Segurança No Processo Offshore

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  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

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    SEGURANÇA NOS PROCESSOS DE

    PRODUÇÃO OFFSHORE

    INSTALAÇÕES DE PRODUÇÃO

    Professor:

    Osvaldo Vale

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    SAPEP - 2012

    Engenharia de Segurança Aplicada aos Projetos de E&P

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     Aulas : 18/08, 25/08, 01/09, 15/09

    Horário: 8:30 às 16:30 hs

    SEGURANÇA NOS PROCESSOS DE PRODUÇÃO OFFSHORE

    INSTALAÇÕES DE PRODUÇÃO

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    Typhoon TLP Chevron Texaco 40.000 BPD Antes e após furacão Rita

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    • Introdução

    • O petróleo

    • Tipos de instalações

    • Sistemas de Óleo e Gás

    • Produção/Recebimento petróleo

    •  Aquecimento do óleo

    • Separação/Tratamento (óleo)

    • Separação atm/Estabilização

    • Transferência/Exportação

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    • Sistemas de Óleo e Gás

    • Sistema de Teste

    • Desarenação

    • Compressão principal

    • Compressão auxiliar

    • Tratamento de gás

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    •  Águas oleosas

    •  Alívio (tocha de alta, baixa, vent)

    • Drenagem (aberta/fechada)

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    • Sistemas de utilidades

    • Gás combustível

    •  Água de aquecimento

    •  Água de resfriamento• Captação de água

    • Dessulfatação/Injeção de água

    •  Água Potável/Industrial

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    • Sistemas de utilidades

    •  Ar comprimido

    • Diesel• Dosagem química

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    Exploração

    PerfuraçãoProdução

    Transporte

    Produtos

    Refino

    A INDÚSTRIA DO PETRÓLEO

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    PRODUÇÃO

    DE PETRÓLEO

    Reservatório

    Poço

    Instalações de Produção 

    Escoamento

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    O PETRÓLEO

    Oriundo de substâncias orgânicas que se depositaram no

    fundo dos mares e lagos e que sofreram ação de calor epressão

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    O PETRÓLEO

    Uma mistura de ocorrência natural, consistindo predominantemente

    de hidrocarbonetos e derivados orgânicos, nitrogenados e

    oxigenados, a qual é ou pode ser removida da terra no estadolíquido

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    O PETRÓLEO

    De acordo com o hidrocarboneto predominante pode ser:

    parafíniconaftênico

    aromático

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    Gás Natural – porção de petróleo que existe na fase gasosa ou em solução no óleo, nas condições

    originais de reservatório, e que permanece no estado gasoso nas condições atmosféricas de pressão etemperatura.

    Gás Associado – todo gás natural existente em reservatórios portadores de óleo.

    Gás Livre Associado – é o gás natural livre (capa de gás) que se encontra na fase gasosa, nas condições

    de pressão e temperatura originais do reservatório portador de óleo.

    Gás em SoluçãoAssociado – é o gás natural que se encontra em solução no óleo, nas condições de

    pressão e temperatura originais do reservatório portador de óleo.

    Gás Não Associado – todo gás natural existente em reservatórios não portadores de óleo.

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    Condensado – fração de hidrocarbonetos líquida obtida através da passagem do gás pelo processo de

    separação normal de campo, e que permanece na fase líquida nas condições atmosféricas de pressão e

    temperatura.

    Líquido de Gás Natural (LGN) – são as frações mais pesadas do gás natural, que permanecem na fase

    líquida em condições especiais de armazenamento, sob alta pressão e temperatura ambiente. Podem ser:

    Gás Liquefeito de Petróleo (GLP) – frações do LGN compostas basicamente por propano e butano.

    Gasolina Natural – frações do LGN compostas basicamente por pentano e hidrocarbonetos superiores.

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    Gás Natural Liquefeito (GNL) – praticamente metano a -162°C & 1atm para fins de transferência e

    estocagem como líquido.

    Português

    LGN Líquido de Gás Natural

    GLP Gás Liquefeito do Petróleo

    GNL Gás Natural Liquefeito

    GNC Gás Natural Comprimido

    Inglês

    NGL Natural Gas Liquid

    LPG Liquefied Petroleum Gas

    LNG Liquefied Natural Gas

    CNG Compressed Natural Gas

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    GNL – Liquefação do metano – processo físico – 

    Diminui o volume em 600 vezes

    GTL – Gas-to-Liquid – processo químicoReação química do metano + vapor d`água

    Reação de gás síntese + reação de Fischer & Tropsch

    300.000 m3/d gás

     1000 BPD petróleo sintético

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    Alcanos = C

    n

    H

    2n+2

    (parafinas)

     

    • C1

    H

    4

     – Metano

    • C2

    H

    6

    – Etano

    • C3

    H

    8

     – Propano

    • C4H10 – Butano• C

    5

    H

    12

     – Pentano

    • C7

    H

    16

     – Heptano

    • Cn

    H

    2n+2

     

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    ALCANOS NORMAIS:

    H

    C

    H

    H

    C

    H

    H

    C

    H

    H

    C

    H

    H

    nC

    4

    H

    10

     – nButano

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    ALCANOS RAMIFICADOS:

    H

    C

    H

    H

    C

    C

    H

    C

    H

    H

    H

    H

    iC

    4

    H

    10

     – isoButano

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    Aromáticos

    (apresentam o anel benzênico em sua molécula)

     

    H

     

    C

    C

    C

    C

    C

    C

    H

     

    H

     

    H

     

    H

     

    H

     

    Benzeno

     

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    Composição elementar média do petróleo

    ELEMENTO EM PESO

    Carbono

    Hidrogênio

    Enxofre

    Nitrogênio

    Oxigênio

    Metais (Ni,V,etc)

    83 a 87

    11 a 14

    0.06 a 8

    0.11 a 1.700.1 a 2

    0.30

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    • HIDROCARBONETOS => 80%

    • 1 Carbono (metano = CH4)

    => até 60 átomos de C

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    O PETRÓLEO

    (Propriedades) 

    Grau API: medida de densidade

    °API = (141,5 / d60/60°F)- 131,5

    d60/60°F = Massa específica óleo @60°F/ Massa específica água @60°F

     Viscosidade:

    m  => mais difícil escoamento

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    Grau API

     API>31 leve

    30,9>API>22 médio

    21,9>API>10,1 pesado

     API

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      CARACTERIZAÇÃO PVT

    (Pressão, Volume, Temperatura)

     Análise para verificação do comportamento da mistura de hidrocarbonetos do

    reservatório.

     Fornece propriedades dos fluidos: viscosidade, compressibilidade, razão de

    solubilidade, etc

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      CARACTERIZAÇÃO PVT

    (Pressão, Volume, Temperatura)

     Composição:

     C1 a C19

     C20+ : pseudo-componente

     Pseudo-componente: mistura de HCs, caracterizado por 2 ou 3

    propriedades:

    • Peso Molecular

    • Massa específica• Temperatura média de ebulição

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    Gás residual 

    FRAÇÕES TÍPICAS DO PETRÓLEO

    Resíduo 

    GLP

    Gasolina

    Querosene

    Gasóleo leve

    Gasóleo pesado

    Lubrificante

    Fração  T ebul (°C)  Compos.  Usos 

    -

    Até 40

    40 - 175

    175 -235

    235 - 305

    305 - 400

    400 - 510

    Acima de 510

    C

    1

     

     C

    2

    C

    3

     

     C

    4

    C

    5

     

     C

    10

    C

    11

     

     C

    12

    C

    13

     

     C

    17

    C

    18

     

     C

    25

    C

    26

     

     C

    38

    C

    38+

    Gás combustível, GNV 

    Gás em botijão, uso doméstico 

    Combustível de auto-

    móveis, solvente 

    Iluminação, combustível

    de avião a jato 

    Diesel 

    Combustível, matéria-pri-

    ma p/ lubrificantes 

    Óleos lubrificantes 

    Asfalto, piche, imper-

    meabizante 

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     PRODUÇÃO MUNDIAL

    0

    10

    20

    30

    40

    50

    60

    70

    80

    OPEP

    AMÉRICAS

    EUROPA OC.

    EUROPA OR.

    ÁFRICA

    OR. MÉDIO

    AUSTRALÁSIA

    TOTAL

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    72.1OTAL

    Ã

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    PRODUÇÃO PETROBRAS

    1003 

    1210 

    869 809 

    716 93 653 

    1500 

    92 93 94 95 96 97 98 99

    2000

    m

    i

     

    b

    d

    668 

    2

     

    5

     

    1800 

    2

     

    6

     

    1900 

    2050 

    2

     

    1

    2

     

    2

     

    2

     

    5000 ? 

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    1000 m3 gás = 1m3 petróleo

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    1000 m3 gás = 1m3 petróleo

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    ( WD > 400 m )

    OFFSHORE

    OFFSHORE

    ( WD< 400 m )

    ONSHORE

    Total: 1.800.000 bpd

    50

    30

    20

     Água rasa: 0 - 300 m

     Água profunda: 300 - 1,500 m

     Água ultra profunda: > 1,500 m

    2005

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    Concessões no Brasil

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      Campos Basin Deepwater Discoveries - pós

    sal

    ALBACORA LESTE

    (1986)

    MARLIM (1985)

    MARLIM LESTE (1987)

    MARLIM SUL (1987)

    RONCADOR (1996) 

    ALBACORA (1984)

    BARRACUDA (1989)

    CARATINGA (1989)

    ESPADARTE (1994)

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    JB 09/06/2004

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    Instalações

    de

    Produção

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    O presente

    O INÍCIO

    1974

    Processamento submarino

    Futuro?

    Pargo-1983

    BR

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    INSTALAÇÕES DE PRODUÇÃO

    Instalações de Produção

    x

    Tipo de Instalação

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    INSTALAÇÃOES DE PRODUÇÃO

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    TIPOS DE UNIDADES DE PRODUÇÃO

    • Plataforma Fixa

    • Plataforma Semi Submersível• FPSO (navios plataforma)

    FPSO =

    Floating Production and Storage Offloading

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    INSTALAÇÕES DE PRODUÇÃO OFFSHORE

    - Plataforma fixa - redução de área e peso- Plataforma semisubmersível - redução de área e peso, influência dos

    movimentos

    - Desempenho dos equipamentos sob condições extremas

    - FPSO - redução de área e peso, influência dos movimentos, desempenho de

    equipamentos

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    INSTALAÇÕES DE PRODUÇÃO

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     PLATAFORMA FIXA => águas rasas

    LDA = 170 m

    PNA-2 e PMXL

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    FACILIDADES DE PRODUÇÃO

    Plataforma auto-elevatória

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    FACILIDADES DE PRODUÇÃO

    Plataforma fixa

    FACILIDADES DE PRODUÇÃO

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    Plataforma fixa

    Garoupa

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     PLATAFORMA FIXA => águas rasas

    Pargo

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    PLATAFORMA SEMI-SUBMERSÍVEL

    águas profundas, influência dos movimentos

    FACILIDADES DE PRODUÇÃO

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    Plataforma semi-submersível

    Bacia de Campos

    Campo de Marlim

    Operação: 1994

    LDA: 910 m

    Cap. produção: 100.000 bpd

    PETROBRAS-18

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    P-19

    P-25

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     FPSO

     águas profundas influência dos movimentos

     armazenamento da produção de óleo

    P-31 P-37

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    FACILIDADES DE PRODUÇÃO

    FPSO

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    INSTALAÇÕES DE PRODUÇÃO

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    FPSO

    INSTALAÇÕES DE PRODUÇÃO

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    SPAR

    INSTALAÇÕES DE PRODUÇÃO

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    SPAR

    INSTALAÇÕES DE PRODUÇÃO

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    SPAR

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    INSTALAÇÕES DE PRODUÇÃO

    SUBMARINA

    BOMBA MULTIFÁSICA

    SEPARAÇÃO ÓLEO-GÁS SUBMARINA

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    TIPOS DE UNIDADES DE PRODUÇÃO

    TIPOS DE UNIDADES DE PRODUÇÃO

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    Classificação dos Sist. de Produção por tipo de completação

    Completação Seca:

     Plataforma Fixa

     Torre Complacente

     TLP

     Deep Draft Floater (DDF)

    • Spar Buoy

    Completação Molhada:

     Sistemas Submarinos Semi-Submersível 

     FPSO

    Fatores que Influenciam na Seleção dos Sist. de Produção

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    1 - Características do Reservatório (+ importante )

     Profundidade

     Produtividade

     Extensão

     Nível de consolidação da rocha

    2 - Características dos Fluidos Produzidos

     RGO

     Depósitos orgânicos

    TIAC (formação de parafina)

     Asfaltenos

     Viscosidade, o API

     Hidratos

     Produção de água

    Fatores que Influenciam na Seleção dos Sist. de Produção

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    3 - Características da Locação

     Lâmina d’água 

     Condições ambientais (onda, vento e

    corrente)

     Características do solo marinho

     Disponibilidade de infra-estrutura

    4 - Filosofia Operacional

     - Condições de Mercado (oportunidade)

     - Custo

    7 - Prazo de Implantação

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    Reservatório

    PRODUÇÃO DE PETRÓLEO

    Poço

    Escoamento

    Instalações de Produção

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    PRODUÇÃO DE PETRÓLEO

    FLUIDO DO RESERVATÓRIO

    Óleo + Gás + Água

    Não é produto final acabado para consumo e/ou descarte no

    meio ambiente

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    PROCESSAMENTO DOS FLUIDOS

    Transformação em produto comercial

     Agregar valor aos produtos exportados

    Processamento complexo

    Processamento primário - próximo ao campo produtor

    Processamento final - próximo ao mercado consumidor

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    Processamento primário de petróleo

    INSTALAÇÕES DE PRODUÇÃO

    Tratamento de água produzida

    Processamento de gás natural

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    GÁS - teor de H2O e HCpesados, teor de CO2, , H2S, CS2 ,COS,

    RSH, N2, O2, Hg, sólidos (hidratos, asfaltenos, incrustação, etc)

    ESPECIFICAÇÃO DOS FLUIDOS PRODUZIDOS

    ÓLEO - BSW (basic sediments & water), pressão de vapor,

    teor de sal e enxofre

     ÁGUA PRODUZIDA - teor de óleo e graxas (TOG), teor de sólidos em suspensão,

    sólidos dissolvidos (CaCO3, NaCl, BaSO4, etc.)

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    81/359

     

    O PETRÓLEO

    (Propriedades) 

    BSW: Teor de água e sedimentos

    BSW < 1% (refino no Brasil)

    BSW < 0,5% (exportação)

    SALINIDADE:

    Sal < 570 mg/l (refino no Brasil)

    Sal < 100 mg/l (exportação)

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    82/359

     

    INSTALAÇÕES DE PRODUÇÃO

    Processamento Primário

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    83/359

     

    elevação artificial

    gás combustível

    exportação de gás

    Poços Produtores Separação e

    Tratamento de Óleoexportação de óleo

    descarte

    Compressão e

    Tratamento de Gás

    Tratamento de Água

    Produzida

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    84/359

     

    PFD P-53

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    85/359

     

    PRODUÇÃO / RECEBIMENTO

    Árvore de Natal

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    86/359

     A árvore de natal é constituída de um conjunto de válvulas, que funciona como

    mecanismo de segurança

     É instalada acima da coluna de produção

    .

    PRODUÇÃO / RECEBIMENTO

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    87/359

     

    Downhole valve

    Master valve

     Wing valve

    Choke valve

    (árvore de natal seca

     ANS)

    PROCESSAMENTO PRIMÁRIO DE ÓLEO

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    88/359

    Cavalo de pau 

    PRODUÇÃO / RECEBIMENTO

    (Árvore de natal seca)

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    89/359

    1

    4

    3

    2

    1 - Downhole valve

    2 - Master valve

    3 - Wing valve

    4 - Choke valve

    Nível do mar

    Fundo do mar

    Zonas produtoras

    3,2,1 => Segurança

    4 => Regular vazão

    PRODUÇÃO / RECEBIMENTO

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    90/359

     

    (árvore de natal molhada

     ANM)

    PRODUÇÃO / RECEBIMENTO

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    91/359

     

    ANM

    ANM

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    92/359

     Abaixo do leito marinho

    Production Wing Valve

    Production Cross-Over Valve

    Production Cross-Over

     Valve

     Annular Master Valve

     Annular Wing Valve

    Production Master Valve

    Elevação Artificial

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    93/359

     

    Gas lift

    Energia é fornecida pelo o gás comprimido que é

    injetado na coluna de produção para redução do

    peso da coluna de líquido, com consequente

    redução da contrapressão

    Bombeio Centrífugo Submerso- BCS

    Energia elétrica fornecida ao motor de uma bomba

    instalada dentro da coluna de produção

    Poço com BCS (Bombeio Centrífugo Submerso)

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    94/359

     

    REV. 36”

    JATEADO

    20”)

     

    REV. 16”

     

    12 ¼”

     

    TRECHO HORIZONTAL ( 8

    ½”)

     

    REV. 10 ¾” x 9 5/8”

     

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    95/359

    Rev. 36” 

    (Jateado)

    Rev. 16” 

    Rev. 10 3/4 ” x 9 5/8” 

    TELA TB 5 ½” COM OHGP 

    Perf. 8 ½” – 1000m)

    CAUDA INTERMEDIÁRIA 7” OD) 

    PDG

    ANM GLL 3HUB

    Elevação Artificial - BCS

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    96/359

     

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    97/359

     

    Bomba centrífuga submersa (BCS) ESP

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    98/359

     

    PRODUÇÃO / RECEBIMENTO

    ANM e manifold submarino de produção

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    99/359

      É um conjunto de tubulações e válvulas que

    possibilitam que um grupo de 2 ou mais poços sejam

    produzidos/alinhados para uma única linha.

    Coletor de Produção

    Coletor de Produção

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    100/359

      Os poços de produção são alinhados diretamente

    para coletores instalados no fundo do mar e dos coletores,

    a produçào é enviada para a unidade de produção.

    (Submarino)

    Coletor de Produção

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    101/359

     

    (Submarino)

    Coletor de Produção

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    102/359

      Os poços satélites chegam individualmente na unidade de produção e são alinhados para os coletores.

    (na superfície)

    Coletor de produção

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    103/359

    NÚMERO DE ESTÁGIOS

    DE SEPARAÇÃO

    Estágios de separação

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    104/359

    Estágio de separação é o nome dado a uma etapa de redução de pressão do líquido até atingir a condição de estocagem (“stock  tank” ).

    O líquido é expandido a partir do 1o estágio em um ou mais estágios até atingir a condição de estocagem / exportação (condição de

    estabilização).

    Separador

    1

    o

     estágio

    Gás

    Poços

    Produtores

    água

    Separador

    2

    o

     estágio

    água

    óleo

    óleo

    Gás

    condição final

     estocagem

     exportação

     tratamento

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    105/359

    Objetivos da separação em diferentes estágios:

     Aumentar recuperação do óleo

    Remoção de gás com o decréscimo da pressão, reduzindo perdas

    Estágios de separação

     é possível uma maior recuperação de óleo e

    aumento do API

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    106/359

      Separador

    1

    o

     estágio

    Gás

    Poços

    Produtores

    água

    Separador

    2

    o

     estágio

    Separador

    N

    o

     estágio

    água

    água

    óleo

    óleo

    estocagem

    Pressão alta nos separadores

    Gás

    Gás

    aumento do API

     pode reduzir potência de compressão

     dificulta estabilização

     maior contrapressão nos poços

     possível aumento na recuperação de gás

    facilita estabilização

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    107/359

      Separador

    1

    o

     estágio

    Gás

    Poços

    Produtores

    água

    Separador

    2

    o

     estágio

    Separador

    N

    o

     estágio

    água

    água

    óleo

    óleo

    estocagem

    Pressão baixa nos separadores

    Gás

    Gás

     facilita estabilização

     reduz contrapressão nos poços

     possível perda de pesados

     maior potência de compressão

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    108/359

    Número de estágios, pressões intermediárias

    Testes reais

    Simuladores de processo

    Estágios de separação

    P-55 (Campo de Roncador)

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    109/359

    Pré-óleo

    Aquecedor

    Produção

    Separador

    Produção

    ré-água

    Tratador de óleo

    (eletrostático)

    PRA-1/P54

    Poços

    Produtores

    T = 90°C

    P = 10 kgf/cm

    2

    a

    T = 90°C

    P = 10 kgf/cm

    2

    a

    T = 26 - 45°C

    P = 14.5 kgf/cm

    2

    a

    Água produzida

    Bomba Transf.

    Resfriador

    de Água

    Separador ATM

    T = 65°C

    P = 1.4 kgf/cm

    2

    a

    Gas p/ compressor principal

    Gas p/ compressor booster

    Configurações mais utilizadas (Projetos Petrobras Pós-Sal)

     2 estágios de separação

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    110/359

      Separador

    Produçào

    Gás

    Poços

    Produtores

    água

    Tratador de

    Óleo

    Separador

    Atmsoférico

    água

    óleo

    óleo

    óleo

     Separador de Produção (P ~ 10 a 12 kgf/cm2a) - trifásico 

     Separador Atmosférico (P ~ 1.2 a 1.8 kgf/cm2a) - bifásico 

     1 Tratador Eletrostático

    Gás

    Configurações mais utilizadas (Projetos Petrobras)

     3 estágios de separação

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    111/359

      Separador

    1

    o

     estágio

    Gás

    Poços

    Produtores

    água

    Degaseificador

    (TO)

    Separador

    Atmosférico

    água

    óleo

    óleo

    estocagem

    Gás

    Gás

    Tratador de

    Óleo

    água

     Separador de Produção (P ~ 10 a 12 kgf/cm2a) - trifásico

     Vaso Degaseificador do TO (P ~ 8 a 10 kgf/cm2a) - bifásico

     Separador Atmosférico (P ~ 1.2 a 1.8 kgf/cm

    2

    a) - bifásico

     1 Tratador Eletrostático

    FPSO BR P-57: Separação e Tratamento do Óleo

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    112/359

    Degaseificador

    Pré-óleo

    Aquecedor

    Produção

    Resfriador

    de óleo

    Aquecedor

    óleo

    óleo

    Separador de

    Produção

    BSW: 8 a 30

    Pré-água

    Tratador de óleo

    (eletrostático)

    - BSW

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    113/359

    HP

    80 bara

    23.5 bara

    9.0 bara

    2.0 bara

    HP

    MP

    LP

     A B

    HP Flare LP Flare

    Export Oil

    Gas InjectionFuel Gas

     Well Fluids

    Coalescer

    Produced

     Water

    Injection Compressors

    FPSO MLS: Afretada da SBM

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    114/359

    Metering/

    Tanks

    Electrostatic

    Treater

    óleo

    Production

    Separator

    Crude Oil

    Pre-Heater 

    Crude Oil

    Heater 

    Crude Oil

    Pump

    Second Stage

    Separator

    Crude Oil

    Cooler 

    Crude-Crude

    Exchanger

    Capacidade: 100000 bpd

    BSW = 0,5

    Sal = 570 mg/l

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    115/359

     

    SEPARAÇÃO / TRATAMENTO DO ÓLEO

     Conceitos de emulsão e viscosidade Aquecimento

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    116/359

    Agentes emulsificantes

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    117/359

    Coalescencia dificultada

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    118/359

    Impedimento Estérico 

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    119/359

     A presença de sólidos ou tensoativos com cadeias longas nas emulsões de A/O dificultam a

    aproximação das gotas promovendo a sua estabilização por repulsão estérica.

    Agentes emulsificantes

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    120/359

    Exemplos

    • Parafinas abaixo da TIAC

    • Ácidos naftênicos

    • Resinas e asfaltenos• Produtos de Corrosão (ex. FeS)

    • Produtos de Incrustação (ex. CaSO4)

    • Finos (areia, carbornatos,…) 

    • Produtos inibidores de corrosão

    Gota de

    água

    Fase oleosa

    Tipos de emulsão de petróleo

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    121/359

     

     Água em óleo (A/O) – Emulsão Normal

    diminutas gotas de água dispersas no óleo

    Ex.: emulsões de petróleo

    Óleo em água (O/A) – Emulsão Inversa

    diminutas gotas de óleo dispersas na água

    Ex.: água oleosa

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    122/359

     

    Viscosidade

    Propriedade que mede a resistência do fluido ao escoamento.

     A viscosidade do fluido também pode ser associada ao grau de mobilidade dosistema.

     VISCOSIDADE DO ÓLEO MORTO @ 50 C

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    123/359

    Petróleo de Jubarte API =17

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    124/359

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    125/359

     

    AQUECIMENTO DO ÓLEO

    AQUECIMENTO DO ÓLEO

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    126/359

     

    Óleo + Água => formação de emulsão

     Viscosidade da emulsão >>> Viscosidade do óleo 

    Temperatura

    Redução viscosidade

    Quebra de emulsão

    Quebra de espuma

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    127/359

     

    T=70 - 120°C

    quecedor de

    Produção

    Separação/

    Tratamento

    AQUECIMENTO DO ÓLEO

    (em um único estágio)

    AQUECIMENTO DO ÓLEO

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    128/359

    óleo

     Água (180°C)

    tubos

    casco

    Trocador Casco x Tubos

    AQUECIMENTO DO ÓLEO

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    129/359

    Trocador Casco x Tubos

    AQUECIMENTO DO ÓLEO

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    130/359

     

    TQ carga

    T=65°C

    P=4.5 kgf/cm

    2

    a

    Hidrociclones

    Pré- água-A/F

    Resfr-ágA/C

    T=55°C

    P=8.5 kgf/cm

    2

    a

    T=82°C

    P=6.0 kgf/cm

    2

    a

    T=90°C

    P=5.5 kgf/cm

    2

    a

    T=40°C

    P=3.0 kgf/cm

    2

    a

    Pré-óleoA/T

    Aq-óleoA/C

    Flotador

    Tratamento

    TO-122301A/C

    (Recuperação de calor)

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    131/359

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    132/359

     

    AQUECIMENTO DO ÓLEO

    (Recuperação de calor)

    Pré-aquecedor a placas:

     mais compacto, mais leve

     limite de temperatura

    Trocadores a placas

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    133/359

     

    óleo/água

    quente

    óleo frio

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    134/359

     

    AQUECIMENTO DO ÓLEO

    (em 2 estágios)

    - Para altas temperaturas de aquec.

    - 70 – 90°C => Separação gravitacional

    - 90 – 140°C => Separação Eletrostática

    AQUECIMENTO DO ÓLEO (em 2 estágios)

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    135/359

    Bateria Hidrociclones

    Comp. Principal

    Aquecimento

    Comp. Booster

    Tratador eletrostático A/B

    Degas-A/B

    Aquec. óleo

    T=70-120°C

    P=4.5-9 kgf/cm

    2

    a

    ateria Hidrociclones

    Pré-óleo/óleo ou SepAtm

    1

    0

     estag. Sep Prod.

    A/B

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    136/359

    SEPARAÇÃO / TRATAMENTO (ÓLEO)

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    137/359

     

    - Ao longo da vida de um poço:=> Produção de água aumenta

    • Condições do reservatório

    • Injeção de água (recuperação secundária)

    TEOR DE ÁGUA: 0 a > 90

    SEPARAÇÃO / TRATAMENTO (ÓLEO)

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    138/359

     

    - Água associada de 3 formas:

    1) ÁGUA LIVRE:

    - Água e óleo são líquidos imiscíveis

    - Volume de água grande => sem tempo para íntimo contato com o óleo

    - Parte da água escoa com o óleo, fases diferentes- Fácil separação por decantação

    SEPARAÇÃO / TRATAMENTO (ÓLEO)

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    139/359

     

    2) ÁGUA EMULSIONADA:

    - Mistura íntima entre a água e o óleo, devido:

    - Escoamento turbulento

    - Ação cisalhante criada em válvulas, bombas, etc

    - Água dispersada em gotículas muito pequenas

    =>emulsão água óleo

    - Separação por desidratação eletrostática

    SEPARAÇÃO / TRATAMENTO (ÓLEO)

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    140/359

     

    Microcospia de uma emulsão  

    FACILIDADES DE PRODUÇÃO

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    141/359

    Emulsão: dispersão de gotas em uma fase contínua

    “Óleo e água não se misturam” 

    FACILIDADES DE PRODUÇÃO

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    142/359

    Redução da tensão inter-

    facial entre a água e o óleo.

    (tamanho de gotas)

    ATI BTI

    Criação de uma

    barreira estérica.

    (estabilidade)

    Influência da composição do óleo (tensoativos naturais):

     Asfaltenos, Naftenos, Resinas

    SEPARAÇÃO / TRATAMENTO (ÓLEO)

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    143/359

    3) ÁGUA SOLÚVEL:

    - Embora líquido imiscíveis

    => pequena solubilidade da água em óleo

    - Função da temperatura e do tipo de hidrocarbonetos

    - Separação só por destilação

    SEPARAÇÃO / TRATAMENTO (ÓLEO)

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    144/359

     

     Água associada com petróleo:

    => solução salina

    => teor de sais: 20000 a 2700000ppm (expresso em NaCl)

    => responsáveis por corrosão (cloretos)

    => incrustação (sulfatos e carbonatos)

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    145/359

     

    RAZÕES DO TRATAMENTO

    SEPARAÇÃO / TRATAMENTO (ÓLEO)

    Problemas operacionais

    Sobrecarga no sistema bombeamento/oleodutos

    Corrosão

    SEPARAÇÃO / TRATAMENTO (ÓLEO)

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    146/359

    - Separação líquido (óleo + água) / gás

    - Separação óleo / água / gás

    SEPARAÇÃO BIFÁSICA

    SEPARAÇÃO TRIFÁSICA

    SEPARAÇÃO / TRATAMENTO (ÓLEO)

    SEPARAÇÃO BIFÁSICA (menos utilizado)

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    147/359

    gás

    óleo + água

    - Tratamento em outra

    plataforma

    - Tratamento em terra

    - Tratador eletrostático

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    148/359

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    149/359

    SEPARAÇÃO / TRATAMENTO (ÓLEO)

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    150/359

    Vt

    gás

    óleoágua

    - Tratamento em outra

    plataforma

    - Tratamento em terra

    - Tratador eletrostático

    SEPARAÇÃO / TRATAMENTO (ÓLEO)

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    151/359

     

    Separador Trifásico

    Tratamento do óleo

    Mais comum

    => Tratamento na própria unidade

    P18P32

    Comp. Booster

    SEPARAÇÃO/TRATAMENTO DO ÓLEO

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    152/359

     

    Bateria Hidrociclones

    Aquecimento

    Comp. Booster

    Tratador eletrostático A/B

    Degas.A/B

    Aquec. óleo

    T=70-120°C

    P=4.5-9 kgf/cm

    2

    a

    ateria Hidrociclones

    Pré-óleo/óleo ou SepAtm

    1

    0

     estag Sep prod

    A/B

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

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    SEPARADORES DE PRODUÇÃO

    INTERNOS

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

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    Dispos. Separação prim.

    Quebra-vórtex

    Demister.

    Demister TP Vane

    Chicana

    Quebra ondas

    PROCESSAMENTO PRIMÁRIO DE ÓLEO

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    155/359

    Movimentos da Unidade Flutuante

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    156/359

     

    EFEITO DOS MOVIMENTOS

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

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    Utilização de internos

     melhoria na eficiência de separação

    redução dos efeitos dos movimentos

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    158/359

     redução dos efeitos dos movimentos

    P-25

    (SS)

    P-18

    (SS)

    P-54

    (FPSO)

    P-31

    (FPSO)

    Unidades Flutuantes

    sujeitas a movimentos

    prejudicial à separação

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

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  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    160/359

    DISPOSITIVO DE SEPARAÇÃO PRIMÁRIA

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    161/359

     

    Ciclônicos Chapa defletora

    Dispositivos Ciclônicos de Separação Primária

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

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    Dispositivos da entrada do separador

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

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    TIPO CICLÔNICA

    Fonte: FMC Technologies

    QUEBRA ONDAS / TRANQUILIZADOR DE FLUXO

    http://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_5/Seguran%C3%A7a%202010/Filmes/Filme1-InternoCiclonico.movhttp://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_5/Seguran%C3%A7a%202010/Julho/Apresenta%C3%A7%C3%A3o/Filmes%20separadores/Filme%201%20-%20Interno%20ciclonico.mov

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    164/359

     

    Recheio estruturado

    Placa perfurada

    Placa perfurada

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    165/359

    DEMISTER TP VANE – 

    Eliminar formação de espuma

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    166/359

     

    Dispositivo Eliminadores de Névoa -

    Vane

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    167/359

    TIPO VANE

    DEMISTER – Eliminar arraste de líquido pelo gás

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    168/359

     

    Dispositivo Eliminador de Névoa – Wire mesh

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    169/359

    Wire mesh :

    conjunto constituído por um colchão de tela fio metálico, enrolado ou disposto em camadas,

    com espessuras de 4” a 6”  

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    170/359

    Dispositivo Eliminador de Névoa – Wire mesh

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    171/359

    Fonte: FMC Technologies

    Supressor de névoa (Demister )

    CHICANA DE SEPARAÇÃO

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    172/359

     

    QUEBRA VÓRTEX – Evitar saída de gás pelo liq.

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    173/359

     

    Saída de água Saída de óleo

    DISPOSITIVO DE SEPARAÇÃO PRIMÁRIA

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    174/359

     

    Ciclônicos Chapa defletora

    QUEBRA ONDAS / TRANQUILIZADOR DE FLUXO

    Recheio estruturado Placa perfurada

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    175/359

     

    Recheio estruturado Placa perfurada

    DEMISTER TP VANE – 

    Eliminar formação de espuma

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    176/359

     

    DEMISTER – Eliminar arraste de líquido pelo gás

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    177/359

     

    CHICANA DE SEPARAÇÃO

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    178/359

     

    S íd d á S íd d ól

    QUEBRA VÓRTEX – Evitar saída de gás pelo liq.

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    179/359

     

    Saída de água Saída de óleo

    VARIÁVEIS MONITORADAS / CONTROLADAS

    SEPARAÇÃO / TRATAMENTO (ÓLEO)

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    180/359

     

    - P , T => indicação

    - P => controle (sucção compressor)

    - Níveis => controle

    - Interface água/óleo

    - Óleo

    VARIÁVEIS MONITORADAS / CONTROLADAS

    SEPARAÇÃO / TRATAMENTO (ÓLEO)

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    181/359

     

    - BSW, TOG => indicação

    - VAZÃO (água, óleo, gás) => indicação

    BSW = Bottom Sediment and Water (óleo)

    TOG = Teor de Óleos e Graxas (água)

    SEPARAÇÃO / TRATAMENTO (ÓLEO)

    SEGURANÇA

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    182/359

     

    API 4C

    Reccomended Practice for Analysis, Design,

    Installation, and Testing of Basic Surface SafetySystems for Offshore Production Platforms  

    SEPARAÇÃO / TRATAMENTO (ÓLEO)

    SEGURANÇA

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    183/359

     

    API 4C

    “.......O objetivo de um sistema de segurança de uma

     plataforma de produção é proteger pessoas, o meio

    ambiente e os equipamentos de ameaças causadas pelo

     processo de produção.......”  

    SEPARAÇÃO / TRATAMENTO (ÓLEO)

    SEGURANÇA

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    184/359

    PSHL

    PSV

     Pressão muito alta => parada do processo

     Pressão muito baixa => parada do processo

     Nível muito alto de líq. => parada processo

     Nível muito baixo de óleo => fecha SDV

    Nível muito baixo de interface => fecha SDV

    LL

    LL

    óleo)

    (água)

    SDV

    SDV

    Proteção secundária para pressão muito alta

    => válvula de segurança

    API 14C

     

    Tabela A-4.1 - SAT (Safety Analysis Table)

     Vasos de Pressão

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    185/359

    Evento

    indesejável

    Causa

    Condição anormal detectável

    no componente

    Sobrepressão

    - bloqueio ou restrição na saída

    - entrada maior do que a saída

    - “gas blowby”  (componente a montante)

    - falha no sistema de controle pressão

    - expansão térmica

    - excesso de entrada de calor

    Pressão Alta

    Vácuo

    - saída maior do que entrada

    - contração térmica

    - saída aberta

    - falha no sistema de controle pressão

    Pressão Baixa

    API 14C

     

    Tabela A-4.1 - SAT (Safety Analysis Table)

     Vasos de Pressão

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    186/359

    Evento

    indesejável

    Causa

    Condição anormal detectável

    no componente

    Inundação

    - entrada maior do que a saída

    - golfada de líquido

    - bloqueio ou restrição saida de liquido

    - falha no sistema de controle de nível

    Nível Alto Líquido

    “g s blowby” 

    - saída líquido excede entrada

    - saída de líquido aberta

    - falha no sistema de controle de nível Nível Baixo Líquido

    API 14C

     

    Tabela A-4.1 - SAT (Safety Analysis Table)

     Vasos de Pressão

    Evento

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    187/359

    indesejável

    Causa

    Condição anormal detectável

    no componente

    Vazamento

    Excesso de

    Temperatura

    - falha no sistema de controle de temp

    - temperatura alta na entrada

    Pressão Baixa /

    Nível Baixo de Líquido

    - deterioração

    - erosão

    - corrosão

    - dano por impacto

    - vibração

    Temperatura Alta

    API 14C

     

    Tabela A-4.2 - SAC (Safety Analysis Checklist)

     Vasos de Pressão

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    188/359

    a. Sensor de Pressão Alta (PSH)

    1. PSH instalado

    2. Entrada é de bomba ou compressor que não pode desenvolver pressão maior do que a máxima permitida

    3. Entrada não é uma linha de poço, coletor de produção ou oleoduto/gasoduto e cada fonte é protegida por um

    PSH que protege o vaso

    4. Linha de gás adequada sem bloqueio ou válvula reguladora conecta com equipamento à jusante protegido por

    PSH que protege o vaso a montante5. Vaso é um depurador final de um sistema de tocha, alívio ou sistema de vent e é projetado para suportar a

    máxima contrapressão

    6. Vaso opera com pressão atmosférica e tem um sistema de vent adequado

    API 14C

     

    Tabela A-4.2 - SAC (Safety Analysis Checklist)

     Vasos de Pressão

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    189/359

    b. Sensor de Pressão Baixa (PSL)

    1. PSL instalado

    2. Menor operação de trabalho é atmosférica quando em serviço

    3. Cada entrada é protegida por um PSL e não existe dispositivos de controle de pressão ou restrições entre o

    PSL(s) e o vaso

    4. Vaso é um depurador ou pequeno “trap”, não é um componente do processo, e adequada proteçào é provida

    por PSL a jusante pelo projeto (ex.: vaso é depurador para sistema de segurança pneumática, ou vaso final parao sistema de tocha, alívio ou sistema de vent)

    5. Tubulação adequadamente dimensionada sem bloqueio ou válvulas de regulagem conecta a saída de gás a um

    equipamento a jusante protegido por PSL que também protege o vaso a montante

    API 14C

     

    Tabela A-4.2 - SAC (Safety Analysis Checklist)

     Vasos de Pressão

    c. Válvula de Alívio e Segurança (PSV)

    1 PSV i t l d

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    190/359

    1. PSV instalada

    2. Cada fonte de entrada é protegida por uma PSV ajustada para pressão não maior do que a máxima permitida para o vaso euma PSV é instalada no vaso para a condição de fogo e expansão térmica

    3. Cada fonte é protegida por uma PSV ajustada para uma pressão não maior do que a máxima permitida para o vaso e, no

    mínimo, uma destas PSVs não pode ser isolada do vaso.

    4. PSVs nos equipamentos a jusante pode satisfatoriamente aliviar o vaso e não pode ser isolado do vaso

    5. Vaso é o elemento final nos sistemas de tocha, alívio ou vent, é projetado para suportar a máxima contrapressão e não tem

    obstrução interna ou externa, como demister, válvula de retenção ou corta chama.6. Vaso é o elemento final nos sistemas de tocha, alívio ou vent e é projetado para suportar a máxima contrapressão, e é

    equipado com um disco de ruptura para by-passar qualquer obstrução interna ou externa como demister, válvula de

    retenção ou corta chama.

    API 14C

     

    Tabela A-4.2 - SAC (Safety Analysis Checklist)

     Vasos de Pressão

    d S d Ní l Alt (LSH)

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    191/359

    d. Sensor de Nível Alto (LSH)

    1. LSH instalado2. Equipamento a jusante da saída de gás não é um sistema de tocha ou vent e pode seguramente manusear a máxima

    quantidade de líquido arrastada

    3. A função do vaso não requer o manuseio das fases separadas

    4. Vaso é um pequeno “trap” do qual o líquido é manualmente drenado

    e. Sensor de Nível Baixo (LSL)1. LSL instalado para proteger cada saída de líquido

    2. O nível de líquido não é automaticamente mantido no vaso, e o vaso não tem um elemento imerso de aquecimento sujeito

    ao superaquecimento

    3. O equipamento a jusante das saídas de líquido podem seguramento manusear a máxima quantidade de gás que pode ser

    descarregado através das saídas de líquido, e o vaso não tem um elmento de aquecimento sujeito a superaquecimento.

    Restrições nas linhas de saída podem ser usadas para limitar a vazão de gás.

    API 14C

     

    Tabela A-4.2 - SAC (Safety Analysis Checklist)

     Vasos de Pressão

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    192/359

    f. Válvula de Retenção (FSV)

    1. FSV instalada em cada saída

    2. O máximo volume de hidrocarbonetos que podem retornar do equipamento a jusante é insignificante

    3. Um dispositivo de controle na linha irá efetivamente minimizar o fluxo reverso.

    g. Sensor de Temperatura Alta (TSH)

    1. TSH instalado

    2. (deletado)

    3. Fonte de calor é incapaz de causar excesso de temperatura

    QUALIDADE DO ÓLEO

    TRATAMENTO ELETROSTÁTICO

    SEPARAÇÃO / TRATAMENTO (ÓLEO)

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    193/359

     BSW = 1%

     SAL = 570 mg/l

     1984: Acordo PRODUÇÃO / REFINO

     Diretrizes de Projeto Petrobras

     Refino internoBSW < 1%

    Salinidade < 570 mg/l

     Exportação

    BSW < 0,5%

    Salinidade < 100 mg/l

     PORTARIA ANP (Medição Fiscal)

     BSW: máxima de 1%

     óleo estabilizado

    TRATAMENTO ELETROSTÁTICO

    SEPARAÇÃO / TRATAMENTO (ÓLEO)

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    194/359

     

    - Ineficiência do separador gravitacional

    - BSW necessário < 1%

    - Utilização de tratamento mais eficiente

    Tratamento Eletrostático

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    195/359

    DESIDRATAÇÃO

    (remoção de água)

    DESSALGAÇÃO

    (remoção de sais)

    TRATAMENTO ELETROSTÁTICO

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    196/359

     

    RETIRADA DE ÁGUA => RETIRADA DE SAL

    SALfinal = SALinicial x BSWfinal

    100 - BSWfinal

    SALinicial = 70000

    => SALfinal = 570 ppm

    BSWfinal = 0,8%

    REDUÇÃO DO TEOR DE SAL

    Mecanismo de desidratação

    Coagulação Aproximação das gotas

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    197/359

    Floculação

     Formação de aglomerados

    Sedimentação  Decantação das gotas pela ação da força gravitacional

    Coalescência  As gotas formam gotas maiores.

    TRATAMENTO ELETROSTÁTICO

    F d t ã t 2 tí l j it lét i

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    198/359

     

    F = KE

    2

    r

    2

    (l/r)

    4

    F = força de atração entre gotículas

    K = constante dielétrica do meio contínuo (petróleo)

    E = gradiente de tensão aplicado

    r = raio das gotículas, sem campo elétricol = distância entre centros das gotículas 

    Força de atração entre 2 gotículas sujeitas a um campo elétrico, 

    DISTÂNCIA ENTRE GOTAS DE ÁGUA

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    199/359

    0.5%

    5%

    10%

    EQUAÇÃO DE STOKES

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    200/359

    18

    m

    Vt = g.(

    r

    a

     - r

    o

     .

    d

    2

     

    Vt  = velocidade de sedimentação das gotas

    d  = raio da gotam  = viscosidade

     r  = massa específica

     g  = aceleração da gravidade

    Obs.: A equação de Stokes foi elaborada para uma partícula esférica, rígida e isolada sedimentando sem a interferência de

    outras partículas, cenário muito diferente quando comparado com as emulsões de petróleo.

    Como podemos desestabilizar as emulsões e aumentar a taxa de

    sedimentação?

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    201/359

     Aumento da temperatura

     Adição de produto desemulsificante

    Regime de fluxo no interior do tratador

     Adição de água

    Emprego de campo eletrostático

    Benefícios do aumento da temperatura

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    202/359

    Reduz a viscosidade da fase externa (óleo);

    Eleva a taxa de colisão gota-gota por aumento do movimento Browniano das gotas;

    Solubiliza as parafinas e parte dos tensoativos naturais adsorvidos na interface óleo-água;

    Reduz a rigidez do filme interfacial;

    Favorece a difusão e a ação do agente desemulsificante.

    Curva típica de viscosidade x temperatura

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    203/359

    Benefícios do uso de desemulsificante

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    204/359

     A adição de desemulsificante (30-70 ppm), promove a desestabilização da emulsão a

    partir do mecanismo de deslocamento dos tensoativos naturais inicialmente adsorvidos

    na interface óleo-água.

    Tipos de desemulsificantes mais empregados: éster poliglicólico (condensados de

    EO/PO), sulfonatos, óleos e ésteres polimerizados, alcano-aminas e derivados depoliamina. A maioria dos produtos comerciais são formados por misturas destes

    compostos.

    No caso da presença de sólidos pode ser necessária a adição de agentes modificadores de

    molhabilidade.

    Mecanismo de atuação do desemulsificante

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    205/359

    Deslocamento dos tensoativos naturais

    Coalescência entre as gotas éacelerada

     Aumenta a velocidade de sedimentação

    Distribuição do fluxoColetor Saída

    Distribuição de fluxo no tratador

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    206/359

    DistribuidorEntrada

    Distribuidor

    Fluxo vertical 

    Fluxo horizontal 

    Adição de água

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    207/359

     A adição de água de lavagem favorece a coalescência da emulsão seja devido a diferença de pressão

    interna entre as gotas ou pela migração de parte das moléculas tensoativas inicialmente adsorvidas na

    superfície das gotas da emulsão para as gotas da água de lavagem adicionada;

    Quando as emulsões superam o limite de incorporação de água, as emulsões geradas tornam-se muito

    instáveis;

    O processo de lavagem é mais eficiente quando a água encontra-se previamente aquecida e a emulsão

    previamente dopada com desemulsificante.

    TRATAMENTO ELETROSTÁTICO

    Campo elétrico aplicado a uma emulsão:

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    208/359

     

     polarização das gotículas (sais dissolvidos) distorção das gotículas p/ forma eliptica 

    Volt = 0 Alta Voltagem

    +

    ++

    +

    +

    +

    +

    +

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    +

    +

    +

    +

    -

    -

    -

    -

    TRATAMENTO ELETROSTÁTICO

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    209/359

     

    Coalescência das gotículas 

    +

    +

    +

    +

    -

    -

    -

    -

    +

    +

    +

    +

    -

    -

    -

    -

    +

    +

    +

    +

    -

    -

    -

    -

    Força de atração elétrica entre gotículas de mesmo tamanho

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    210/359

    4

    626

    r  E  K  F     

    F  = Força de atração entre gotículas

    ε = Constante dielétrica do meio contínuo

    E = Gradiente de tensão aplicado

    r = Raio da gotícula (sem campo elétrico)

    d = Distância entre as gotículas

    Depende essencialmente do

    tamanho e da distância

    entre as gotas

    TRATAMENTO ELETROSTÁTICO

    SEPARAÇÃO / TRATAMENTO (ÓLEO)

    Comp. Principal

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    211/359

    Água

    SEPARADOR DE

    PRODUÇÃO

    Óleo (BSW => 5 - 20 )

    Aquec. óleo

    Comp. Booster

    DEGAS.

    TRATADOR

    ELETROSTÁTICO

    gua

    Óleo (BSW < 1 )

    RETIRADA DE ÁGUA => RETIRADA DE SAL

    TRATAMENTO ELETROSTÁTICO

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    212/359

     

    SALfinal = SALinicial x BSWfinal

    100 - BSWfinal

    SALinicial = 70000 (água do mar)

    => SALfinal = 570 ppm

    BSWfinal = 0,8%

    REDUÇÃO DO TEOR DE SAL

    TRATAMENTO ELETROSTÁTICO

    • Vazão de emulsão

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    213/359

     

    • Temperatura• Qualidade desejada 

    • D =10, 12, 14 ft

    • L = até 30 m

    TRATAMENTO ELETROSTÁTICO

    VARIÁVEIS MONITORADAS / CONTROLADAS

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    214/359

     

    - P , T => indicação

    - BSW => indicação

    - TOG => indicação

    - Níveis => controle

    - Interface água/óleo

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    215/359

    SEPARAÇÃO ATM / ESTABILIZAÇÃO

    Comp. Principal

    SEPARADOR DE

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    216/359

    DEGAS.

    TRATADOR

    ELETROSTÁTICO

    gua

    Comp. Booster

    Água

    PRODUÇÃO

    Aquec. óleo

    SEPARADOR

    ATMOSFÉRICO

    SEPARAÇÃO ATM / ESTABILIZAÇÃO

    Pressão de Vapor (definição)

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    217/359

     

    “Pressão de vapor de uma substância é a pressão em que a uma dada

    temperatura, se inicia a vaporização dessa substância.”  

    Ex.: Água

    T=100°C

    Pv = 1 atm

    SEPARAÇÃO ATM / ESTABILIZAÇÃO

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    218/359

     

    “Óleo morto”

     não libera gás nas condições atm

    “Óleo vivo”

     libera gás nas condições atm

    SEPARAÇÃO ATM / ESTABILIZAÇÃO

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    219/359

     

    Pressão de Vapor Reid (PVR)

     associado a quantidade de gás

    dissolvido no petróleo

     Pv @ T = 37,8°C

     Valores mais comuns:

     7, 10 ou 12 psia

    SEPARAÇÃO ATM / ESTABILIZAÇÃO

    Gás

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    220/359

     

    Separador

    Atmosférico

    P = 1,2 – 1,8 kgf/cm2a

    T = 50 – 120°C

    Óleo tratado/

    estabilizado

    (comp. booster) •  Vazão de líquido• Tempo de residência

    •  Vaso bifásico

    • Dimensões do Sep.

    • L/D = 3 – 3,5

    VARIÁVEIS MONITORADAS / CONTROLADAS

    SEPARAÇÃO ATM / ESTABILIZAÇÃO

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    221/359

     

    - P , T, Vazão de gás => indicação

    - P => controle (sucção compressor)- Nível de líquido => controle

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    222/359

     

    TRANSFERÊNCIA / EXPORTAÇÃO

    TRANSFERÊNCIA / EXPORTAÇÃO

    Separador

    EXPORTAÇÃO P/

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    223/359

     

    Atmosférico

    (SG-122302A)

    Bombas booster

    Bombas principais

    OLEODUTO, MONOBÓIA, FSO

    (Plat. Fixas, semi-submersível)

    TRANSFERÊNCIA / EXPORTAÇÃO

    EXPORTAÇÃO PARA FSO

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    224/359

     

    P40

    P38

    FSO =

    Floating Storage and Offloading

    TRANSFERÊNCIA PARA OLEODUTO 

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    225/359

     

    Separador

    TRANSFERÊNCIA / EXPORTAÇÃO

    TRANSFERÊNCIA

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    226/359

     

    Atmosférico

    (SG-122302A)

    Medição/

    Tanques

    PARA TANQUES

    (FPSOs, FSOs)

    LANÇADOR

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    227/359

    PIG

    OFFLOADING 

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    228/359

     

    FSO 

    Navio Aliviador

    OFFLOADING - MONOBÓIA 

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    229/359

     

    TRANSFERÊNCIA / EXPORTAÇÃO

    VARIÁVEIS MONITORADAS / CONTROLADAS

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    230/359

     Pressão

     Pressão muito alta

     Pressão muito baixa

    Parada

    do processo

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    231/359

     

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    232/359

    SISTEMA DE TESTE

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    233/359

     

    Tem a finalidade de testar cada poço

    separadamente:

    Medição das vazões de óleo, água e gás Avaliação do potencial do poço

     Avaliação das características do poço

    SISTEMA DE TESTE

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    234/359

     

    Sistema constituído de:

     Aquecedor de Teste

     Separador de Teste

     Bomba de óleo

     Bomba de água

    Comp. Principal

    SISTEMA DE TESTE

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    235/359

     

    BOMBA DE ÓLEO

    Poço

    Produtor

    Condições de operação similares ao Sep.

    Produção

    Pré-água

    Mont. Aq. Produção

    BOMBA DE ÁGUA

    SEPARADOR DE

    TESTE

    AQUECEDOR

    DE TESTE

    T =

    P =

    VARIÁVEIS MONITORADAS / CONTROLADAS

    SISTEMA DE TESTE

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    236/359

     

    - P , T, Vazões óleo, água, gás => indicação

    - P => controle

    - Níveis => controle interface, óleo- BSW óleo => indicação

    - TOG água separada => indicação

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    237/359

     

    DESARENAÇÃO

    DESARENAÇÃO

    PRESENÇA DE AREIA:

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    238/359

     

    Problemas de erosão

    Entupimento (instrumentos, tubulações)

    SOLUÇÕES:  gravel pack (tela nas colunas de produção)

     desarenador antes do Separador

     desarenador saída de água do Separador

    SEPARADORES

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    239/359

     

    Dispositivo de lavagem de areia

    Dispositivo de lavagem de areia

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    240/359

     

     areia enviada para desarenador

     Desarenador = equipamento ciclônico deseparação sólido/líquido

     água limpa retorna para separador

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    241/359

     

    Processamento de gás

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    242/359

    COMPRESSÃO PRINCIPAL

    NECESSÁRIO PARA:

    Elevar pressão do gás

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    243/359

     

    p g

    (separadores => pressão consumidores)

     Utilização para gás lift

    (gas lift=método de elevação artificial no qual o gás é injetado na coluna, diminuindo a

    densidade e peso da coluna)

     Gás combustível

     Exportação

    COMPRESSÃO PRINCIPAL

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    244/359

     

    SISTEMA CONSTITUÍDO DE:

     estágios de compressão

     resfriadores inter-estágios

     vasos depuradores

     2 ou 3 estágios de compressão

     acionamento elétrico / gás

    COMPRESSÃO PRINCIPAL

    EP PRODUÇÃO

    T=40°C

    P=30kgf/cm

    2

    a

    Resfriador intemed.

    UC-123101A/B

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    245/359

     

    COMPRESSÃOAUXILIA

    R

    Vaso gás separado

    COND GAS COMB

    SEP TESTE

    LC

    SG-122302A/C

    1

    0

     estág comp

    Resf sucção

    Vaso succção

    estágio

    2

    0

     estágio

    LC

    T=90°C

    P=9 kgf/cm

    2

    a

    COMPRESSÃO PRINCIPAL

    2

    0

     estágio de compressão

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    246/359

     

    LC

    estágio

    DEPURADOR

    RESFRIADOR

    COMPRESSOR

    Trat. Gás (TEG)

    Gás Comb.

    T=40°C

    P=110kgf/cm

    2

    a

    Vaso gás separado

    LC

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    247/359

    LC LC

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    248/359

    2° estágio

    3° estágio

    1° est ágioMLC

    Gás produzido

    LC

    LC

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    249/359

     

    COMPRESSÃO AUXILIAR

    DESAERADORA

    Compressor

    COMPRESSÃO AUXILIAR

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    250/359

     

    Vaso sucção

    VASO DE DRENAGEM

    BOOSTER

    BOOSTER

    SEP ATM

    resfriador

    UC-122501

    T=40°C

    P=10 kgf/cm

    2

    a

    LC

    COMPRESSÃO AUXILIAR

    VARIÁVEIS MONITORADAS / CONTROLADAS

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    251/359

     

    - Pressão

    - Temperatura na saída resfriadores

    - Nível de líquido nos depuradores

    - Parada por: pressão alta, temperatura alta,

    nível alto depuradores

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    252/359

     

    TRATAMENTO DE GÁS

    Unidade de Desidratação com Glicol

    Peneiras Moleculares

    Processamento de gás

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    253/359

    Planta de Dessulfurização e Remoção de CO2

    Planta de ajuste de ponto de orvalho (DPP)

    Extração de GLP - UPGN (Turbo-expansão e absorção)

    Sistema estabilização de condensado de Gás Natural

    Coletores de Condensado

    Definições 

    Gás natural - mistura de hidrocrabonetos de baixo peso molecular

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    254/359

    Hidrocarboneto – função química orgânica formada por moléculas compostas de átomos de

    carbono hidrogênio

    Contaminates de gás natural – associação com heteroátomos

    Enxofre (S) - H2S, mercaptans (RSH)

    Oxigênio (O) – Fenóis, ác. Orgânicos

    Nitrogênio (N) – Aminas, Amidas, NO2

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    255/359

    Gás

     Composição típica 

    Composição Gás natural Gás de refinaria Gás de nafta

     Associado Não associado Residual

    Gás de venda

    C1 75 92 87 20 33

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    256/359

    C1 75 92 87 20 33

    C2 12,5 4 9,5 15,5 -

    C3 7 1 0,5 2 -

    C4 3 0,5 - 1 -

    C5+ 1 - - - -

    CO - - - 3 3

    CO2 0,5 0,5 2 3 21

    O2 - - - - -

    H2 - - - 45 43

    N2 1 2 1 10 -

    H2S - - - 0,5 -

    Composição do gás

    Gás natural P-54 (entrada trat.)

    Nitrogênio (N

    2

    ) traços – 10 0,267

    Dióxido de Carbono (CO

    2

    )

    traços – 4 0,11

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    257/359

    Gás sulfídrico (H

    2

    S)

    traços – 6 -

    Hélio (He)

    não -

    Metano (CH

    4

    ) 45 – 92 91,478

    Etano (C

    2

    H

    6

    )

    4 – 21 4,560

    Propano (C

    3

    H

    8

    ) 1 – 15 1,508

    Butanos (C

    4

    H

    10

    ) 0,5 – 2 1,100

    Pentanos (C

    5

    H

    12

    ) traços – 3 0,449

    Hexanos (C

    6

    H

    14

    ) traços – 2 0,202

    Heptanos + (C

    7+

    ) traços – 1,5 0,258

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    258/359

    PROCESSAMENTO DO GÁS

     

    Gás produzidoCondicionamento Extração de LGN

    Gás de venda

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    259/359

    C5+Estabilização Tratamento de

    produto

    Gás combustível

    Recompressão

    Condicionamento

    Desidratação

     Adoçamento

    Estabilização

    Desmetanizadora

    Desetanizadora

    Despropanizadora

    Desbutanizadora

    Tratamento

    Desidratação

     Adoçamento

    H2S, COS, RSH

    CO2

    Extração de LGN

     Absorção

    Condensação

     válvula JT

    turboexpansão

    refrigeração

    GLP

    TRATAMENTO DE GÁS

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    260/359

     

     CO2 :

     presente na composição do gás

     H2S :

     presente na composição do gás

     ação de bactérias sulfato-redutoras

    TRATAMENTO DE GÁS

    P b i t õ d CO

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    261/359

     

    Para baixas concentrações de CO2

     utilização de materiais adequados

    Para baixas concentrações de H2S utilização de materiais adequados

     injeção de sequestrante de H2S

    TRATAMENTO DE GÁS

    ADOÇAMENTO DO GÁS

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    262/359

     

    É a remoção do gás ácido (CO2 e H2S) do gás natural.

     CO2, H2S => corrosão

     H2S => tóxico

    TRATAMENTO DE GÁS

    ADOÇAMENTO DO GÁS

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    263/359

     

    PROCESSOS DE TRATAMENTO

     Absorção com solventes (aminas)

     Peneiras moleculares (leito sólido)

    ADOÇAMENTO DO GÁS

    ABSORÇÃO COM AMINAS

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    264/359

     

    Coluna

    Absorção

    Amina

    Coluna

    Regeneração

    Reboiler

    CO

    2

    ,H

    2

    S

    Gás ácido

    Gás doce

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    265/359

    PFD – Amina P-50

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    266/359

     

    PROCESSAMENTO DE GÁSUnidade de produção de enxofre a partir de H2S

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    267/359

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    268/359

     

    DESIDRATAÇÃO DE GÁS

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    269/359

    DESIDRATAÇÃO DE GÁS

    GÁS NATURAL

    capacidade de absorver água

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    270/359

     

     capacidade de absorver água

    Função da composição, pressão, temperatura

    Gás saturado => absorveu limite de sua capacidade (@ P, T)

    HIDRATO 

    Hidrato é um sólido cristalino, consiste de blocos feitos de “gaiolas” de moléculas de água aprisionando

    molécula de gás, em geral metano. É similar ao gelo, exceto que a estrutura cristalina é estabilizada pela

    moléculade gás dentro da “gaiola” das moléculas de água.

     Vários gases têm tamanho de molécula adequado para formar hidrato: N2, CO2, H2S, C1, C2, C3, iC4, nC4

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    271/359

    g q p

    Hidrato pode ocorrer Natureza ou ser formado em sistemas que manuseiam gás natural

    Moléculas de H2O

    Ligação química tipo ponte de Hidrogênio

    Molécula de metano

    Hidrato

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    272/359

     

    Hidrato: gelo que “queima” 

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    273/359

    HIDRATO

     

    Hidrato somente formará se o gás estiver saturado com água

    Hidrato somente é problema se for pemitido a aglutinação dos

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    274/359

    p p g

    cristais de tal modo que haja interrupção de fluxo.

    Fluxo turbulento com presença de HC líquido, associado a trecho

    reto de tubulação , com o mínimo de joelhos, Tes, filtros podem

    operar sem problemas abaixo da temperatura de formação de

    hidrato

    Em fluxo multifásico o HC líquido impede que os cristais de hidratos se juntem

    INIBIÇÃO DE FORMAÇÃO DE HIDRATO

     

    O modo para prevenir a formação de hidratos e corrosão é manter as tubulações e equipamentos isentos

    de de água

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    275/359

    Para inibição injeta-se monoetileno glicol (MEG), DEG, TEG, metanol ou

    etanol na corrente gasosa onde o inibidor combina-se com a fase aquosa,

    abaixando a temperatura de formação de hidrato

    Para injeção contínua é mais econômico a injeção de glicol, o qual pode ser

    recuperado e reinjetado. MEG é glicol mais usado devido ao seu baixo

    custo, baixa viscosidade e baixa solubilidade em hidrocarboneto líquido

    DESIDRATAÇÃO DE GÁS

    (formação de hidratos)

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    276/359

     

     Água livre

     HCs leves (C1, C2, C3), CO2)

     Pressão, Temperatura

    (alta P, baixa T)

    HIDRATOS

     bloqueio de linhas, instrumentos

    DESIDRATAÇÃO DE GÁS

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    277/359

    Processo de remoção de

    água do gás natural

     evitar formação de hidratos

     evitar mistura corrosiva pela

    absorção de CO2 e H2S.

    DESIDRATAÇÃO DE GÁS

    Processo mais utilizado:

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    278/359

     absorção com líquidos

    TEG (Trietileno Glicol), mais utilizado

     altamente higroscópico

     estável

     facilidade de regeneração

    DESIDRATAÇÃO COM TEG

    gás natural desidratado

    (seco)

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    279/359

    Regeneração

    (baixa pressão)

    retirada

    água do TEG

    TEG pobre

    Absorção

    (alta pressão)

    contato

    Gás x TEG

    gás natural

    saturado

    TEG rico

    DESIDRATAÇÃO DE GÁS

    Plataforma fixa

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    280/359

     

    SAIDA DE

    GÁS

    DESIDRATADO

    ENTRADA

    DE GLICOL

    POBRE

    DEMISTER

    DETALHE DAS

    BANDEJAS

    VISTA DE CIMA

    VISTA LATERAL

    DETALHE DOS

    DEMISTER`S

    VÁLVULAS

    T - 20101

    VERTEDOURO

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    281/359

     

    CONDENSADO

    ENTRADA

    DE GÁS

    ÚMIDO

    PLACA

    DEFLETORA

    BANDEJAS

    VERTEDOUROS

    DEMISTER

    SAIDA

    DE GLICOL

    RICO

    ABERTA

    FECHADA

    BORBULHADORAS

    DETALHE DAS

    VÁLVULAS

    BORBULHADORAS

    GLICOL GLICOL

    GÁS

    GÁS

    DRENO

    AUTOMÁTICO

    P/ SG`S - A / B

    DRENO MANUAL

    P/ SLOP

    PNA-1

    Fixa - bandejas

    VP-60401-01

    PV ALÍVIOP/ FLARE

    SUMP

    VENT P/ATMOSFERA

    P-60401

    SLOP

    GLICOLDA

    T-20101

    LV

    FTP-60401-01 A/B

    198 oC

    30 oC

    50 oC

    198 oC

    101 oC

    VAPOR

    VAPOR

    30 oC

    30 oC

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

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    SUMP SUMP

    SUMP SUMP VP-60401-02

    PP-60401-01A

    PP-60401-01B

    SUMP GÁSSTRIPPING

    SUMP

    SUMPB M

    B M

    PP-60401-02

    H2O

    H2O

    FI

    GLICOL P/T-20101

    SUMP

    FTP-60401-02 A/B TV

    50 oC

    140 oC 170 oC

    145 oC48 oC

    FI

    REPOSIÇÃODE GLICOL

    BP-60401-01 A/B

    Torre desidratação

    Gás p/ Exportação

    SS ou FPSO

    DESIDRATAÇÃO DE GÁS

    (absorção, alta pressão)

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

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    Entrada Pré-água

    LC

    T=40°C

    P=200kgf/cm

    2

    a

    Vaso depurador

    TEG Pobre

    TEG Rico

    Gás AP

    recheio estruturado

    DESIDRATAÇÃO DE GÁS

    (regeneração, baixa pressão)

    TEG Rico

    Vent

    Condensador de topo

    Torre regeneradoraT=102°C

    2

    T=42.6°C

    P=6.5kgf/cm

    2

    a

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

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    Pré-aq.

    TEG Pobre

    Pré aq

    LC

    1

    LC

    Filtros

    Slop Vessel

    V-Z-123301

    Torre reconcentradora

    Vaso de expansão

    Refervedor

    1

    Tocha

    Vaso

    acumulador

    P=5.7kgf/cm a

    T=93°C

    P=6.0kgf/cm

    2

    a

    T=150°C

    P=6.8kgf/cm

    2

    a

    T=204°C

    T=160°C

    Bomba

    resfriador

    VARIÁVEIS MONITORADAS / CONTROLADAS

    DESIDRATAÇÃO DE GÁS

    ABSORÇÃO

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    - P, T, teor de água no gás: indicação

    - Controle:

    - nível de TEG na Torre Absorvedora

    - nível de líquido no Vaso Depurador

    - diferença de temperatura entre TEG e gás

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

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    VARIÁVEIS MONITORADAS / CONTROLADAS

    DESIDRATAÇÃO DE GÁS

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    - Controle:

    - temperatura de regeneração

    - vazão de TEG rico filtros

    - pressão do gás stripping

    - pressão no vaso de expansão

    REGENERAÇÃO

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

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    SISTEMAS DE ÁGUAS OLEOSAS

    Legislação ambiental

     Água produzida

    Água produzida

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

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    g p

    SAO – Separador Água-Óleo

    Hidrociclones

     Vaso desgaseificador

    FlotadorTubo de despejos – Caissons

    Reinjeção de água produzida

    PFD P-53

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

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    SISTEMAS DE ÁGUAS OLEOSAS

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

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    • Co-produção de água em grandes volumes

    • Descarte no mar ou reinjeção

    •  Volumes tendem a crescer a medida que o campo envelhece

    SISTEMAS DE ÁGUAS OLEOSAS

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

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    • TOG

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

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    • LEGISLAÇÃO BRASILEIRA:

    • CONAMA água produzida:

    • o

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    294/359

     

     RESOLUÇÃO CONAMA N 393(2007);

    – TEOR DE ÓLEO E GRAXA (TOG) MÁXIMO DE 29 mg/L (média mensal);

    –TOG < 40 mg/l (máximo diário)

    SISTEMAS DE ÁGUAS OLEOSAS

    SG

    Flotador

    TO

    Vent

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    Pré-água

    descarte

    LIC

    HIDROCICLONES

    LV_SG

    LV_TO

    HIDROCICLONES 

    Tratamento de Água Produzida

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

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    Tratamento de Água Produzidaidrociclones

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

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    HIDROCICLONES

    Rejeito

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    298/359

     

    Água oleosa

    Água tratada

    Configuração com vaso de pressão

    Configuração com liners isolados

    Hidrociclones PPG-I

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

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    SEPARADOR

    LC

    Filosofia de Controle

    óleo

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

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    HIDROCICLONES

    PIT

    PIT

    PIT

    LV

    I

    PDT

    PDT

    PV

    DP rejeito

    D

    P água

    azão =

    rejeito

    água

    água

    oleosa

    • HIDROCICLONES: VANTAGENS

    – PEQUENO TAMANHO E BAIXO PESO;

    – NÃO SOFRE INFLUÊNCIA DE BALANÇO;

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    301/359

     

    – NÃO APRESENTA PARTES MÓVEIS;

    – NO LINERS AJUSTADO EM FUNÇÃO DA VAZÃO DE ÁGUA DO SISTEMA;

    – NÃO TEM CONSUMO DE ENERGIA;

    – POUCA MANUTENÇÃO;

    – EXIGE POUCO ACOMPANHAMENTO OPERACIONAL.

    • HIDROCICLONES: DESVANTAGENS

    – USADO SOZINHO NÃO ENQUADRA A ÁGUA DESCARTADA EM 29 mg/l;

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    302/359

     

    – FAVORECE A DEPOSIÇÃO DE INCRUSTAÇÕES.

    – EROSÃO

    Flotador – tipo gás dissolvido

    formação de microbolhas

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

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    afinidade gás - óleo

    arraste óleo

    Flotador a gas induzido vertical

    Tratamento de Água Produzida

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    SISTEMAS DE DRENAGEM

    • ABERTA

    • FECHADA

    SISTEMA DE DRENAGEM

    (óleo)

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    306/359

    (água)

    SDV

    SDV

    (óleo)

    35

    35

    34

    35

    34

    Drenagem fechada

    Drenagem aberta

    DRENAGEM FECHADA

    Rejeito dos

    Hidrociclones

    Coletor

    Área Classificada

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    307/359

     

    Vaso de drenagem 30 m3

    (2 x 100 )

    VSD

    50 m3/h

    (2 x 100 )

    LC

    Entrada Pré-água/óleo

    DRENAGEM ABERTA

    Coletor de Dreno Aberto da

    Planta

    TQ-533601

    350 m

    3

    (Estrutural)

    Planta Navio

    M

    B-533602 A/B

    5 m

    3

    /h

    (2 x 100 )

    Slop Vessel

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    308/359

    (Tomadas de Amostra, etc)

    Slop Vessel

    Área Classificada

    B-533606 A/B

    3 m

    3

    /h

    (2 x 100 )

    M

    TQ-533602

    5 m

    3

    (Metal)

    Coletor de HC

    Overboard

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

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    FACILIDADES DE PRODUÇÃO

    SISTEMA DE TOCHA

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

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    Rede coleta de PSV (válvula de segurança), BDV ( válvula de

    despressurização) Vaso depurador

    Lança

    Flare

    SISTEMA DE ALÍVO (TOCHA DE ALTA/BAIXA)

    Coletor Tocha AP

    Alta

    Pressão

    V-541201

  • 8/16/2019 Segurança No Processo Offshore

    311/359

     

    Slop Vessel

    oletor Tocha BP

    B-541201 A/B

    V-541202

    B-541202 A/B

    TA-541201

    Baixa

    Pressão

     LANÇA

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