas pelas cartas dinamomtricas mostram as situaes adversas ou equilibradas que a ao do Bombeio mecnico realiza na prospeco de petrleo. V-se, no entanto, que existem a presena de falhas naturais provenientes dos desgastes de peas e materiais, bem como de condies dos diferentes tipos de solo. O acompanhamento da leitura das cartas dinamomtricas serve exatamente para constatar e resolver as dificuldades que surgem na dinmica de trabalho do Bombeio Mecnico. Tal acompanhamento das cartas tem tambm sua importncia singular para manter a prospeco sempre em alta qualidade. importante que se tenha sempre em mente que a automao est presente na vida do homem moderno para ajudar em seu desenvolvimento, mas requer deste uma ateno criteriosa para manter a mquina funcionado e produzindo perfeitamente. O petrleo est distante das pessoas, porm bem perto dos recursos tecnolgicos e da vontade da Cincia em transpor obstculos.

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33.1

CONCLUSO E RECOMENDAESCONCLUSO

O trabalho de pesquisa apresentado aqui pode contribuir para o maior conhecimento daquilo se desenvolve na rea de extrao de petrleo atravs do uso do bombeio mecnico e da leitura das cartas dinamomtricas. A leitura destas cartas , inclusive, de importncia vital para o funcionamento equilibrado dos poos que utilizam o bombeio mecnico como mtodo de prospeco de petrleo, pois apresentam a real situao no ambiente do poo e a ao e movimento da haste e dos lquidos e gases que ali esto. Sendo assim, o acompanhamento e leitura das cartas correspondem ao enorme desenvolvimento da indstria do petrleo em um alcance que se conhece como mundial. A divulgao para o pblico muito importante e necessria, a fim de proporcionar aos brasileiros o conhecimento das formas de prospeco de uma das suas maiores riquezas: o petrleo.

3.2

RECOMENDAES

Recomenda-se, ento, que maiores pesquisas sejam feitas, tanto por instituies especializadas na rea como por Escolas Superiores, a fim de trazer s pessoas que no tm conhecimentos tcnicos o entendimento da funcionalidade de tanta tecnologia. Para isso, acredita-se que preciso transpor o uso da linguagem tcnica, colocando os textos e toda a comunicao em condies mais simples de leitura e compreenso, a fim de que a acessibilidade s informaes seja para um maior nmero de pessoas. Recomenda-se ainda que as mesmas instituies, especialmente as de Ensino Superior prximas aos campos petrolferos e que mantm cursos na rea, se tornem

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mais prticos na disponibilidade para encaminhar seus alunos ao contato mais direto com os locais de perfurao, bombeio e outros pontos de trabalho no processamento de petrleo.

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REFERNCIASABPG*PDPETRO. Simulador computacional para poos de petrleo com mtodo de elevao artificial por bombeio mecnico. Disponvel em: . Acesso em: 16 Out. 2008. ASSMANN, Benno Waldemar. Estudo de estratgias de otimizao para poos de petrleo com elevao por bombeio de cavidades progressivas. Tese de Doutorado. Natal: Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2008. Disponvel em: http://74.125.47.132/search?q=cache:e5jIs9crqRMJ:ftp: //ftp.ppgeec.ufrn.br/Doutodo/D27.pdf+SISAL+%E2%80%93+UM+SISTEMA+S UPERVIS%C3%93RIO+PARA+ELEVA%C3%87%C3%83O+ARTIFICIAL+DE+ PETR%C3%93LEO.&cd=11&hl=pt-BR&ctclnk&glbr. Acesso em: 12 Mar. 2009. TECNOPEG O Espao do Tecnogo em Petrleo e Gs natural na Internet. Bombeio mecnico. Disponvel em: www.tecnopeg.blogspot.com. Acesso em: 15 Out. 2008. GIL, Antonio Carlos. Como elaborar projetos de pesquisa. 4. ed. So Paulo: Atlas, 2002. LAKATOS, Eva Maria; MARCONI, Marina de Andrade. Metodologia do trabalho cientfico. 5. ed. Rev. e Ampl. So Paulo: Atlas, 2001. NASCIMENTO ET AL. Simulador computacional para poos de petrleo com mtodo de elevao artificial por bombeio mecnico. Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Campus Universitrio - Lagoa Nova, Natal/RN, 2004. Disponvel em: . Acesso em: 01 maio 2009. OILPRODUTION. Referencia rpida para interpretacion de cartas dinamomtricas. Disponvel em: http://www.oilproduction.net/files/Dinamometria.pdf. Acesso em: 01 maio 2009. ONAC SOLUES TREINAMENTO NA INDSTRIA DE PETRLEO E GS. Explorao de petrleo. 2008. Disponvel em: Acesso em: 10 mar. 2009. SCHLUMBERGER. Extrao de petrleo. Disponvel em: . Acesso em: 10 mar. 2009. SEVERINO, A. J. Metodologia do trabalho cientfico. 21. ed. So Paulo: Cortez, 2000. SOUZA, Rodrigo B. et al. Sisal um sistema supervisrio para elevao artificial de petrleo. Rio Oil & Gs Expo and Conference 2006. Rio de Janeiro Disponvel em: . Acesso em: 15 Out. 2008.

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