Portos e navios setembro 2014

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INDÚSTRIA NAVAL E OFFSHORE 14 PORTOS E NAVIOS SETEMBRO 2014 Danilo Oliveira O s próximos 10 anos serão de importantes descober- tas para pesquisadores e empresas de tecnologia submarina para o setor de óleo e gás. Desde seu anúncio em 2007, o pré-sal motiva novos estudos para aperfeiço- amento de soluções existentes e atrai centros de pesquisas de multinacio- nais para o Brasil, principalmente no Rio de Janeiro. O próximo passo será reduzir os custos e otimizar a opera- ção, cada vez mais concentrada no fundo do mar. Com o pré-sal, será ne- cessário um número menor de plata- formas e alguns processos hoje feitos nelas serão realizados por equipamen- tos submarinos. Entre os motivos es- tão a profundidade dos poços e a dis- tância de até 300 quilômetros entre os campos de exploração e a costa. Os pesquisadores vêm estudando, por exemplo, formas de acelerar pro- cessos de perfuração e cimentação dos poços. Parte do mercado estima que o custo de extração do óleo do pré-sal é economicamente viável, da ordem de US$ 30 por barril, já que o preço da com- modity atualmente está na faixa de US$ 100 no mercado internacional. Ainda assim, as pesquisas visam tornar a ope- ração mais eficiente e reduzir custos de produção. O coordenador do laboratório de tecnologia submarina da Coppe/UFRJ, Segen Estefen, observa que os desafios ligados ao pré-sal estão no aprimora- mento de tecnologias que já são utili- zadas. “Os grandes saltos virão daqui a cerca de 10 anos. Cada vez mais os equi- pamentos de superfície instalados nos decks das plataformas serão utilizados no fundo do mar, de forma mais autô- noma, com maior emprego de robótica e, com isso, a força de trabalho será di- minuída”, projeta. Para Estefen, a dimensão do campo de Libra, na Bacia de Santos, será fun- Tecnologia da próxima década Pré-sal motiva pesquisas para vencer desafio de automação e redução de custos de E&P Com o pré-sal, processos hoje feitos em plataformas serão realizados por equipamentos submarinos

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Danilo Oliveira

Os próximos 10 anos serão de importantes descober-tas para pesquisadores e empresas de tecnologia

submarina para o setor de óleo e gás. Desde seu anúncio em 2007, o pré-sal motiva novos estudos para aperfeiço-amento de soluções existentes e atrai centros de pesquisas de multinacio-nais para o Brasil, principalmente no Rio de Janeiro. O próximo passo será reduzir os custos e otimizar a opera-ção, cada vez mais concentrada no fundo do mar. Com o pré-sal, será ne-cessário um número menor de plata-formas e alguns processos hoje feitos nelas serão realizados por equipamen-tos submarinos. Entre os motivos es-tão a profundidade dos poços e a dis-tância de até 300 quilômetros entre os campos de exploração e a costa.

Os pesquisadores vêm estudando, por exemplo, formas de acelerar pro-cessos de perfuração e cimentação dos poços. Parte do mercado estima que o custo de extração do óleo do pré-sal é economicamente viável, da ordem de US$ 30 por barril, já que o preço da com-modity atualmente está na faixa de US$ 100 no mercado internacional. Ainda assim, as pesquisas visam tornar a ope-ração mais eficiente e reduzir custos de produção.

O coordenador do laboratório de tecnologia submarina da Coppe/UFRJ, Segen Estefen, observa que os desafios ligados ao pré-sal estão no aprimora-mento de tecnologias que já são utili-zadas. “Os grandes saltos virão daqui a cerca de 10 anos. Cada vez mais os equi-pamentos de superfície instalados nos decks das plataformas serão utilizados no fundo do mar, de forma mais autô-noma, com maior emprego de robótica e, com isso, a força de trabalho será di-minuída”, projeta.

Para Estefen, a dimensão do campo de Libra, na Bacia de Santos, será fun-

Tecnologia da próxima décadaPré-sal motiva pesquisas para vencer desafio de automação e redução de custos de E&P

Com o pré-sal, processos hoje feitos em plataformas serão realizados por equipamentos submarinos

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verso de 12 grandes empresas, sete la-boratórios e centros de pesquisa e sete pequenas e médias empresas instala-das no parque tecnológico, 27% atuam no segmento de petróleo e gás, 23% na área ambiental, 15% no setor naval e oceânico e 12% com tecnologias da informação e comunicação.

Outros 12% são do segmento de si-derurgia, 7% de tecnologias integradas e 4% da área de logística. Esta divisão refere-se à atuação primária das em-presas voltadas para diversos setores, entre eles saúde, energia, indústria e infraestrutura. No entanto, das 12 em-presas, somente duas não desenvol-vem diretamente pesquisas a serem aplicadas ao mercado de O&G.

A gerente de articulações corpora-tivas do parque tecnológico da UFRJ, Denise Medina, conta que o complexo ainda possui 23 mil metros quadrados disponíveis na área interna do parque, além de uma área de 19 mil metros quadrados que pode ser incorpora-

damental para avanços, na medida em que envolve uma série de tecnologias que poderão ser replicadas a outros campos na região do pré-sal. A partir dos testes nesses poços vai ser defi-nida a infraestrutura para produção. “A questão de Libra é emblemática porque, definido o escoamento para a terra, de certa forma, estará fazendo o planejamento de grande parte daque-la região do pré-sal”, afirma.

Desde 2007, o setor vem se pre-parando para desenvolver soluções tecnológicas para operação em carac-terísticas diferentes das atuais. Proje-ções da Federação das Indústrias do Rio de Janeiro (Firjan) estimam que, dos R$ 235,6 bilhões, entre aportes pú-blicos e privados, a serem investidos no Rio de Janeiro entre 2014 e 2016, R$ 143 bilhões (60,7%) serão destinados ao setor de óleo e gás.

Em 2013, o parque tecnológico da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) completou 10 anos. De um uni-

da. Ela destaca que o setor de O&G alavancou o crescimento do parque e atraiu grandes empresas de outros segmentos, como L'Oréal (cosméti-cos) e a Ambev (bebidas).

A partir de 2007, grandes fornece-dores e prestadores de serviços para a indústria de óleo e gás procuraram se estabelecer no Brasil. “Como a Petro-bras e o centro de pesquisa estão no Rio de Janeiro, foi um caminho natural para essas empresas se instalarem no parque. Foi um movimento passivo, as próprias empresas nos procuraram”, lembra Denise.

Ela diz que o parque tecnológico está empenhado em conscientizar as empresas sobre a importância de in-vestir em pesquisa e desenvolvimento. “Em todo investimento feito em P&D, a empresa consegue abater até 150% do investido. Essa ferramenta pode alavancá-las, mas elas não estão uti-lizando por falta de conhecimento”, aponta Denise. Desde 2003, os inves-

Com o crescimento da produção de petróleo nos campos offshore, sobretudo do Pré-Sal, a atividade de Apoio Marítimo no Brasil vem aumentando significativamente.

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timentos no parque tecnológico da UFRJ somam em torno de R$ 1 bilhão, sendo mais de 60% privados.

Denise também destaca a criação de mais de 400 incubadoras de empre-sas tecnológicas no Brasil nos últimos 20 anos. Essas empresas geraram mais de 30 mil empregos e somam mais de R$ 4 bilhões de faturamento por ano. “O Brasil tem tido nos últimos anos uma trajetória positiva. As universi-dades têm criado centenas de incuba-doras. Uma maneira de essa inovação sair da universidade e ir para a econo-mia é através de pequenas empresas que vão se alavancando”, enfatiza. Em-presas que passaram pela incubadora da Coppe/UFRJ atingiram um total de R$ 230 milhões em faturamento.

A gerente de articulações corpora-tivas do parque tecnológico da UFRJ enxerga um horizonte de crescimento de, pelo menos, 20 anos para o setor de óleo e gás. Ela destaca o emprego de mão de obra altamente qualifica-da e a repatriação de profissionais brasileiros que estavam fora do país, mas retornaram por conta do merca-do brasileiro. Levantamento da UFRJ no final de 2013 aponta que o parque gerou cerca de dois mil empregos com profissionais qualificados, mais de 200 mestres e 150 doutores. Denise ressal-ta que o parque mantém interesse em atrair novos investimentos e diversifi-car os segmentos de pesquisa.

Com o volume de investimentos previstos no setor até 2030, as empre-sas esperam que a demanda em infra-estrutura de bens e serviços aumen-tará significativamente e a indústria brasileira tenha capacidade de aten-dimento. “A preocupação é ter uma demanda sempre crescente, evitando assim oscilações de volume relevan-tes, o que dificultaria esse crescimen-to e geraria desconfiança dos investi-dores”, afirma o diretor comercial da Chemtech, Alex Freitas.

A Chemtech mudou-se para o par-que tecnológico da UFRJ em janeiro de 2014. A Siemens, controladora da empresa, investiu cerca de US$ 50 mi-lhões nas instalações físicas no parque. “A Chemtech adotou como estratégia aproveitar a proximidade geográfica para desenvolver ou reforçar parcerias

com as empresas presentes no parque e com a UFRJ, que vem ganhando cada vez mais destaque em pesquisas na área de petróleo, gás natural e energia”, conta Freitas.

O Rio de Janeiro receberá o quinto centro global de pesquisas da General Electric (GE). A previsão é que o centro de pesquisas global da GE seja inau-gurado ainda no segundo semestre de 2014. Inicialmente, mais de 150 pes-quisadores vão ocupar o centro global da GE no Rio de Janeiro, localizado na Ilha do Fundão (RJ). A expectativa é che-gar a mais de 400 engenheiros atuando no centro de pesquisa já nos próximos anos.

Atualmente, 100 pesquisadores da GE desenvolvem estudos no parque tec-nológico da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ). A empresa investirá R$ 500 milhões no centro, pesquisas e em tecnologias. De tudo o que for de-senvolvido no novo centro, entre 50% e 60% será relacionado com o mercado de óleo e gás.

Fora do Rio de Janeiro, a Escola de Engenharia de São Carlos (EESC) da Universidade de São Paulo (USP) inaugura em setembro o Laboratório de Escoamentos Multifásicos Indus-triais (Lemi). Com apoio da Petrobras, o novo laboratório desenvolverá tec-nologias e soluções na área de explo-ração e produção de O&G. O prédio de dois mil metros quadrados, localizado no campus II da USP em São Carlos, está em fase de acabamento e deve

alex FreitasPreocupação é ter uma demanda sempre crescente, evitando assim oscilações

segen esteFenOs grandes saltos tecnológicos virão daqui a cerca de 10 anos

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estar totalmente operacional em 2015. As instalações simularão processos de escoamentos multifásicos em alta pressão. Nessa fase de produção há mistura de petróleo e bolhas de gás di-óxido de carbono (CO2) denso.

A USP já possui linhas de transporte de fluidos em menor escala, com cir-cuitos multifásicos onde são injetados óleo, gás natural e água de produção. A nova unidade permitirá desvendar fenômenos físicos que ajudam no de-senvolvimento de equações para pro-jetos. “Nesse novo laboratório vamos ter capacidade experimental rara no Brasil, com equipamentos de última geração para estudar esses escoamen-tos complexos no detalhe”, destaca o coordenador do laboratório, Oscar Mauricio Hernandez Rodriguez, do-cente do Departamento de Engenha-ria Mecânica (SEM).

Rodriguez conta que existem dois projetos em andamento. Um deles, em parceria com a Petrobras, analisa

formas de separação de gás no fundo dos poços de exploração. A solução com bomba instalada no poço e sepa-radores gravitacionais à montante da bomba submersa tem como objetivo separar o gás do óleo antes que essa mistura chegue à bomba. Segundo Ro-driguez, esse processo em desenvolvi-mento possui grande potencial de ser aplicado futuramente no pré-sal. A utilização desses separadores evita pa-radas para manutenção e visa reduzir custos, além de aumentar a vida útil da bomba.

Outra linha de pesquisa analisa o comportamento do dióxido de carbo-no (CO2) em condições mais extremas, como as encontradas em grandes pro-fundidades. Os pesquisadores da USP estudam o comportamento do CO2 no estado mais crítico da matéria. Esses estudos, baseados em simulações, são direcionados ao escoamento em tubu-lação dos poços de petróleo em condi-ções de pressão e temperatura seme-

oscar rodriguezLaboratório terá equipamentos de última geração

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lhantes às encontradas no pré-sal. “É interessante porque as ferramentas de projetos de poços comerciais talvez ainda não tenham dados suficientes para garantir o dimensionamento oti-mizado de poços com condição espe-cial”, ressalta Rodriguez.

O laboratório atual da USP possui uma linha com dois quilômetros de extensão em aço com três polegadas de diâmetro onde são simulados va-zamentos de óleo. Os pesquisadores possuem técnicas sônicas de detecção e localização de vazamentos simu-lados em laboratório. O óleo produz ondas sônicas que viajam dentro da tubulação numa determinada veloci-dade. Com os sensores instalados na tubulação, os engenheiros conseguem chegar ao ponto de vazamento.

A partir de 2015, o novo laborató-rio no campus II da USP em São Car-los terá condições de pesquisar em maior escala e condições mais ele-vadas que o laboratório atual, com temperaturas e fluidos mais próximos dos observados na produção. Segun-do Rodriguez, as pesquisas no novo laboratório ficarão mais perto de se transformarem num projeto piloto em laboratórios da Petrobras. Em setem-bro, o prédio e toda infraestrutura bá-sica serão entregues pela construtora e a unidade passará por processo de montagem das instalações, calibra-ção da instrumentação e verificação. Recentemente, a Chemtech desenvol-veu para o setor de óleo e gás um siste-ma hidroacústico para acionamentos remotos (Shar). A tecnologia, enco-mendada pela Petrobras, foi projetada para controlar válvulas submarinas de manifolds, sem a necessidade de mergulhadores ou cabos umbilicais. Os manifolds são equipamentos para a interligação de poços de petróleo às plataformas offshore de produção. O objetivo é que o sistema sem cabos acione, remotamente, a abertura e fe-chamento dessas válvulas.

O Shar automatiza os processos submarinos em água rasa no entor-no da plataforma P-47 da Petrobras, no campo de Marlin, em Macaé (RJ), onde as válvulas até então eram ope-radas por mergulhadores e navios de apoio. De acordo com Freitas, da Che-

com equipamentos adaptados pela GE para operações nessa camada. O engenheiro e diretor de subsea da GE Óleo & Gás, Pedro Alfano, conta que a empresa precisou adequar os sistemas convencionais das cabeças de poço às especificações do pré-sal.

Como a camada de sal é menos rí-gida que a rocha, os equipamentos precisaram de diâmetros mais rígidos para evitar colapsos. “Os poços con-vencionais têm diâmetros de revesti-mento menores. A GE adequou os diâ-metros de cabeça de poço à utilização das camadas até o pré-sal, evitando o colapso dos revestimentos”, explica Alfano.

Já as pesquisas adaptando as árvo-res de natal às características do pré--sal estão em fase final de desenvol-vimento pela GE. Segundo Alfano, o equipamento precisou ser adequado a condições específicas de pressão, tem-peratura e vazão. Enquanto a pressão da maioria dos poços convencionais é de cinco mil psi, nos campos do pré--sal a GE está trabalhando com 10 mil psi e tubos de cinco polegadas, ao in-vés das de quatro polegadas normal-mente mais encontradas.

As pesquisas para separação da água de produção, óleo e gás natural extraídos do fundo do mar estão entre as maiores buscas por solução desse setor. Como o gás em grande quan-tidade não pode ser armazenado, a

Extração do óleo do pré-sal está em US$ 30 por barril, mas as

pesquisas visam reduzir custos

Pesquisadores estudam formas de acelerar processos de perfuração

mtech, o sistema reduzirá sensivel-mente a emissão de carbono, os custos e os riscos, trazendo ganhos operacio-nais para a petroleira.

A Chemtech também incorporou ao seu portfólio um sistema, com mesmo princípio, voltado para o acionamento de válvulas manuais submarinas e de monitoramento de parâmetros opera-cionais e estruturais através de enlace hidroacústico. “A tecnologia pode ser utilizada em operações em águas pro-fundas e no pré-sal, assim como em águas rasas, substituindo a necessida-de de uso de mergulhadores e cabos umbilicais hidráulicos ou elétricos”, explica Freitas.

Os maiores avanços da General Ele-tric, por intermédio de seus pesqui-sadores no Rio de Janeiro e Houston (EUA), estão na parte de perfuração e produção de petróleo. A Petrobras já está perfurando poços do pré-sal

Agência Petrobras

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solução é trazê-lo diretamente para o consumo em terra. A Petrobras tem investido em pesquisas para o trans-porte do gás extraído na Bacia de San-tos para o consumo industrial em São Paulo. Uma das dificuldades é o custo, sobretudo pela distância entre a costa e os locais onde estão as unidades de exploração.

Para Alfano, da GE, os próximos desafios da exploração de O&G em águas ultraprofundas passam pela ne-cessidade de diminuir a quantidade de processos realizados na superfície. “Quanto mais fases puderem ser feitas no fundo do mar, os custos viabiliza-rão maiores investimentos. Existem grandes investimentos das empresas para diminuir o custo da infraestrutu-ra de superfície. O que puder ser feito no fundo do mar, já melhora”, projeta Alfano, da GE.

Atualmente, o petróleo é armazena-do nas FPSO (unidades flutuantes de

produção, armazenamento e descar-ga) e depois navios petroleiros fazem o transbordo. Se houver gás em volu-me razoável, haverá necessidade de linha de dutos para terra, deixando de armazenar na plataforma. À medida que a produção na região do pré-sal aumentar, a viabilidade econômica se dará por uma linha dutoviária para escoamento. “A definição desse gran-de sistema dutoviário que vai escoar a produção de gás e, possivelmente, de óleo, é um desafio”, aponta Estefen, da Coppe/UFRJ.

A logística para a operação desses novos campos também é um obstá-culo a ser vencido na próxima década. Uma solução para a distância entre a costa e as plataformas pode ser uma base intermediária para manutenção e reparo, transporte de trabalhadores e apoio às plataformas. A base servi-ria para pousos e distribuição de voos de helicópteros para as plataformas. “Possivelmente, haverá uma base, que pode ser bastante sofisticada, de forma a oferecer maior tranquilidade em re-lação ao voo. Seriam quase ilhas artifi-ciais oceânicas, viabilizando essa logís-tica nas plataformas”, projeta Estefen.

A Coppe/UFRJ estuda soluções para produzir num campo e fazer a se-paração dos materiais extraídos local-mente por equipamentos submarinos e depois mandar essa produção para outra plataforma, já instalada. “Existe o pensamento de otimizar essas ope-rações e, cada vez mais, elas ficarem no fundo do mar. Para isso, uma ques-tão que precisará evoluir bastante é a energia que será necessária no local”, acrescenta Estefen.

Ele aponta a necessidade de um grid submarino para gerar e distribuir energia para bombas de escoamento

e para o aquecimento das tubulações, evitando formação de parafinas ou hi-dratos que possam bloquear a linha. Futuramente, essa energia poderá ser gerada a partir das ondas do mar ou até pelo gás natural extraído.

Atualmente, a Chemtech prepa-ra o detalhamento de três módulos de geração de energia para cada um dos seis replicantes contratados pela Petrobras, uma encomenda do con-sórcio formado por DM Construtora e TKK Engenharia. Os engenheiros e técnicos da Chemtech ainda estão en-volvidos no projeto de detalhamento e na integração de oito módulos das plataformas P-68 e P-71, que serão en-tregues à Jurong.

A empresa também trabalha nos projetos de detalhamento das plata-formas FPSO replicantes do pré-sal contratadas pela Petrobras e seus par-ceiros. A Chemtech é a responsável pelo detalhamento de oito módulos e a integração das plataformas P-67 e P-70 para a Integra Offshore, consórcio formado por Mendes Júnior e OSX.

Sergio Sabedotti, líder da área de sistemas offshore e submarinos do centro de pesquisas global da GE, diz que as empresas têm como desafio re-alizar a separação de óleo, gás natural e água de produção no fundo do mar. Ele diz que soluções para o procedi-mento podem representar economia considerável da operação. “A GE já re-alizava processos de separação fora do país. A ideia é desenvolver essa tecno-logia, adaptando-a às necessidades do Brasil”, explica. Ele observa a necessi-dade de saber lidar com o gás extraído sem diminuir a produção de óleo. “O volume de gás associado à produção é grande, maior do que se esperava ini-cialmente”, analisa Sabedotti. n

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