Árvore_de_Natal_Molhada

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    NDICE

    1. INTRODUO ................................................................................................................................................. 5

    2. CLASSIFICAO DAS ANMS ..................................................................................................................... 7

    2.1. QUANTO AO FABRICANTE ............................................................................................................................. 7

    2.2. QUANTO A DISPOSIO DAS VLVULAS DE CONTROLE................................................................................. 8

    2.3. QUANTO AO MODO DE INSTALAO DAS LINHAS DE FLUXO ......................................................................... 8

    2.3.1. DO (diver operated) ............................................................................................................................ 8 a. ANM DO-1 ............................................................................................................................................................. 8

    b. ANM DO-2 ............................................................................................................................................................ 9

    c. ANM DO-3 ........................................................................................................................................................... 10

    2.3.2. DA (diver assisted) ............................................................................................................................ 10

    2.3.3. DLP (diverless pull-in) ...................................................................................................................... 11

    2.3.4. DLL (diverless lay-away) .................................................................................................................. 12

    2.3.5. GLL (diverless guidelineless) ............................................................................................................ 13 a. Lay-away .............................................................................................................................................................. 13

    b. Conexo vertical indireta (CVI) ........................................................................................................................... 15

    c. Conexo vertical direta (CVD) ............................................................................................................................. 15

    d. Um mdulo de conexo vertical (1 MCV) ........................................................................................................... 17

    e. Trs mdulos de conexo vertical (3 MCV) ......................................................................................................... 18

    3. COMPONENTES DO SISTEMA ANM ....................................................................................................... 19

    3.1. BASE DAS LINHAS DE FLUXO ...................................................................................................................... 19

    3.2. SUSPENSOR DE COLUNA (TUBING HANGER) ................................................................................................. 22 a. Suspensor de coluna concntrico .......................................................................................................................... 23

    b. Suspensor de coluna excntrico ............................................................................................................................ 23

    3.3. LUVA ADAPTADORA (ADAPTER BUSHING) ................................................................................................... 25

    3.4. TERMINAO DAS LINHAS DE FLUXO E CONTROLE ..................................................................................... 26

    3.4.1. Flange ................................................................................................................................................ 26

    3.4.2. Skid .................................................................................................................................................... 26

    3.4.3. Mandril das linhas de fluxo (MLF).................................................................................................... 26

    3.4.4. Mdulo de conexo vertical (MCV)................................................................................................... 30

    3.5. ANM PROPRIAMENTE DITA ........................................................................................................................ 30

    3.5.1. Conector da ANM .............................................................................................................................. 30

    3.5.2. Bloco de vlvulas ............................................................................................................................... 32

    3.5.3. Vlvulas gavetas e atuadores ............................................................................................................ 34

    3.5.4. Painel de interveno por ROV ......................................................................................................... 37

    3.5.5. Conectores das linhas de fluxo (CLF) ............................................................................................... 37

    3.5.6. Manifold da ANM (TREE MANIFOLD) ............................................................................................ 38

    3.5.7. Capa da rvore (TREE CAP) ............................................................................................................ 39

    3.5.8. Painel back-up da TREE CAP ........................................................................................................... 41

    3.5.9. Sistema de controle hidrulico .......................................................................................................... 42

    3.5.10. Capa de corroso ............................................................................................................................ 43

    3.6. PAINEL DE PRODUO ................................................................................................................................ 43

    4. EQUIPAMENTOS DE MANUSEIO ............................................................................................................ 44

    4.1. RISER DE COMPLETAO ............................................................................................................................ 44

    4.1.1. O riser PC-2 ...................................................................................................................................... 44

    4.1.2. O riser UN ......................................................................................................................................... 44

    4.1.3. O riser MC-8S ................................................................................................................................... 45

    4.1.4. O riser MC-8D .................................................................................................................................. 45

    4.1.5. MC-12D ............................................................................................................................................. 46

    4.1.6. MC-8DX ............................................................................................................................................ 46

    4.1.7. MC-12DX .......................................................................................................................................... 46

    4.1.8. Juntas de transio (crossover) ......................................................................................................... 47

    4.1.9. Juntas de transio e reforo ............................................................................................................ 47

    4.1.10. Operaes com riser de completao .............................................................................................. 47

    4.2. TERMINAL HEAD ........................................................................................................................................ 48

    4.3. PAINEL DE SERVIO .................................................................................................................................... 49

    4.4. FERRAMENTA DA BAP (FIBAP) ................................................................................................................ 49

    4.5. FERRAMENTA DO TUBING HANGER (THRT) ................................................................................................ 50

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    4.6. FERRAMENTA DA ANM E TREE CAP........................................................................................................ 51

    4.7. DRILL PIPE RISER ....................................................................................................................................... 51

    5. RVORE DE NATAL MOLHADA HORIZONTAL (ANM-H) ................................................................ 54

    5.1. CONCEITO .................................................................................................................................................. 54

    5.2. PRINCIPAIS VANTAGENS ............................................................................................................................. 56

    5.3. TREE CAP INTERNA OU EXTERNA ................................................................................................................ 57

    5.4. ANM-H PARA POO RJS-477 COM BCSS .................................................................................................. 58

    5.4.1. Histrico ............................................................................................................................................ 58

    5.4.2. Caractersticas .................................................................................................................................. 59

    5.5. ANM-H 2500 PARA MARLIM SUL E RONCADOR ........................................................................................ 59

    5.5.1. Histrico ............................................................................................................................................ 59

    5.5.2. Caractersticas .................................................................................................................................. 59

    5.6. DISCUSSO SOBRE ANM-H ....................................................................................................................... 60

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    1. INTRODUO

    A rvore de natal submarina molhada, mais conhecida como rvore de natal molhada (ANM)

    um equipamento para uso submerso constitudo basicamente por um conjunto de vlvulas

    gaveta, um conjunto de linhas de fluxo e um sistema de controle a ser interligado ao painel de

    controle, localizado na unidade estacionria de produo (UEP).

    O conjunto ANM composto pela base das linhas de fluxo (nos equipamentos mais recentes,

    denominada de base adaptadora de produo ou BAP), pelo suspensor de coluna de produo

    (TH tubing hanger), pela terminao das linhas de fluxo (flange, skid, mandril das linhas de fluxo ou mdulo de conexo vertical, a depender do modelo da ANM), pela ANM

    propriamente dita e pela capa da ANM (tree cap). A funo de cada componente

    apresentada mais adiante.

    A Figura 1 representa um diagrama esquemtico de um conjunto ANM.

    Figura 1 - Representao esquemtica de um ANM

    So as seguintes as vlvulas de uma ANM:

    vlvula mestra de produo: codificada como M1 (master 1);

    vlvula lateral de produo: codificada como W1 (wing 1);

    vlvula mestra do anular: codificada como M2 (master 2);

    vlvula lateral de acesso ao anular: codificada como W2 (wing 2);

    vlvula de interligao: codificada como XO (crossover);

    vlvula de pistoneio da produo: codificada S1 (swab 1);

    vlvula de pistoneio do anular: codificada S2 (swab 2).

    Existe uma outra vlvula que est localizada no MLF ou no MCV, a depender do modelo da

    ANM:

    vlvula de interligao instalada na extremidade das linhas de fluxo: codificada PIG-XO (pig crossover). Esta vlvula no est disponvel em todo os MLFs ou MCVs.

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    A Figura 2 apresenta, de forma explodida, os componentes de uma ANM sem cabos guia

    (guidelineless GLL) de fabricao ABB. No esto representados a base adaptadora de produo (BAP), o suspensor de coluna TH tubing hanger) e o mandril das linhas de fluxo (MLF).

    Figura 2 Representao dos componentes de uma ANM GLL ABB (no inclusos BAP, TH e MLF)

    Qualquer equipamento a ser instalado em um poo de petrleo, entre eles a ANM, deve ser

    projetado de forma a permitir a interveno no poo, da forma mais rpida e barata possvel.

    Para atender estes requisitos, o conjunto ANM utiliza vrios equipamentos ou ferramentas

    auxiliares, tais como a ferramenta de instalao e recuperao da base adaptadora de produo

    (FIBAP), do suspensor de coluna (THRT tubing hanger running tool), da ANM e CAPA DA RVORE (TRT tree running tool ou TIT tree instalation tool), BOP de workover (WOBOP) e ferramenta de instalao do WOBOP, entre outros, os quais sero apresentados

    adiante.

    Quando uma sonda flutuante est sobre um poo, tanto para a instalao inicial da ANM ou

    para workover, todos as funes hidrulicas para controle da ANM ficam disponveis para

    esta sonda. Ao trmino da completao ou workover somente as funes de controle da

    produo estaro disponveis para a UEP (M1, W1, M2, W2, .

    Em funo da disposio das vlvulas de controle, a Unidade Estacionria de Produo (UEP)

    est capacitada a realizar as seguintes operaes com uma ANM:

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    produo normal com injeo de gs pelo anular: devem ser abertas as vlvulas M1, W1, M2 e W2, mantendo fechada as demais. A abertura das vlvulas M1 e W1 permite a

    passagem do leo e a abertura das vlvulas M2 e W2, a injeo de gs no anular. As S1 e

    S2 no so controladas pela plataforma de produo, permanecendo fechadas para se

    evitar acidentes (acionamento indevido);

    produo normal sem injeo de gs pelo anular ou injeo de gua em poo injetor: devem ser abertas as vlvulas M1 e W1, mantendo fechada as demais;

    lavagem das linhas de 4" e 2": a operao necessria recuperao do leo existente na linha de produo, no caso de uma interveno no poo. Devem ser abertas as vlvulas

    W1, XO e W2, caso o MLF ou MCV no possua a PIG-XO. Se possuir a PIG-XO, basta

    abri-la , fechando as W1 e W2.

    produo pela linha de 2": em casos excepcionais, o fluido do poo pode ser produzido pela linha de 2", abrindo as vlvulas DHSV, M1, XO e W2, mantendo as demais fechadas.

    Trata-se de uma condio bastante atpica.

    Como pode ser observado, as vlvulas S1 e S2 no esto disponveis para controle pela UEP

    j que as mesmas foram includas na ANM para possibilitar a interveno no poo.

    2. CLASSIFICAO DAS ANMS

    2.1. Quanto ao fabricante

    So as seguintes, os fabricante das ANMs j instaladas ou em fabricao na E&P-BC:

    HUGHES

    NATIONAL

    EQUIPETROL

    MIC

    VILLARES/SADE VIGESA

    ABB/VETCO

    CAMERON

    CBV/FMC

    KVAERNER

    DRIL-QUIP

    A VETCO fornecia ANM Petrobrs com tecnologia prpria. A HUGHES adquiriu a

    VETCO, que por sua vez foi adquirida pela ABB, estando esta ltima fornecendo ANM

    Petrobrs, com a fbrica localizada em Osasco/SP.

    A NATIONAL forneceu algumas ANMs com tecnologia prpria, sendo as mesma fabricadas no EUA. A EQUIPETROL, sediada em Salvador, posteriormente passou a fornecer ANM

    com tecnologia NATIONAL. Na seqncia, por problemas jurdicos, a EQUIPETROL passou

    a se chamar MIC. A KVAERNER adquiriu a NATIONAL e passou a fornecer ANM com

    tecnologia NATIONAL, englobando a assistncia tcnica da NATIONAL, EQUIPETROL e

    MIC. A fbrica da KVAERNER est localizada em Curitiba/PR.

    A VILLARES fornecia ANM com tecnologia CAMERON. A SADE VIGESA adquiriu a

    VILLARES e a INEPAR adquiriu a SADE VIGESA, todas trabalhando com tecnologia

    CAMERON. A CAMERON desfez o acordo que cedia a tecnologia para a SADE, passando a

    fornecer diretamente PETROBRAS. A INEPAR, por no dispor de tecnologia prpria,

    deixa de fornecer ANM, apesar de atualmente estar tentando fornecer ANM com tecnologia

    da LAWSON & HAUGS. A fbrica da CAMERON est sediada em Taubat/SP.

    A CBV produzia com tecnologia FMC, e recentemente a FMC adquiriu a CBV. A fbrica da

    CBV est localizada no Rio de Janeiro/RJ.

    A DRIL-QUIP est entrando no mercado, com previso de fornecer a primeira ANM no ano

    de 1999, utilizando tecnologia prpria. A fbrica da DRIL-QUIP est localizada em

    Houston/TEXAS.

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    2.2. Quanto a disposio das vlvulas de controle

    As ANMs podem ser classificadas, quanto ao modo de disposio das vlvulas de controle, em:

    rvore de natal molhada (ANM) convencional;

    rvore de natal molhada horizontal (ANM-H), onde o suspensor de coluna (TH) desvia o fluxo de produo para a lateral, onde esto dispostas as vlvulas de controle. Este tipo de

    ANM ser tratado num captulo separado.

    2.3. Quanto ao modo de instalao das linhas de fluxo

    As ANMs podem ser classificadas, quanto ao modo de instalao e conexo das linhas de fluxo e controle, em:

    diver operated (DO);

    diver assisted (DA);

    diverless pull-in (DLP);

    diverless lay-away (DLL);

    diverless guidelineless (GLL) com conexo vertical indireta (CVI).

    diverless guidelineless (GLL) com conexo vertical direta (CVD).

    diverless guidelineless (GLL) com mdulo de conexo vertical (MCV).

    2.3.1. DO (diver operated)

    As ANMs do tipo diver operated (DO), de baixo custo de aquisio, foram introduzidas para viabilizar a produo de campos ou poos marginais em guas rasas. Na prtica observou-se

    que o tempo de instalao to grande e dispendioso, que o custo final (aquisio e

    instalao) fica maior do que se usando uma ANM do tipo diver assisted (DA), mais

    avanada, com mais recursos e de maior custo de aquisio.

    Existem trs tipos de ANM do tipo diver operated: DO-1, DO-2 e DO-3.

    a. ANM DO-1

    So utilizadas em poos perfurados e completados com jack-up, em lminas dgua de at 120 metros. O sistema de cabea de poo submarino (SCPS) deve ser do tipo mudline, com

    possibilidade de desconexo no fundo do mar (OBS-C, SD-1).

    O uso de mergulhadores na instalao deste tipo de ANM intenso, sendo as seguintes

    operaes realizadas pelos mesmos: acionamento de algumas vlvulas manuais,

    travamento/destravamento da ANM ao poo atravs de conectores mecnicos e conexes das

    linhas de fluxo e de controle ANM.

    Uma seqncia operacional tpica de completao, com este tipo de ANM, apresentada a

    seguir:

    instalao de uma cabea de completao conectada a cabea do poo, com conector de topo do tipo rigid drive;

    instalao do tie-back (extenso dos revestimentos da cabea do poo at a superfcie);

    instalao do BOP de superfcie;

    execuo das operaes de completao, internas ao poo;

    instalao do suspensor de coluna (tubing hanger TH);

    instalao da BPV (back pressure valve) no bore de produo do TH;

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    retirada do BOP e retirada do tie-back;

    instalao da ANM, com auxlio de mergulhadores, fazendo uso de conector mecnico.

    retirada da BPV (back pressure valve) no bore de produo do TH;

    induo de surgncia;

    conexo das linhas de fluxo e controle (pull-in), com auxlio de mergulhadores.

    b. ANM DO-2

    So utilizadas em poos perfurados por jack-up (OBS-C, SD-1) e completados com semi-

    submersveis, os quais fazem uso de BOP STACK submarino, em lminas dgua de at 120 metros. Utiliza tambm a cabea de completao conectada a cabea do poo, sendo que

    agora, o conector de topo do tipo H4, que permite conexo de BOP submarino, no sendo,

    portanto, necessria a operao de tie-back. As operaes realizadas com mergulhadores so

    similares s realizadas na DO-1, sendo que o conector da DO-2 passa a ser do tipo hidrulico.

    Uma seqncia operacional tpica de completao, com este tipo de ANM, apresentada a

    seguir:

    instalao de uma cabea de completao conectada a cabea do poo, com conector de topo do tipo H-4;

    conexo dos cabos-guia;

    instalao do BOP submarino;

    execuo das operaes de completao, internas ao poo;

    instalao do suspensor de coluna (tubing hanger TH);

    instalao da BPV (back pressure valve) no bore de produo do TH;

    retirada do BOP;

    instalao da ANM, com auxlio de mergulhadores.

    retirada da BPV (back pressure valve) no bore de produo do TH;

    induo de surgncia;

    conexo das linhas de fluxo e controle (pull-in), com auxlio de mergulhadores.

    Figura 3 - ANM tipo DO-1

    Figura 4 - ANM tipo DO-2 com

    ferramenta de instalao

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    c. ANM DO-3

    So ANMs instaladas em poos perfurados e completados atravs de SS ou NS ancorados, que fazem uso do SCPS com cabos-guia (guideline - GL), destinada a poos localizados em

    profundidade de at 200 metros. Existem vlvulas operadas manualmente, as conexes das

    linhas de fluxo e controle so realizadas com mergulhadores e o acesso ao anular se d pela

    lateral. Os mergulhadores tambm no mais executam travamento/destravamento da ANM ao

    poo atravs de conectores mecnicos, sendo utilizados os conectores hidrulicos (similares

    ao conector tipo H-4).

    Buscou-se uma simplificao das ANMs diver assisted (DA), apresentada na seo seguinte, para que se diminusse seu custo de aquisio. Nas ANMs diver assisted (DA), o acesso vertical pleno ao interior da coluna de produo e ao anular esto disponveis para a sonda de

    completao, ou seja, no bloco da ANM esto as vlvulas M1, M2, S1 e S2, como

    apresentadas na Figura 1. Nas DO-3, a M2 e S2 no mais fazem parte do bloco de vlvulas, o

    que tornou o bloco bem mais compacto e barato, e consequentemente no existe mais o

    acesso vertical para o anular. Esta simplificao construtiva posteriormente se mostrou

    economicamente pouco atrativa, quando foram includos os custos de instalao.

    Na seqncia operacional tpica de completao, com este tipo de ANM, tem-se:

    conexo dos cabos guia, retirada da capa de abandono e jateamento da cabea do poo;

    instalao do BOP submarino;

    execuo das operaes de completao, internas ao poo;

    instalao do suspensor de coluna (tubing hanger TH);

    instalao de plug no bore de produo do TH;

    retirada do BOP;

    instalao da ANM;

    retirada do plug no bore de produo do TH;

    induo de surgncia;

    retirada dos cabos guia.

    conexo das linhas de fluxo e controle, com auxlio de mergulhadores.

    Este tipo de ANM no faz uso da capa de rvore.

    2.3.2. DA (diver assisted)

    So ANMs instaladas em poos perfurados e completados atravs de sondas semi-submersveis (SS) ou navios-sonda (NS) ancorados, que fazem uso do SCPS com cabos-guia

    (guideline - GL), destinada a poos localizados em profundidade de at 300 metros, onde o

    nico trabalho previsto para mergulhadores a conexo das linhas de fluxo e controle

    ANM. No existem vlvulas de acionamento manual. As vlvulas de controle esto dispostas

    como apresentado na Figura 1. Estas ANMs trazem, similares s ANMs do tipo DO, um inconveniente caracterstico de seu projeto, ou seja, toda vez que for necessrio retirar a ANM

    numa interveno se faz necessrio o uso de mergulhadores para desconexo das linhas de

    produo e controle da ANM, para posterior reconexo tambm com mergulhador.

    Na seqncia operacional tpica de completao, com este tipo de ANM, tem-se:

    conexo dos cabos guia, retirada da capa de abandono e jateamento da cabea do poo;

    instalao do BOP submarino;

    execuo das operaes de completao, internas ao poo;

    instalao do suspensor de coluna (tubing hanger TH);

    instalao de plug no bore de produo do TH;

    retirada do BOP;

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    instalao da ANM;

    retirada do plug no bore de produo do TH;

    induo de surgncia;

    retirada dos cabos guia.

    instalao da capa da ANM;

    conexo das linhas de fluxo e controle, com auxlio de mergulhadores.

    Figura 5 - ANM tipo DO-3 Hughes

    Figura 6 - ANM tipo DA Hughes

    2.3.3. DLP (diverless pull-in)

    So ANMs que foram projetadas para poos localizados em lminas dgua de at 400 metros (Figura 7), no sendo necessrio o auxlio de mergulhadores para a sua instalao. A

    linhas de controle e fluxo so acopladas ANM atravs de conexes horizontais, com uso de

    ferramenta especfica para este fim, numa operao denominada de pull-in das linhas. A

    operao de pull-in pode ser considerada como crtica e seu desempenho se apresentou

    bastante deficiente, alm de fazer uso de ferramentas de dimenses bastante elevadas. Nos

    desenvolvimentos posteriores, este conceito foi abandonado.

    Como as primeiras ANMs DLP foram instaladas em lminas dgua inferiores 300 metros, onde possvel utilizar mergulhadores, vrias dificuldades enfrentadas foram solucionadas

    com auxlio dos mesmos, o que no seria possvel em maiores lminas dgua. O problema mais freqente se relacionava com a dificuldade de se conseguir um perfeito alinhamento das

    linhas de fluxo e controle com os conectores das ANMs.

    A PETROBRS bateu a recorde mundial de completao de poos com lmina dgua profunda ao instalar a ANM HUGHES do tipo DLP no poo l-RJS-284 (383 metros) em

    1985.

    Uma seqncia operacional tpica de completao, com este tipo de ANM, apresentada a

    seguir:

    conexo dos cabos guia, retirada da capa de abandono e jateamento da cabea do poo;

    instalao da base das linhas de fluxo;

    instalao do BOP submarino;

    execuo das operaes de completao, internas ao poo;

    instalao do suspensor de coluna (tubing hanger TH);

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    instalao do plug no bore de produo do TH;

    retirada do BOP;

    instalao da ANM;

    retirada do plug no bore de produo do TH;

    induo de surgncia;

    conexo das linhas de fluxo e controle com auxlio da ferramenta de pull-in, sem auxlio de mergulhadores.

    instalao da capa da rvore e da capa de corroso;

    retirada dos cabos guia.

    Este tipo de ANM pode ser considerado obsoleto, tanto que, todas as ANMs deste tipo retiradas em lminas dgua inferiores a 300 metros sofreram transformaes para torn-las diver assisted. Aquelas que se encontram instaladas em lminas dgua acima de 300 metros continuam sem modificaes.

    O conceito DLP pode ser considerado como o precursor das atuais ANMs dos tipos DLL e GLL, j que as vrias dificuldades enfrentadas para a sua instalao foraram novas solues

    2.3.4. DLL (diverless lay-away)

    Estas ANMs solucionaram o maior problema das ANMs do tipo DLP, ou seja, a dificuldade de conexes das linhas de fluxo e controle com a ANM j instalada. Estas ANMs j descem com as linhas de fluxo e controle conectadas diretamente mesma. Os navios de lanamento

    de linhas (Flexservice I ou Sunrise) disponibilizam as linhas para a sonda, que as conectam

    ANM, e aps o assentamento da ANM na BAP o navio prossegue o lanamento das linhas at

    a UEP, de onde vem a classificao lay-away.

    Quando as linhas so conectas ANM na superfcie possvel testar todas as interfaces (CLF

    x MLF) antes do lanamento das linhas, verificando e corrigindo qualquer tipo de vazamento.

    Figura 7 - ANM tipo DLP Hughes

    Figura 8 - ANM tipo DLL

    Um seqncia operacional tpica da completao com ANM DLL dada por:

    conexo dos cabos guia, retirada da capa de abandono e jateamento da cabea do poo;

    instalao da base adaptadora de produo (BAP);

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    instalao do BOP submarino;

    execuo das operaes de completao, internas ao poo;

    instalao do suspensor de coluna de produo (tubing hanger TH);

    instalao do plug no bore de produo do TH;

    retirada do BOP;

    descida e instalao da ANM, com as linhas de fluxo conectadas na superfcie (lanamento do tipo lay-away).

    retirada do plug no bore de produo do TH;

    induo de surgncia;

    instalao da capa da rvore e da capa de corroso;

    retirada dos cabos guia.

    As ANMs do tipo DLL, com lanamento de linhas do tipo lay-away, possuem o inconveniente de se necessitar o ajuste perfeito dos cronogramas de trabalho do barco de

    lanamento com a sonda de completao, o que bastante difcil, em funo das diversas

    anormalidades usualmente enfrentadas por ambas as unidades. Consequentemente, as

    produtividades destas unidades ficam prejudicadas.

    A grande vantagem deste sistema se refere a existncia de um bero (cradle) na base

    adaptadora de produo (BAP), onde o mandril das linhas de fluxo (MLF) vai se apoiar e

    travar. Caso seja necessrio a retirada da ANM numa interveno, as linhas de fluxo e

    controle permanecero intocadas, tornando a reconexo entre CLF e MLF automtica, quando

    da reinstalao da ANM.

    Na Bacia de Campos existe ANM desse tipo instalada 492 metros, poo 3-RJS-376, no

    campo de Marimb.

    2.3.5. GLL (diverless guidelineless)

    Utilizadas para poos em lmina dgua onde no se pode fazer utilizar mergulhadores (acima de 300 metros). um tipo de ANM que tanto pode ser instalada com uma sonda de

    posicionamento dinmico (que por definio no pode utilizar cabos-guia), quanto com uma

    sonda ancorada (que apesar de ter sido concebida para utilizar cabos-guia, em situaes

    especficas como esta no utiliza os mesmos).

    Nas ANMs sem cabos-guia, todas as orientaes nos acoplamentos entre os equipamentos so feitas atravs de grandes funis, utilizando sistemas com rasgos e chavetas, diferentemente

    do que ocorre com as ANMs que utilizam cabos-guia, os quais esto conectados aos postes-guia.

    a. Lay-away

    Estas ANMs (Figura 10) utilizam tambm uma base adaptadora de produo (BAP), com funes idnticas quelas das ANMs DLL.

    Uma seqncia operacional tpica da completao com ANM GLL, tipo lay-away, dada por:

    retirada da capa de abandono e jateamento da cabea do poo;

    instalao da base adaptadora de produo (BAP);

    instalao do BOP submarino;

    execuo das operaes de completao, internas ao poo;

    instalao do suspensor de coluna de produo (tubing hanger TH)

    instalao do plug no bore de produo do TH;

    retirada do BOP;

  • rvore de Natal Molhada

    14

    descida e instalao da ANM, com as linhas de fluxo conectadas na superfcie (lanamento do tipo lay-away).

    retirada do plug no bore de produo do TH;

    induo de surgncia;

    instalao da capa da rvore e da capa de corroso.

    Foi completado em junho de 1997 o poo MLS-3, numa lmina dgua de 1709 metros, com ANM GLL ABB VETCO, um recorde mundial.

    Figura 9 Conexo tipo lay-away

    Figura 10 - ANM CBV tipo GLL-3

  • rvore de Natal Molhada

    15

    b. Conexo vertical indireta (CVI)

    Um novo conceito de lanamento de linhas de produo e controle foi empregado com este

    tipo de ANM, ou seja, o antigo conceito lay-away, onde as linhas de fluxo so lanadas

    conjuntamente com a ANM foi substitudo pela conexo vertical indireta (CVI), com uso de

    tren (Figura 11).

    Neste tipo de conexo o mandril das linhas de fluxo (MLF) lanado, com o tren, ao lado da

    cabea do poo, independentemente da descida da base adaptadora de produo (BAP) ou da

    ANM. Este procedimento melhora a produtividade de lanamento de linhas do navio, j que

    no mais necessita de sua coordenao simultnea com a descida da ANM.

    Figura 11 - Conceito da conexo vertical indireta (CVI)

    Um seqncia operacional tpica da completao com ANM GLL, com CVI, dada por:

    lanamento e posicionamento do tren prximo ao poo, pelo navio de lanamento de linhas. No tren est travado o mandril das linhas de fluxo (MLF) que ser transferido

    posteriormente, pela sonda de completao, para o bero da base adaptadora de produo

    (BAP);

    retirada da capa de abandono e jateamento da cabea do poo;

    instalao da base adaptadora de produo (BAP);

    instalao do BOP submarino;

    execuo das operaes de completao, internas ao poo;

    instalao do suspensor de coluna de produo (TH)

    instalao do plug no bore de produo do TH;

    retirada do BOP;

    pescaria do MLF, que se encontra no tren, com a ferramenta de instalao da BAP (FIBAP), e instalao do mesmo na BAP;

    instalao da ANM;

    retirada do plug no bore de produo do TH;

    induo de surgncia;

    instalao da capa da rvore e da capa de corroso.

    c. Conexo vertical direta (CVD)

    O conceito de conexo vertical indireto (CVI) foi melhorado, originando a conexo vertical

    direta (CVD), onde ao invs de se fazer uso do tren para abandonar o mandril das linhas de

    fluxo (MLF) ao lado do poo, o MLF posicionado diretamente em seu bero localizado na

    BAP (Figura 12 e Figura 13). A BAP foi modificada para incluso de um segundo funil up,

  • rvore de Natal Molhada

    16

    para orientao do MLF. Este conceito apresenta ainda uma deficincia importante: a sonda

    que instala a BAP e o TH necessita se afastar ou at se movimentar para outro poo para que

    o navio de lanamento de linhas instale o MLF na BAP. Esta deficincia no se mostrou

    relevante porque normalmente as BAPs eram instaladas de forma seriada, por uma sonda que estivesse com uma janela disponvel entre completaes. Somente aps a instalao do MLF

    na BAP possvel se instalar a ANM.

    Figura 12 - Conceito da conexo vertical direta (CVD)

    Um seqncia operacional tpica da completao com ANM GLL, com CVD, dada por:

    retirada da capa de abandono e jateamento da cabea do poo;

    instalao da base adaptadora de produo (BAP);

    instalao do BOP submarino;

    execuo das operaes de completao, internas ao poo;

    instalao do suspensor de coluna de produo (TH)

    instalao do plug no bore de produo do TH;

    retirada do BOP e abandono temporrio do poo;

    lanamento e conexo do mandril das linhas de fluxo diretamente na BAP;

    reentrada da sonda no poo;

    instalao da ANM;

    retirada do plug no bore de produo do TH;

    induo de surgncia;

    instalao da capa da rvore e da capa de corroso.

    Um fato novo tem se verificado nas completaes mais recentes. Em anos passados, as bases

    adaptadoras de produo (BAP) eram sempre adquiridas em conjunto com a ANM,

    possibilitando que o conjunto BAP, TH, MLF, ANM e TREE CAP fosse todo testado

    previamente sua instalao, na fbrica.

    Mais recentemente, em funo dos cronogramas de completao existentes e visando

    minimizar o estoque de ANMs, as BAPs com CVD (e MCV, descritas mais adiante) foram compradas e entregues descasadas das ANMs. Para verificao das interfaces ANM x TH x BAP x MLF so utilizados gabaritos adequados a este fim, j que existe uma padronizao

    destas interfaces, o que torna os equipamentos intercambiveis. Somente no so

    intercambiveis os MLFs e as BAPs que precisam ser de um mesmo fabricante, j que o apoio e travamento do MLF BAP no est padronizado.

  • rvore de Natal Molhada

    17

    Figura 13 - Conceito da conexo vertical direta (CVD) na ANM CBV GLL-4

    d. Um mdulo de conexo vertical (1 MCV)

    O conceito mais atual das ANMs guidelineless aquele que utiliza os mdulos de conexo vertical (MCV). Este conceito melhorou bastante a produtividade das sondas de completao

    e dos navios de lanamento de linhas. Neste conceito, as BAPs foram modificadas, incluindo-se um bypass entre o conector das linhas de fluxo (CLF) e o mdulo de conexo

    vertical (MCV). Este bypass nada mais do que a colocao de dois hubs fixos, um

    substituindo o mandril das linhas de fluxo (MLF) e o segundo, interconectado ao primeiro,,

    que ir receber o MCV.

    Com este conceito, a sonda que completa o poo pode instalar a base adaptadora de produo

    (BAP), o suspensor de coluna (TH tubing hanger), a ANM e a TREE CAP numa seqncia ininterrupta, diferentemente da ANM com CVD onde isto no era possvel, j que, antes da

    instalao da ANM, se fazia necessrio o lanamento do mandril das linhas de fluxo (MLF).

    Figura 14 Conceito de conexo com um mdulo de conexo vertical (1 MCV)

    Um seqncia operacional tpica da completao com ANM GLL, com CVD, dada por:

  • rvore de Natal Molhada

    18

    retirada da capa de abandono e jateamento da cabea do poo;

    instalao da base adaptadora de produo (BAP);

    instalao do BOP submarino;

    execuo das operaes de completao, internas ao poo;

    instalao do suspensor de coluna de produo (TH)

    instalao do plug no bore de produo do TH;

    retirada do BOP;

    instalao da ANM;

    retirada do plug no bore de produo do TH;

    induo de surgncia;

    instalao da capa da rvore e da capa de corroso.

    transferncia da sonda de completao para completar outro poo;

    lanamento e conexo do mdulo de conexo vertical (MCV), pelo navio de lanamento de linhas, diretamente na BAP.

    e. Trs mdulos de conexo vertical (3 MCV)

    A filosofia muito parecida com a que utiliza um MCV. A diferena reside na utilizao de

    um MCV para a linha de produo, outro para a linha do anular e um terceiro para as linhas

    de controle hidrulico e cabo eltrico para PDG e TPT. As BAPs com 1 MCV so utilizadas para lminas dgua de at 1000 metros, e com 3 MCVs para lminas dgua maiores que 1000 metros.

    Figura 15 ANM GLL CBV com o conceito 3 MCVs instalada no RJS-436 em LDA de 1867 metros

    Esta separao imprescindvel para que os navios de lanamento de linhas possam realizar a

    operao, tanto efetuando a conexo primeiramente na ANM (denominada conexo em primeira ponta) e lanando em seguida at a UEP, quanto conectando inicialmente na UEP e posteriormente na ANM (denominada conexo em segunda ponta). Nos lanamentos em segunda ponta, para grandes lminas dgua, a carga correspondente soma das linhas

  • rvore de Natal Molhada

    19

    flexveis de produo e anular e o umbilical de controle hidrulico bastante elevada, o que

    inviabiliza o seu lanamento.

    Em 24 de janeiro de 1999 entrou em produo o 1-RJS-436A, primeiro poo do campo de

    Roncador, onde foi instalada a ANM TLD-2000 (Teste de Longa Durao 2000 metros de lmina dgua), de fabricao CBV, produzindo diretamente para o FPSO SEILLEAN atravs de um Drill Pipe Riser adaptado, que foi denominado EPR (Early Production Riser).

    A fabricao da ANM TLD-2000 ocorreu num prazo de 10 meses e a soluo encontrada para

    atender este prazo foi a sua fabricao a partir dos forjados empregados na ANM GLL para

    1000 m de lmina dgua, desenvolvendo-se novos atuadores para as vlvulas gaveta e novos anis de vedao metal-metal para os conectores.

    3. COMPONENTES DO SISTEMA ANM

    3.1. Base das linhas de fluxo

    o equipamento que suporta as linhas de fluxo e controle, nivelando-as em relao a ANM.

    Este equipamento utilizado pelas ANMs do tipo DO, DLP, DLL e GLL.

    Para cada fabricante estas bases tem nomenclatura prpria, sem que sua funo bsica seja

    diferente (Tabela 1).

    Tabela 1 - Tabela de nomenclatura das base das linhas de fluxo

    Fabricante Tipo da ANM Nome da base

    HUGHES DLP Flow Line Base

    VETCO/CMV DLP

    DLL

    Flow Line Alignment

    Adaptador de Produo

    ABB GLL Base Adaptadora de Produo

    VILLARES/

    SADE VIGESA

    DLL/GLL Base Adaptadora de Produo

    CAMERON GLL Base Adaptadora de Produo

    CBV/FMC DO

    DLL/GLL

    GLL

    Cabea de Completao

    Universal Guide Base

    Base Adaptadora de Produo

    NATIONAL/

    EQUIPETROL

    DLL/GLL Flow Line Base

    KVAERNER GLL Base Adaptadora de Produo

    Nas ANMs DO-1 e DO-2 utiliza-se uma base chamada cabea de completao, que composta na parte inferior por um adaptador, que faz a interface com o sistema de cabea de

    poo submarino (SCPS), e na parte superior por um alojador, que para completao com

    ANM DO-1 apresenta conector do tipo rigid drive (Figura 16), e para ANM DO-2, perfil para

    conexo com conector tipo H-4. Possui tambm vlvulas laterais de acesso ao anular.

    As ANMs DA no utilizam bases das linhas de fluxo, porm so as nicas que necessitam a correta orientao do rasgo do conector H4 do BOP submarino (Figura 23), para posterior

    instalao do tubing hanger excntrico. Existem, entretanto, ANM DA com BAP, fugindo ao

    padro normal deste tipo de ANM, e que foi motivado por problemas na cabea do poo ou

    por se querer evitar o uso de mergulhador para desconexo das linhas de fluxo quando for

    necessrio retirar a ANM.

  • rvore de Natal Molhada

    20

    Figura 16 - Cabea de completao com conector superior do tipo rigid drive

    Nas ANMs DLL e GLL (Figura 10 e Figura 17), a base foi projetada a fim de proporcionar uma nova cabea de poo para o suspensor de coluna (tubing hanger) e a ANM, livre de

    problemas de interface com o tubing hanger e com a rea de vedao do anel metlico do

    conector da ANM.

    As bases adaptadoras de produo DLL e GLL lay-away, com CVI e CVD (Figura 17)

    possuem:

    na parte inferior: uma estrutura guia (funil down) para orientao na cabea do poo; um conector hidrulico e anel metlico para travamento e vedao no alojador de alta presso

    (housing); e uma luva de vedao metal x metal para vedao secundria na parte interna

    do housing de alta presso, permitindo um teste de vedao do anel VX mais preciso, j

    que resulta numa menor cmara de teste.

    na parte superior: um housing especial (denominado tubing head) com perfil interno preparado para receber o suspensor de coluna (TH) e perfil externo, tipo H-4, para receber

    o conector da ANM; uma luva helicoidal interna ao tubing head que proporciona a auto-

    orientao do suspensor de coluna (TH); um funil up para orientao no assentamento da

    ANM; e um bero (cradle), para ancoragem e apoio do mandril das linhas de fluxo

    (MLF), permitindo que a ANM possa ser retirada sem que seja necessrio desconectar as

    linhas flexveis da ANM com mergulhador.

    Nas BAPs mais recentes, com utilizao de 1 ou 3 mdulos de conexo vertical (MCV), as modificaes foram significativas. A Petrobrs padronizou em 1 MCV (englobando linhas de

    produo, de acesso ao anular e de controle) quando o poo estiver em lmina dgua inferior a 1000 metros e em 3 MCVs (linha de produo, de acesso ao anular e linhas de controle com MCVs independentes) para lmina dgua superior a 1000 metros. Esta padronizao foi efetivada para atender as caractersticas dos barcos de lanamento de linhas. Neste conceito

    possvel se completar o poo at a instalao da ANM sem que seja necessrio abandonar o

    poo, aps a instalao do TH, para instalao do MLF. A Figura 18 apresenta a BAP com

    um MCV.

  • rvore de Natal Molhada

    21

    Figura 17 - Base adaptadora de produo com CVD para ANM ABB

    Figura 18 BAP com 1 MCV

  • rvore de Natal Molhada

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    A Figura 19 e a Figura 20 apresentam as novas BAPs que fazem uso do conceito de conexo das linhas com trs mdulos de conexo vertical (MCV).

    Figura 19 Vista lateral da base adaptadora de produo com 3 MCVs para ANM ABB 1860 metros

    Figura 20 - Vista superior da base adaptadora de produo com 3 MCVs para ANM ABB 1860 metros

    3.2. Suspensor de coluna (tubing hanger)

    o equipamento responsvel pela interface entre a coluna de produo e a ANM. Suporta o

    peso de coluna de produo, ancorado e travado no ltimo suspensor de revestimento

    (casing hanger) nas ANMs do tipo DA (que no fazem uso de BAP) e na base adaptadora de produo nas ANMs dos tipos DLL e GLL, e faz vedao para o anular, formado entre o revestimento de produo e a coluna de produo. dotado de alojamento para tampo

    mecnico ou coletor de detritos, descidos com unidade de arame.

  • rvore de Natal Molhada

    23

    a. Suspensor de coluna concntrico

    So os suspensores de coluna (Figura 21) que no necessitem de orientao, pois o acesso ao

    anular se d por um furo concntrico externo ao furo interno de produo. Algumas ANM's

    DO-2 e todas ANM's Hughes (DO-3, DA, DL) utilizem esse tipo de suspensor de coluna. O

    suspensor Hughes possui vlvula de segurana para controle do anular (ASSSV), com

    desempenho bastante deficiente, freqentemente apresentando vazamento na linha de

    acionamento.

    As ANM do tipo horizontal utilizam um conceito diferente para suspensor de coluna, e apesar

    de no ser excntrico, tambm no pode ser classificado como concntrico. Suas

    caractersticas sero apresentadas adiante.

    Figura 21 - Tubing hanger concntrico

    b. Suspensor de coluna excntrico

    Este tipo de suspensor o padro atual utilizado na E&P-BC. A padronizao de sua interface

    superior possibilitou a intercambiabilidade na instalao das ANM dos diversos fabricantes,

    ou seja, estando instalado BAP de um fabricante, possvel instalar suspensor de coluna de

    outro fabricante e a ANM de um terceiro fabricante, se necessrio. Estas situaes de

    intercambiabilidade so evitadas, sempre que possvel.

    Os suspensores de coluna excntricos (Figura 22) possuem um furo de 4, para acesso coluna de produo, e um furo de 2, para acesso ao espao anular. Possuem tambm um (ou dois) furo(s) de 1/2" para permitir a passagem do fluido hidrulico de acionamento da vlvula

    de segurana de sub-superfcie (DHSV). Um ltimo furo, serve para passagem do cabo

    eltrico, utilizado nos PDG's (permanent downhole gage), que o equipamento responsvel

    pela leitura e envio, em tempo real, da presso e temperatura de fundo. Na sua parte superior

    existe um perfil, na forma de castelo, que o responsvel pelo perfeito alinhamento entre os

    stabs da ANM e os bores do TH, de forma a se evitar a perda dos elementos vedantes dos

    stabs e garantir a continuidade eltrico do conector de PDG. Este castelo j faz parte da

    padronizao Petrobrs, o que contribui para que a ANM de um fabricante possa ser instalada

    numa BAP e TH de outro fabricante.

    O suspensor de coluna composto tambm por uma camisa externa, um corpo e um anel de

    travamento. Tanto a camisa externa quanto o corpo possuem rasgos onde a ferramenta de

    instalao (THRT) fica ancorada. Quando o TH est na posio adequada para travamento, a

    linha hidrulica para travamento do TH acionada, resultando num movimento relativo entre

  • rvore de Natal Molhada

    24

    a camisa externa e o corpo do TH, expandindo o anel de travamento num rasgo existente no

    perfil interno da BAP, no suspensor de revestimento de produo ou no alojador de alta

    presso, a depender do modelo da ANM. Para destravamento dos TH necessrio que a

    THRT seja travada dos dois rasgos (do corpo e da camisa externa) do TH, para que em

    seguida a camisa externa possa ser movimentada para cima pela THRT, liberando o anel de

    travamento do TH.

    Figura 22 Tubing Hanger excntrico ABB padronizado

    Por serem excntricos, estes suspensores de coluna necessitam de orientao, j que a parte

    superior do tubing hanger preparada para receber os stabs do bloco de vlvulas, quando da

    descida da ANM. Essa orientao, nas ANMs DA, dada por uma chaveta da ferramenta de descida do suspensor de coluna (THRT tubing hanger running tool), que deve se encaixar num rasgo na parte superior (upper body) do conector hidrulico tipo H-4 do BOP,

    previamente posicionado de acordo com a rvore de natal que ser instalada na seqncia

    (Figura 23).

    Nas ANMs DLL e GLL, a instalao do tubing hanger auto-orientada, j que as bases adaptadoras de produo (BAPs) possuem luva helicoidal no interior do tubing head com esta finalidade, no necessitando qualquer preocupao quanto ao rasgo do conector H-4 do

    BOP.

    No tubing hanger, o drift de passagem do bore de produo deve permitir a passagem das

    ferramentas descidas com arame, inclusive a instalao e retirada das vlvulas de segurana

    insertveis, vlvulas de gas lift, plugs, stading valve, entre outros.

    Nos modelos mais novos e padronizados (Figura 22), o bore do anular est sendo equipado

    com uma vlvula de dupla vedao (VDV), que faz o isolamento do anular enquanto a ANM

    no est instalada, evitando-se assim a instalao de um plug para isolamento neste bore. Esta

    vlvula aberta mecanicamente pelo stab da ANM ou da ferramenta de instalao e retirada

    do tubing hanger (THRT).

    Existe um suspensor utilizado para completar poo com bombeio centrfugo submerso

    submarino (BCSS), com ANM convencional (RJS-221), onde o bore de acesso ao anular foi

    utilizado para passagem do conector eltrico de potncia para acionamento da bomba. Um

    segundo poo com BCSS, completado em 1998, utilizou ANM-H e o suspensor de coluna

    bastante diferente, estando o mesmo apresentado em captulo posterior.

  • rvore de Natal Molhada

    25

    Figura 23 - Orientao do rasgo do conector H4 do BOP submarino

    3.3. Luva adaptadora (adapter bushing)

    o acessrio utilizado para tornar compatvel os tubing hangers de vrios fabricantes com os

    diversos sistemas de cabea de poo submarino (SCPS). No necessrio em poos que

    fazem uso de base adaptadora de produo (BAP). Possui o perfil interno para travamento e

    vedao do tubing hanger e se acopla no ltimo tubing hanger instalado na cabea do poo.

    instalado com a ferramenta de instalao do pack-off.

    (1) groove para travamento

    do tubing hanger (TH)

    (2) rea para vedao do

    tubing hanger (TH)

    (3) selagem para vedao

    Figura 24 - Luva adaptadora

  • rvore de Natal Molhada

    26

    3.4. Terminao das linhas de fluxo e controle

    3.4.1. Flange

    As terminaes das linhas de fluxo e controle, projetadas para possibilitar a interface das

    mesmas com a ANM, diferem em funo do tipo de ANM. Nas ANMs DO e DA, restringem-se a flanges e placa hidrulica, manuseados por mergulhadores.

    3.4.2. Skid

    Nas DLP, so estruturas especiais (algumas dotadas de flutuadores) conectadas s ANMs horizontalmente, fazendo uso de ferramentas especiais denominadas pull-in tool. Para ANM

    HUGHES DLP as terminaes foram chamadas de flowline skid e para ANM VETCO DLP,

    flowline flange. Este conceito no se mostrou muito confivel, resultando em tempos elevados

    de instalao. A dificuldade maior se localizava em obter um alinhamento perfeito entre o

    conector das linhas de fluxo da ANM e a terminao das linhas, o que na maioria das vezes

    era conseguido com auxlio de mergulhador. Por este motivo, este tipo de ANM se tornou

    obsoleto.

    Mais recentemente alguns fabricantes de ANM e manifolds vm aprimorando este conceito de

    conexo horizontal, visando uma diminuio significativa das dimenses dos manifolds, com

    boa reduo dos custos, j que estas conexes ocupam um menor espao.

    3.4.3. Mandril das linhas de fluxo (MLF)

    Nas ANMs DLL e alguns modelos de GLL, recebe o nome de mandril das linhas de fluxo (MLF).

    A instalao do MLF na BAP, para sistemas com cabos guia (GL), executada pelo mtodo

    lay-away. Para sistemas sem cabos guia (GLL), a conexo do MLF BAP pode se dar das

    seguintes formas, como j citado anteriormente:

    conexo lay-away;

    conexo vertical indireta (CVI);

    conexo vertical direta (CVD).

    Na conexo lay-away, o MLF (Figura 25), j conectado s linhas de fluxo e controle,

    passado com auxlio de um cabo mensageiro do navio para a sonda de completao, chegando

    ao moon pool da sonda pela parte de baixo (pela gua).

    O MLF posicionado numa base de captura para que seja possvel travar o Conector das

    Linhas de Fluxo (CLF) da ANM ao mesmo. Aps esta conexo inicia-se a descida da ANM,

    com o lanamento simultneo das linhas de fluxo e controle pelo navio, sendo necessrio o

    acompanhamento com o ROV das catenrias formadas pelas mesmas.

    Quando a ANM assentada na BAP, o MLF fica apoiado e orientado automaticamente num

    bero existente na mesma. Posteriormente se executa o travamento hidrulico do mesmo

    BAP, para que, quando for necessrio a retirada da ANM, no se corra o risco de desassent-

    lo por interferncia com o CLF.

    Caso seja necessrio retirar a ANM numa interveno, basta desconectar o CLF do MFL e o

    conector da ANM do tubing head da BAP. O MLF permanece intacto apoiado, orientado e

    travado na BAP, o que permite a reconexo automtica do CLF, quando da instalao da

    ANM.

  • rvore de Natal Molhada

    27

    O perfeito posicionamento do MLF na BAP fundamental, j que a interface entre MLF e o

    CLF da ANM composta de anis de vedao metlicos para os bores excntricos de

    produo de anular, de vrios couplings macho e fmea para as linhas de controle hidrulica e

    de um conector eltrico para TPT (temperature and pressure transducer) e PDG (permanent

    downhole gage).

    Figura 25 - Mandril das linhas de fluxo da ANM GLL-3 CBV para

    lanamento lay-away ou CVI

    Este conceito de conexo vertical, onde o plano da interface entre CLF e MLF est na

    horizontal, tem-se mostrado muito confivel e bastante superior ao conceito de conexo

    horizontal utilizado nas ANMs do tipo DLP, podendo ser considerado field proven.

    Na conexo vertical indireta (CVI), o MLF abandonado pelo navio de lanamento de

    linhas ao lado da BAP, conectado a um tren (Figura 26), no sendo necessrio aguardar o

    momento de instalao da ANM pela sonda de completao. O MLF utilizado na conexo

    lay-away idntico ao MLF empregado na CVI.

    1.

    Figura 26 Tren utilizado para CVI

  • rvore de Natal Molhada

    28

    A FIBAP utilizada na CVI possui um conector extra, quando comparado com a empregada na

    conexo lay-away, com o qual possvel pescar o MLF que se encontra no tren. Como no existem diferenas entre os MLFs empregados na conexo lay-away e na CVI, as ANMs com CVI tambm permitem utilizar a conexo lay-away como contingncia.

    Os inconvenientes da CVI, quando comparados com a conexo lay-away, so os seguintes:

    necessidade de se efetuar uma manobra extra para pescar o MLF do tren e transferi-lo para a BAP;

    dificuldade de se obter uma boa horizontalidade para o tren, o que dificulta um pouco a operao;

    teste para verificao da estanqueidade (nos couplings e nos anis metlicos para vedao dos bores de produo e anular) e de continuidade eltrica entre o CLF da ANM e o MLF

    executado no fundo, e em caso de falha necessrio retirar a ANM para trocar dos anis

    metlicos e/ou couplings do CLF.

    Na conexo vertical direta (CVD), o MLF (Figura 27 e Figura 28) instalado diretamente

    na BAP, ao invs de abandon-lo num tren, com o que se evita uma manobra para se

    pescar o MLF no tren. O projeto do MLF apresenta vrias modificaes em relao aos utilizados na conexo lay-away e na CVI. A mais importante se refere necessidade de

    incluso de um pino guia para orientao do MLF BAP, durante sua instalao pelo barco

    de lanamento de linhas.

    A CVD tem um grande inconveniente, pois obriga que a completao seja executada em dois

    estgios. Inicialmente instala-se a BAP e o suspensor de coluna, abandonando o poo

    temporariamente. Na seqncia o MLF instalado diretamente na BAP pelo navio de

    lanamento de linhas. Posteriormente, a sonda de completao retorna ao poo para finalizar a

    completao, com a instalao da ANM e colocao do poo em produo. Um inconveniente

    que se manteve da CVI que os testes para verificao da estanqueidade e de continuidade

    eltrica entre o CLF da ANM e o MLF so executados no fundo.

    Figura 27 Vista frontal do MLF ABB para CVD com pig-valve

  • rvore de Natal Molhada

    29

    Figura 28 - Vista superior do MLF ABB para CVD com pig-valve

    As ANMs GLL de CVD de fabricao CBV e KVAERNER possuem projetos que, apesar de no ser requisito de projeto, possibilitam utilizar tambm a conexo lay-away e a CVI como

    contingncia, sendo que as de fabricao ABB e SADE VIGESA esto capacitadas a utilizar

    somente a CVI como contingncia, no estando aptas utilizar a conexo lay-away. Isto se

    deve ao fato que a CBV e a KVAERNER mantiveram o bero da BAP e adicionaram o funil

    de orientao para o MLF, o mesmo no acontecendo com a ABB e a SADE que possuem

    somente o funil de orientao, o qual tambm tem a funo de sustentao e fixao.

    Na CVD, o sistema de guia e orientao de encaixe do MLF (Figura 27 e Figura 28) BAP

    utiliza rasgos tipo Y e pinos. A posio dos mesmos depende do fabricante, existindo situaes onde os rasgos esto localizados no pino de orientao do MLF e outras onde os

    rasgos esto na BAP.

    Alguns modelos de MLF utilizados para CVD possuem uma vlvula gaveta montada entre as

    linhas de produo e anular. Esta vlvula possibilita a interligao dos flexveis

    (produo/anular) para circulao do pig. Esta concepo de projeto (CVD) fez com que o

    MLF tivesse a estrutura mais robusta, para que fosse possvel sua instalao sem perigo de

    dano por impacto na BAP, j que os barcos de lanamento de linhas no possuem sistemas de

    compensao de movimento.

    Como a interface do MLF est padronizada, a ferramenta de instalao e capa de proteo de

    um fabricante pode instalar o MLF de outro fabricante. Estas ferramentas necessitavam

    originalmente de um umbilical de servio, o que acrescentava algumas dificuldades a esta

    operao. Posteriormente as mesmas foram modificadas, com a incluso de um acumulador,

    para que este umbilical de servio deixasse de ser necessrio.

    As ferramentas adquiridas mais recentemente j foram projetadas de forma a no ser

    necessrio uma capa de proteo do MLF, e possuem tambm um acumulador para evitar o

    uso de umbilical de servio.

  • rvore de Natal Molhada

    30

    3.4.4. Mdulo de conexo vertical (MCV)

    O mdulo de conexo vertical (MCV) tem funo similar ao mandril das linhas de fluxo

    (MLF) usado na CVD, apesar de projeto bastante distinto (Figura 29). A evoluo novamente

    aconteceu no sentido de otimizar o desempenho das sondas de completao e dos navios de

    lanamento de linhas.

    Na BAP existe um falso MLF, fixo na estrutura, aguardando a conexo do CLF da ANM.

    Este falso MLF est interligado a um segundo falso MLF, no qual conectado o MCV, com

    as linhas de fluxo e controle. Este padro permite que a completao do poo seja feita em um

    nico estgio, sem a necessidade de interrupo entre a instalao do TH e a ANM, para

    aguardar a instalao do MLF, o que simplifica bastante o planejamento das operaes.

    Um efeito indireto bastante importante que, ocorrendo a necessidade de se substituir um

    trecho qualquer de linhas flexveis ou de controle, no necessrio intervir no poo e retirar a

    ANM, o que torna esta operao muito mais barata.

    Figura 29 Mdulo de conexo vertical (MCV) ABB

    3.5. ANM propriamente dita

    3.5.1. Conector da ANM

    o componente existente na parte inferior de ANM que permite a conexo/desconexo da

    ANM no housing de alta presso do SCPS ou no tubing head da BAP. A dimenso do

    conector define o poo (ou a BAP) no qual a ANM poder ser instalada, se 16.3/4ou 18.3/4. Nas ANMs que fazem uso de BAP, a dimenso do conector da BAP que define em que poo a mesma pode ser instalada, e a dimenso do tubing head que define o conector da

    ANM.

    Os conectores podem ser classificados como: mecnico ou hidrulico.

    O conector mecnico (Figura 30) utilizado nas ANM's DO-1 e DO-2. O travamento/destra-

    vamento da ANM feito com auxlio de mergulhadores e a vedao feita basicamente por

    elastmeros (o-rings, gaxetas).

  • rvore de Natal Molhada

    31

    (1) camisa de travamento

    (2) anel de travamento

    (3) stab de produo

    (4) stab da DHSV

    Figura 30 - Conector mecnico de ANM

    O conector hidrulico o tipo de conector utilizado em todas as demais ANM's. O

    travamento/destravamento feito atravs de acionamento hidrulico de pistes e a vedao

    atravs de anis metlicos. Caso a rea de vedao da cabea da poo (housing de alta

    presso) apresente danos, e no permita vedao metal x metal, podero ser utilizados anis

    especiais com insertos de chumbo em uma das faces. Possui indicador de travamento e

    destravamento com marcas bem definidas e facilmente identificveis por ROV.

    Figura 31 Conector hidrulico de ANM ABB GLL

    Todos os poos perfurados por unidades flutuantes na Bacia de Campos, com sistemas de

    cabea de poo submarino (SCPS) MS-700 e SS-10, a partir de 1995, e os tubing heads das

    BAPs tm o perfil externo do alojador de alta presso VETCO tipo H-4 como padro. Em poos mais antigos no existia esta padronizao, e nestes poos, com perfis no

    padronizados, foram utilizadas BAPs nas suas completaes, de tal forma que o perfil externo do tubing head sempre foi do tipo H-4.

    So vrios os elementos que complementam a interface entre o conector da ANM e o TH:

    stab de produo (7);

    stab de acesso ao anular (8);

    stab de acesso s linhas hidrulicas de acionamento da DHSV;

    conector eltrico do PDG e;

    castelo, responsvel pela alinhamento fino entre as partes.

  • rvore de Natal Molhada

    32

    (1) bloco de vlvulas da ANM(2) housing(3) adaptador superior do conector(4) pisto do conector(5) mordente (dog)(6) pino indicador(7) stab de produo

    (8) stab do anular(9) tubing hanger(10) anel metlico VX(11) bucha de orientao do conector

    Figura 32 - Conector hidrulico de ANM

    Figura 33 Interfaces da ANM ABB GLL com o TH

    3.5.2. Bloco de vlvulas

    Tem a funo de conter, em um s corpo quatro vlvulas para controle do poo. O bloco

    (Figura 34) possui 2 furos paralelos verticais, um de 2" para acesso ao anular e outro de 4"

    para acesso coluna de produo ao longo dos quais esto os receptculos das vlvulas

    mestras e de pistoneio. No bore de 4 existem duas vlvulas, a vlvula master 1 (ou M1) e, mais acima, a vlvula de pistoneio 1, tambm chamada de swab 1 (ou S1). No bore de 2" a

  • rvore de Natal Molhada

    33

    situao se repete e tambm existem duas vlvulas, a vlvula master 2 (ou M2) e, mais acima,

    a vlvula de pistoneio 2, tambm chamada de swab 2 (ou S2). A distribuio das vlvulas nas

    ANM's est padronizada, o que obriga todos os fabricantes a disporem as vlvulas da mesma

    maneira.

    Figura 34 Bloco de vlvulas da ANM ABB GLL

    As vlvulas mestras (M1 e M2) so as principais vlvulas de controle do poo, cujas funes,

    obviamente, esto disponveis na UEP. As vlvulas de pistoneio so abertas somente quando

    se intervm no poo, para que a sonda de completao possa ter acesso vertical ao poo, no

    estando disponveis para controle pela UEP.

    No integrando fisicamente o bloco de vlvulas (Figura 35), mas completando o conjunto de

    vlvulas, esto as vlvulas laterais de acesso coluna, denominada wing 1 (ou W1), e de

    acesso ao anular, denominada wing 2 (ou W2) e a vlvula de conexo entre as linhas de

    produo e do anular, denominada crossover (ou XO).

    Figura 35 Bloco de vlvulas, atuadores, linhas de fluxo e CLF

  • rvore de Natal Molhada

    34

    Nas ANMs mais antigas existiam duas vlvulas mestras de acesso coluna de produo (Figura 36), em substituio M1 atual, denominadas upper master (ou UM) e lower master

    (ou LM). Uma das vlvulas mestras foi suprimida, aps ter sido realizado um estudo de

    confiabilidade. Apesar do estudo de confiabilidade, esta deciso j se mostrou prejudicial em

    alguns casos onde foi observado vazamento na linha de acionamento da vlvula M1. No

    padro antigo, com duas vlvulas mestras, basta abrir a vlvula que apresenta vazamento

    mecanicamente (com override mecnico) e passar a controlar o poo com a outra, o que no

    pode ser feito com uma nica vlvula mestra.

    (1) atuador da vlvula gaveta 4.1/16(2) indicador visual de aberta/fechada(3) flange de conexo ao tree manifold(4) flange de conexo ao conector H4(5) sada lateral de 4.1/16(6) sada lateral de 2.1/16(7) atuador da vlvula gaveta 2.1/16

    Figura 36 - Bloco de vlvulas HUGHES com padro antigo

    3.5.3. Vlvulas gavetas e atuadores

    As vlvulas de que dispe as ANMs so vlvulas gaveta de passagem plena de 4.1/16 para a produo e de 2.1/16 para o anular. As vlvulas tem vedao metal/metal entre a gaveta e a sede, com deposio de material de alta dureza e vedao resiliente entre a sede e o corpo. Os

    atuadores so do tipo fail safe close, abrindo as vlvulas com presso na linha de controle, e

    fechando quando da despressurizao da mesma. A presso mnima para se abrir uma vlvula

    deve ser de 200 a 300 psi, e a mxima presso de trabalho dos atuadores hidrulicos de 1500

    psi, exceo das ANM's HUGHES que so de 3000 psi.

    As ANM-H 2500 que esto sendo adquiridas atualmente possuem atuadores especificados

    para trabalhar com 3000 psi, basicamente em funo de trabalhar-se com drill pipe riser e

    sistema de controle multiplexado, onde se dispe de dois nveis de presso (3000 psi e 5000

    psi).

    As vlvulas gavetas S1 e S2, apesar de estarem especificadas para vedao com leo e gs,

    como todas as demais, so testadas com gs, o mesmo no ocorrendo para as demais vlvulas

    da ANM.

    As vlvulas possuem um sistema de abertura e travamento mecnico (por mergulhador ou

    com ROV), para se evitar uma interveno com sonda quando se constatar problema no

    atuador de apenas uma vlvula. Na extremidade exterior de cada atuador h um indicador

    visual da posio da vlvula, aberta ou fechada, com exceo das ANMs CAMERON importadas.

  • rvore de Natal Molhada

    35

    Figura 37 Atuador para vlvula gaveta ABB GLL

    A seguir (Tabela 2) esto apresentados dados dos atuadores das vlvulas de algumas ANMs.

    Tabela 2 - Dados dos atuadores das vlvulas de diversas ANMs

    Fabricante Modelo Dimenso Manual (M) ou

    Hidrulica (H)

    Nmero voltas p/

    acionamento

    Tamanho da chave

    sextavada

    FMC/CBV M-20 3.1/8 M 17,75 - M-20 3.1/8 H 28 1.7/16 M-20 2.1/16 M 12,5 - M-20 2.1/16 H 20 15/16 M-120 4.1/16 H 24 1.7/16 M-40 (*) 1 M 10 - M-120 2.1/16 H 13 15/16 M-20 4.1/16 H 38 1.7/16 M-120 4.1/16 M 24 - M-20 4.1/16 M 24,5 - M-120 2.1/16 M 13 -

    Equipetrol 2.1/16 M 12,5 (**) 4.1/16 M 23,5

    Hughes 2.1/16 H (**) 13,5 4.9/16 (***) 4.1/16 H 23,5 4.9/16

    2.1/16 M 13,5 4.1/16 M 23,5

    ABB/Vetco 2.1/16 H 13,0 1.1/4 4.1/16 H 23 1.1/4 2.1/16 M 13 4.1/16 M 23

    Villares/

    Cameron

    (**)

    (*) DHSV

    (**) Atuadores hidrulico que no possuem abertura mecnica

    (***) Com exceo das vlvulas Hughes, que possuem presso de trabalho de 1500 a 3000

    psi, todas as demais possuem presso de trabalho de 1500 psi.

  • rvore de Natal Molhada

    36

    Para que a presso hidrosttica no abra as vlvulas instalado no circuito hidrulico do

    atuador da vlvula um acumulador (Figura 38) para compensar esta presso na linha de

    atuao da vlvula.

    Figura 38 Sistema de compensao de presses para atuadores de vlvulas

    Nas ANMs mais antigas os acumuladores ficam abertos para o mar (Figura 39) e nas ANMs mais recentes, os acumuladores possuem uma bexiga de borracha que isola o fluido hidrulico

    HW-525 da gua do mar, no alterando a filosofia de compensao.

    Figura 39 - Circuito hidrulico para acionamento das vlvulas da ANM

  • rvore de Natal Molhada

    37

    3.5.4. Painel de interveno por ROV

    As ANMs possuem uma chapa frontal fixada entre a estrutura inferior e a estrutura de reentrada com preparaes para montagem das interfaces de atuao por ROV e inscries de

    orientao operacional. Sua parte traseira aloja o acumulador, as vlvulas das linhas de

    injeo qumica, os suportes das hastes indicadoras de posio. Esta chapa, alm disto,

    protege, sustenta e alinha as hastes de transferncia de movimento, montadas entre esta e as

    vlvulas da ANM.

    Figura 40 Painel de override para acionamento com ROV de ANM ABB GLL

    3.5.5. Conectores das linhas de fluxo (CLF)

    Tambm chamado de flowline conector, o elemento de ligao entre a ANM e as linhas de

    fluxo e controle (Figura 41). No caso de ANM's DO e DA, esses conectores restringem-se a

    flanges rotativos ou rotulados e placas hidrulicas, acopladas ANM por mergulhadores. Nas

    ANM's DLP, DLL e GLL (Figura 25), so conectores hidrulicos que promovem a conexo

    das linhas de fluxo e controle em um terminal prprio.

  • rvore de Natal Molhada

    38

    Figura 41 Conector das linhas de fluxo ABB GLL 1000 metros

    3.5.6. Manifold da ANM (TREE MANIFOLD)

    Tambm chamado tree manifold, o componente do qual partem todas as linhas de controle

    das funes da ANM e tambm chegam todas as linhas de controle de plataforma de produo

    (Figura 42 e Figura 43). Possui perfil interno, nos bores de 4 e 2, para assentamento de plugs. Possui perfil externo para travamento da ferramenta de instalao da ANM e para o

    conector da capa da ANM (tree cap), quando utilizada.

    Nas ANMs DO-1, DO-2 e algumas DO-3 as linhas hidrulicas chegam a uma placa hidrulica (Figura 44), onde so acessados tanto pela completao quanto pela produo. As

    ANMs DO-2 no possuem alojamento para plug (apenas no tubing hanger) e a ANM DO-3 apenas na linha de produo.

  • rvore de Natal Molhada

    39

    (1) bore de 4(2) bore de 2

    (3) bore hidrulico de controle

    (4) perfil para plug

    (5) perfil para travamento de ferramenta

    (6) flange de conexo ao bloco de vlvulas

    Figura 42 - Tree manifold FMC/CBV

    3.5.7. Capa da rvore (TREE CAP)

    Tambm chamado tree cap, o equipamento que, quando instalado, faz a interligao entre os

    controles da plataforma de produo e as funes de ANM (Figura 43).

    As ANM's DO-1, DO-2 e DO-3 no possuem tree cap (Figura 44). Algumas rvores DO-3 e

    DA utilizam em substituio s tree cap, as vlvulas de dupla ao (shuttle valve) de tamanho

    e preo bastante reduzidos, mas de confiabilidade no muito boa (Figura 45) e cartuchos

    hidrulicos.

    As ANMs VETCO/CMV que no utilizam a tree cap, utilizam um cartucho hidrulico (Figura 46), que interliga a plataforma de produo ANM assim que os stabs hidrulicos da

    ferramenta de instalao da ANM desencaixado.

    A maior parte das rvores instaladas na Bacia de Campos so do tipo controle direto, ou seja,

    existe uma linha de controle da plataforma de produo (ou do manifold) para cada funo a

    ser controlada. No template de Bonito (SS-8), as rvores possuem tree cap seqencial

    (controle seqencial), onde so utiliza das apenas uma linha de suprimento e outra para

    atuao dos mdulos de operao atravs de variao de presso.

    Figura 43 - Funo da tree cap numa ANM

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    40

    COMPLETAO

    PRODUO

    FERRAMENTA

    ATUADOR

    Figura 44 - Acionamento atravs de placa

    para ANMs DO

    Figura 45 - Acionamento atravs de shuttle

    valve

    - COMANDO HIDRAULICO PELA

    SONDA DE PRODUO

    - COMANDO HIDRAULICO PELA

    SONDA DE COMPLETAO

    - COMANDO PELA PRODUO

    BLOQUEADO NO CARTUCHO

    ATUADOR

    PLACA

    CARTUCHO

    CORROSION

    CAP

    PRODUO

    (CONTROLE)

    FER R A M EN TA

    B LO Q U EA D O

    C O M PLETA O (C O N T R O LE )

    STA B

    ATUADOR

    BLOQUEADO

    CARTUCHO

    STAB

    COMPLETAO

    ATUADORATUADOR

    PRODUO

    CARTUCHO

    MOLA

    Figura 46 - Sistema de acionamento por cartucho

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    41

    Figura 47 TREE CAP de ANM ABB GLL 1860 metros

    3.5.8. Painel back-up da TREE CAP

    O painel back-up (Figura 48), com interfaces de atuao por ROV, possui circuito hidrulico

    (Figura 49) que mediante ao variado nmero de combinaes das suas vlvulas, possibilita o

    isolamento e bypass de qualquer linha hidrulica e a operao da funo relativa a esta por

    uma das duas linhas sobressalentes do umbilical. Na parte frontal do painel est marcada a

    nomenclatura de cada vlvula e a posio operacional da mesma. O painel montado na

    estrutura suporte soldada no corpo superior da capa.

    Figura 48 Painel back-up para ANM ABB GLL 1860 metros

  • rvore de Natal Molhada

    42

    Figura 49 Circuito hidrulico do painel back-up para ANM ABB GLL 1860 metros

    A disposio das vlvulas do painel back-up da TREE CAP est relacionada diretamente com

    o nmero de mangueiras disponveis no umbilical hidrulico. Nas ANMs de produo mais recentes padro utilizar um umbilical de 12 funes composto por 9 mangueiras para

    controle da ANM alm de 1 linha de injeo qumica e 2 linhas de injeo de etanol, como

    segue:

    Linha 1 - DHSV Linha 5 - M Linha 9 - IQ

    Linha 2 - M1 Linha 6 - W2 Linha 10 - R2

    Linha 3 - R1 Linha 7 - CO Linha 11 - E

    Linha 4 - W1 Linha 8 - PIG Linha 12 - E

    Dentro das 9 linhas de controle da ANM, duas so consideradas sobressalentes (reserva 1 e

    reserva 2). No caso de se perder por entupimento ou rompimento uma das mangueiras

    possvel substitu-la por uma sobressalente, bastando uma interveno com barco de apoio e

    ROV, tornando esta operao muito mais barata do que uma interveno que necessite retirar

    a ANM para substituio do umbilical de controle.

    Caso no existe qualquer mangueira entupida, ficou acordado que a linha reserva 1 deve ficar

    direcionada para a DHSV2, de forma que estejam disponveis dois circuitos independentes

    para abertura da DHSV, pelas linhas DHSV1 e DHSV2, aumentando a confiabilidade do

    sistema.

    3.5.9. Sistema de controle hidrulico

    Sistema de controle hidrulico pode ser subdividido em dois circuitos independentes: o de

    equalizao, que interliga os atuadores ao acumulador, e o de operao, para atuao

    hidrulica das funes da ANM. Todo o circuito efetuado em material inoxidvel e a sua

    interligao efetuada por selagem tipo metal-metal.

  • rvore de Natal Molhada

    43

    Figura 50 Circuito hidrulico da ANM GLL ABB de produo

    3.5.10. Capa de corroso

    So equipamentos instalados no topo da ANM, ou sobre a tree cap, como proteo e

    isolamento das reas de vedao dos receptculos. Possuem, geralmente, travamento por

    pinos de cisalhamento.

    (1) pino de cisalhamento

    (2) stab de 4

    (3) stab de 2

    (4) stab hidrulico

    (5) pino guia

    Figura 51 - Corrosion cap FMC/CBV

    3.6. Painel de produo

    Equipamento instalado na plataforma de produo atravs da qual se controla as funes

    desejadas na ANM. composto basicamente de vlvulas direcionais a indicadores de presso

    (manmetros).

    muita importante que se controle a qualidade do fluido de acionamento. Dele dependem a

    durabilidade das vlvulas direcionais (nvel de limpeza) e atuadores hidrulicos da ANM.

  • rvore de Natal Molhada

    44

    Atentar tambm para valores mximos de presso recomendados pelos fabricantes. Evite

    trocar os painis, pois cada ANM possui um especfico, e para um mesmo tipo de ANM as

    funes nem sempre coincidem.

    4. EQUIPAMENTOS DE MANUSEIO

    4.1. Riser de completao

    um equipamento projetado para ser usado como coluna de instalao, juntamente com as

    ferramentas das ANMs e as ferramentas dos suspensores de coluna. O riser de completao prov acesso vertical com completa integridade de presso s linhas de produo e anular.

    Os riser podem ser concntricos (PC-2) ou excntricos (UN, MC-8S, MC-8D, MC-8DX, MC-

    12D e MC-12DX), dependendo do projeto, e esto disponveis em diversos comprimentos

    para facilitar a composio de colunas. Os riser excntricos e concntricos no podem ser

    utilizados simultaneamente.

    Os risers so especificados principalmente em relao a lmina dgua que o mesmo pode ser utilizado. Existem risers para 400 m (MC8S), 500 m (PC-2), 1200 m (MC-8D, MC-12D e

    UN) e 1600 m (MC-8DX e MC-12DX). A coluna de risers pode ser combinada, a depender

    da disponibilidade dos mesmos, bastando que entre eles tenha uma junta de transio ou de

    transio e reforo (crossover).

    Nas operaes com ANM, os risers excntricos necessitam de um terminal head (surface tree

    para os risers concntricos), um carretel com o umbilical de controle e um painel de controle.

    Nas operaes com suspensor de coluna (tubing hanger), que so realizadas por dentro do

    riser de perfurao, no necessrio utilizar umbilical de controle, pois os risers excntricos

    possuem 6 (seis) linhas hidrulicas internas que permitem o controle da ferramenta a partir do

    terminal head.

    4.1.1. O riser PC-2

    O riser PC-2, fabricado pela HUGHES e ENGEMAQ, concebido para trabalhar com ANM

    HUGHES e tem as seguintes caractersticas:

    utilizado em lminas dgua de at 500 metros.

    do tipo concntrico, ou seja no possui linha de 2.

    um riser com conexo por rosca.

    no usado para descer tubing hanger.

    no tm comando hidrulico interno para acionamento das ferramentas.

    o dimetro externo da junta de 7.

    a caixa desce voltada para cima.

    esto disponveis juntas de riser de 10, 25 e 50 ps de comprimento.

    4.1.2. O riser UN

    O riser UN, fabricado pela CBV, utilizado para trabalhar em ANM do tipo dual bore, em

    lmina dgua de at 1200 m e tem as seguintes caractersticas:

    utilizado para instalar suspensor de coluna e ANM.

    riser com conexo por rosca, excntrico, com linhas de produo de 4, de acesso ao anular de 2 e 6 linhas hidrulicas de 3/8.

  • rvore de Natal Molhada

    45

    possui uma chaveta no pino e um rasgo na caixa para orientao no acoplamento.

    possui comando hidrulico interno de 6 funes, permitindo instalar/retirar suspensor de coluna.

    possui dimetro externo 9.5/8.

    as vedaes dos bore de 2, de 4 e das 6 linhas hidrulicas so feitas por o-rings.

    as dimenses que so encontradas estas juntas so 10, 20 e 45.

    Figura 52 - Riser PC-2 HUGHES

    Figura 53 - Riser UN CBV

    4.1.3. O riser MC-8S

    O riser excntrico MC-8S fabricado pela VETCO, ENGEMAQ e EQUIPETROL usado em

    equipamentos de vrios fabricantes, em lminas dgua de at 500 metros, e possuem as seguintes caractersticas:

    usado para instalar suspensor de coluna e ANM do tipo dual bore.

    riser com conexo atravs de 8 dogs, excntrico, com linhas de produo de 4, de acesso ao anular de 2 e seis linhas hidrulicas de 3/8.

    dimetro externo da junta de 9.5/8.

    o pino desce voltado para cima.

    esto disponveis juntas de riser de 5, 10, 25, 35, 45 e 50 ps de comprimento.

    4.1.4. O riser MC-8D

    O riser MC-8D (Figura 54), utilizado em lminas dgua de at 1200 metros, quase que idntico ao riser MC-8S, apresentando as seguintes diferenas:

    esto disponveis juntas de riser de 10, 20 e 45 ps de comprimento.

  • rvore de Natal Molhada

    46

    Figura 54 - Riser de completao MC-8D

    Figura 55 - Riser MC-8DX VETCO

    4.1.5. MC-12D

    uma junta com capacidade de resistncia trao e dobramento superior s juntas MC-8D.

    usado como junta de reforo (1 conexo na ferramenta da ANM) em lmina dgua de at 1200 m e diferencia-se do riser MC-8D pelo seu dimetro (12.) e tambm pelo nmero de dogs (12).

    4.1.6. MC-8DX

    Este tipo de riser utilizado para trabalhar em ANM/suspensor de coluna do tipo dual bore

    em lamina dgua de at 1600 m, com as seguintes caractersticas:

    conexo feita por oito dogs, mais robustos que no modelo MC-8D.

    possui uma chaveta na caixa e um rasgo no pino para orientao no acoplamento.

    possui comando hidrulico interno com 6 funes, permitindo instalar/retirar suspensor de coluna.

    possui dimetro externo igual a 9.5/8.

    possui uma faixa azul tanto na caixa quanto no pino.

    a vedao do bore de 2, 4 e linhas hidrulicas, se d atravs de o-rings.

    as dimenses em que so encontrados estes risers so de 10, 20 e 45

    4.1.7. MC-12DX

    uma junta com capacidade de resistncia trao e dobramento superior s juntas MC-

    8DX. usado como junta de reforo em lmina dgua de at 1600 metros e diferencia-se do riser MC-8DX pelo seu dimetro (13) e tambm pelo nmero de dogs (12).

  • rvore de Natal Molhada

    47

    4.1.8. Juntas de transio (crossover)

    So juntas usadas em riser excntricos para misturar numa mesma coluna riser MC-8S e MC-

    8D. Possibilita conectar um terminal head, que possui conexo do tipo MC-8S, a uma

    ferramenta que tenha conexo do tipo MC-8D, ou vice-versa.

    Quase que idntico ao riser MC-8D, apresentando as seguintes diferenas:

    utilizado em lminas dgua de at 500 metros.

    esto disponveis juntas de riser de 5, 10 e 45 ps de comprimento.

    4.1.9. Juntas de transio e reforo

    igual a junta de transio, porm, o tubo de 9.5/8 mais resistente, permitindo maior capacidade de trao e dobramento.

    Podem ser:

    MC-8D PINO x MC-8S CAIXA

    MC-8D PINO x MC-12D CAIXA

    Diferenas das juntas de reforo e transio MC-8D PINO x MC-8S CAIXA em relao s

    juntas de reforo MC-8S:

    esto disponveis juntas de reforo de 45 ps de comprimento.

    Diferenas das juntas de reforo e transio MC-8D PINO x MC-12D CAIXA em relao s

    juntas de reforo MC-8D:

    possui conexo com 8 dogs.

    dimetro externo da junta igual a 10.3/4.

    esto disponveis juntas de reforo de 50 ps de comprimento.

    4.1.10. Operaes com riser de completao

    Para se compor a coluna necessria na operao, basta somar lmina dgua, a altura da mesa rotativa mais 5 (cinco) metros de segurana e dividir este total pelo comprimento das

    juntas que esto em maior nmero (provavelmente juntas de 45).

    Para risers de fabricao VETCO, aps a orientao da chaveta, torquear com chave allen

    9/16 (200 lbf x p) gradualmente cada dog. No necessrio que todos os dogs encostem totalmente, bastando um mnimo de quatro. Na dvida no force o dog, troque a junta.

    A VETCO recomenda que para operao submarina demorada sejam tampadas as janelas da

    caixa dos risers com fita adesiva, a fim de evitar a perda de lubrificao. Devem ser retirados

    pelo menos um dos plugs dos furos de acesso ao anular, existente no pino e na caixa do riser

    MC-8DX, MC-8D e MC-8S, para que a presso externa no colapse o riser.

    Por ser um instrumento de comunicao vertical entre a plataforma e o poo, o riser sofre

    esforos prprios das caractersticas operacionais dos risers. A intensidade dos esforos que

    atuam sobre uma coluna de riser depende dos seguintes parmetros:

    altura e perodo da onda.

    correnteza, embarcao e ngulo de incidncia da onda em relao embarcao.

    tipo de operao do riser.

    lmina dgua.

    peso especfico do fluido interno ao riser.

  • rvore de Natal Molhada

    48

    Para descer uma coluna de risers no basta conectar uma junta na outra, sendo necessrio

    observar os parmetros citados acima e definir um equilbrio entre eles. Sendo assim, deve ser

    estabelecido uma janela de operao (Figura 56), considerando o offset, medido em

    percentagem da lmina dgua, e o top tension (trao aplicada na ltima junta superior de riser, menos o peso da catarina) para a lmina dgua desejada.

    O posicionamento da sonda em relao ao poo (offset) crtico, pois forar a parede da

    caixa da primeira junta, logo acima da ferramenta de instalao da ANM. O top tension timo

    foi determinado de forma que toda a coluna de riser trabalha tracionada e nunca comprimida,

    j que a compresso fatalmente levaria ao empeno das juntas de risers, e uma vida til menor

    devido fadiga.

    Para uma operao correta e segura, deve-se trabalhar sempre dentro da janela de operao, e

    quanto mais prximo trao mdia (ou recomendada), melhor. recomendado no

    permanecer com a coluna de risers suspensa por um perodo muito longo, evitando com isto

    possveis fadigas entre as conexes.

    590590590590590

    250

    300

    500

    420

    350388

    324

    265

    220

    152

    0

    100

    200

    300

    400

    500

    600

    700

    400 600 800 1000 1200

    Lmina d'gua

    To

    p T

    en

    sio

    n (

    KL

    BS

    )

    T.Mximo (Klbs)

    T.Mdio (Klbs)

    T.Mnimo (Klbs)

    Figura 56 - Janela de operao para riser de completao VETCO MC-8D e CBV/FMC UN

    com offset mximo permitido de 4% da lmina dgua

    4.2. Terminal head

    Durante as operaes com o riser de completao, o controle sobre os bores de 4" e 2"

    (coluna e anular) se faz necessrio. Para tanto, utiliza-se um pequeno bloco de vlvulas,

    denominado terminal head (Figura 57) com duas vlvulas mestras, uma para cada acesso, e

    duas vlvulas laterais, podendo uma delas ter acionamento hidrulico.

    A extremidade inferior do terminal head dotada de uma conexo idntica quela dos risers

    de completao (MC-8S ou MC-8D). Na extremidade superior, os bores tem conexes que

    permitem acoplar um lubrificador (BOP de arame) para permitir acesso vertical ao poo com

    unidade de arame. O acesso s linhas hidrulicas do riser de completao se d atravs de

    uma placa de acesso, a qual se conecta o feixe de linhas de controle, cuja outra extremidade

    est conectada ao painel de servio.

  • rvore de Natal Molhada

    49

    Figura 57 - Terminal head com vlvulas de acionamento manual

    4.3. Painel de servio

    Os painis podem ser classificados como: painel de workover e painel para tubing hanger.

    O painel de workover utilizado somente nas fases de teste e descida da ANM, o qual permite

    atravs de um conjunto de vlvulas e manifolds, com manmetros convenientemente

    posicionados, acionar seletivamente qualquer das linhas hidrulicas de controle da ANM,

    quando acoplado com a ferramenta de instalao da ANM.

    O painel para tubing hanger, similar ao de workover, possui um nmero menor de funes e

    usado para controlar as vlvulas do terminal head e as seis linhas do riser de completao.

    utilizado tanto nas operaes de instalao de suspensor de coluna quanto na instalao das

    ANMs, j que o terminal head utilizado nas duas