Evolução histórica

Arvore de natal

Definição de arvore de natal

“Conjunto de válvulas, conexões e adaptadores instalados sobre a cabeça do poço com a finalidade de controlar o fluxo de fluidos da formação para a superfície. Dependendo da aplicação, pode ser classificada como árvore de natal seca (poços de terra ou poços de mar com a cabeça na plataforma de produção) ou árvore de natal molhada (poços de mar com a cabeça submersa). O equipamento recebeu esta denominação devido ao seu formato mais antigo e tradicional que lembra um pinheiro natalino”

ANS

O inicio da produção de petróleo se deu

em terra. O conjunto de válvulas na

cabeça do poço é denominado Arvore de

Natal.

Equipamento de interesse

Fluxograma básico

Fluxograma básico

Fluxograma básico

Fluxograma básico

Fluxograma básico de uma ANM

• M1 - Master de Produção

• M2 - Master de Anular

• W1 - Wing de Produção

• W2 - Wing de Anular

• S1 - Swab de Produção

• S2 - Swab de Anular

• XO - Crossover

• DHSV - Downhole Safety

Valve

Arvore de Natal Convencional

Produção Offshore

Com o inicio da produção offshore, a

pratica adotada foi de trazer o

revestimento ate a superfície e produzir da

mesma maneira, sobre plataformas fixas

no leito marinho. As características dos

equipamentos envolvidos mudou muito

pouco com este tipo de complicação.

Arvore de Natal Seca

Limitações

A complicação seca tem a grande

limitação de restringir a posição dos poços

a área abaixo da plataforma, sendo que

desta forma se necessita de poços

direcionais para um melhor

aproveitamento do reservatório.

Solução

Adicionar pequenas plataformas

simplesmente para apoiar as arvores, sem

nenhum tipo de tratamento do óleo e com

exportação direta para a plataforma

principal. Assim se ganha alguma

flexibilidade no desenvolvimento do

campo.

Solução Adequada

Fazer da mesma forma com que é feito

em terra, colocando a arvore de nata no

nível do leito e ligar a produção a

plataforma. Dessa forma o equipamento

deve ficar sob a água!

DO

Inicialmente a arvore utilizada foi similar a

para completação seca. Da mesma forma

que em terra, um operador (agora

mergulhador) conecta a linha de produção

e opera as válvulas sempre que

necessário.

Flange

Flange

Válvula manual

Limitações

Necessita de mergulhador sempre que for

necessária a operação de alguma válvula.

DA

Com o problema da operação das

válvulas partiu-se para a utilização de

atuadores hidráulicos nas válvulas da

arvore de natal seca, com controle remoto

pela plataforma. Agora, alem da linha de

produção ligada a arvore, fica necessário

mais alguma linha para controle e

acionamento das válvulas.

Flanges

Atuadores

Umbilical

Limitações

Ainda hoje se utiliza este tipo de arvore de

natal. Entretanto ela tem uma limitação

quanto a profundidade, pois precisa de

mergulhador para a instalação. A limitação

para mergulho, mesmo que saturado, é de

300m.

DL

Com o desenvolvimento de conectores

hidráulicos, ficou possível a instalação de

arvore de natal a maiores profundidades.

Conector hidráulico

GL

No inicio da instalação de arvores DL, se

utilizavam cabos para o alinhamento dos

equipamentos sobre a cabeça do poço.

Inicialmente se desce uma base guia com

cabos de acho que alinham todos os

equipamentos posteriores.

Cabos e guias Cabos e guias

Limitações

Com o aumento de profundidade dos

poços, os cabos ficaram bastante

compridos, e com as correntes passaram

a enroscar, de forma a não ser possível

descer mais equipamentos

GLL

Com o desenvolvimento de funis guia e

posicionamento dinâmico, foi possível se

eliminar os cabos guia da instalação dos

equipamentos, sendo que agora o

alinhamento é feito por meio de chavetas

e perfis especiais.

Funil de orientação

Funil

Perfil

Duvidas

Conexão

Uma parta bastante importante da

instalação de uma ANV é a conexão das

linhas de produção, serviço e umbilical.

Em terra esta conexão é flangeada por

operadores, uma conexão bastante

simples, robusta e confiável.

Flange

DO e DA

Quando existe a possibilidade de

utilização de mergulhadores, a conexão

em geral é feita desta maneira. O

processo é bastante similar ao realizado

em terra.

Pull in

Método inicial de conexão sem a

utilização de mergulhadores. A conexão é

feita com equipamento dedicado e na

horizontal. É bastante complexa e difícil

de ser realizada. Foi abandonada e as

arvores adaptadas para DA.

Lay Away

A arvore de natal é conectada as linhas

ainda na sonda. Toda a operação é feita

na superfície e os testes são realizados

antes da descida do equipamento.

MLF

Berço

Limitações

Neste método existe a necessidade de o

barco de lançamento de linhas e a sonda

estarem disponíveis para o inicio da

operação. Alem disso, não é possível

instalar a linha antes do duto, e

impossibilita a utilização de manifold.

Conexão vertical com trenó

Utilizando-se um trenó como uma ANM

falsa, podemos lançar a linha antes da

descida da ANM. Isso também possibilita

a utilização de manifolds em LDA que

impossibilitam a operação de

mergulhadores.

Trenó

Definições

Agora existe a possibilidade de se instalar

a linha inicialmente na arvore ou na

plataforma. Para o inicio na ANM, dizemos

que a conexão é de primeira e o pull in de

segunda. Do contrario, dizemos que o pull

in é de primeira, e a conexão de segunda.

Limitações

Alguns pontos que dificultam a aplicação

do método são a logística do trenó, a

demora maior na operação e a

impossibilidade de se instalar a ANM

antes do lançamento das linhas. Este tipo

de lançamento já não e mais utilizado, e

as arvores foram adaptadas para o

próximo método de instalação.

Conexão vertical direta com

torpedo

A substituição do berço por um funil guia

na BAP possibilitou a instalação do MLF

na própria BAP diretamente pelo navio de

lançamento, com a utilização do guindaste

desta embarcação, pelo que ficou

conhecido como instalação a cabo.

Funil

Torpedo

MLF

Limitações

Apesar de ser uma evolução clara em

relação aos métodos anteriores, este

método ainda é falho pois limita a

instalação da arvore para depois do

lançamento das linhas.

CVD

Com a utilização de conexões hidráulicas

e tubulação na BAP, em algum ponto fora

da sombra da ANM, conseguiu-se

flexibilizar o lançamento das linhas e a

instalação da ANM.

HUB

MCV

1 MCV

3 MCV

Componentes

Tipos TIPOS DE ANMs UTILIZADOS NA PETROBRAS

Quanto à instalação pela sonda:

– GL (GuideLine) ou GLL (GuideLineLess)

Quanto à interligação das linhas:

– DA (Diver Assisted)

– DLP (DiverLess Pull-in)

– DLL (DiverLess Lay-Away)

– CVI (Conexão Vertical Indireta) – “Trenó de Abandono”

– CVD (Conexão Vertical Direta) – “MLF com Torpedo / Pino-Guia”

– 1 MCV (Módulo de Conexão Vertical Único)

– 3 MCVs (Módulos de Conexão Vertical – Produção, Anular e Umbilical)

Quanto à disposição das válvulas:

– ANM Convencional ou ANM Horizontal

Quanto ao sistema de controle:

– “Operada” por mergulhadores (DO - Diver Operated)

– Hidráulico Direto

– Multiplexado (eletro-hidráulico)

Quanto à classe de pressão:

– 5.000 psi ou 10.000 psi

Duvidas