BR102019027602A2

BR102019027602A2 - unidade compacta de periféricos para sondas de produção terrestre

Info

Publication number: BR102019027602A2
Application number: BR102019027602-9A
Authority: BR
Inventors: Picasso Fabricio Vasconcelos Nabuco; Daniel De Andrade Ivo; Willian Rafael Freitas De Souza
Original assignee: Petróleo Brasileiro S.A. - Petrobras
Priority date: 2019-12-20
Filing date: 2019-12-20
Publication date: 2021-07-06
Also published as: US11952893B2; MX2022007658A; CA3162216A1; WO2021119785A1; US20230030154A1

Abstract

unidade compacta de periféricos para sondas de produção terrestre. a presente invenção está relacionada à otimização dos processos relacionados as atividades desempenhadas por sondas de produção terrestre simplificadas com colocação de cargas sobre rodas. a utilização dos equipamentos em prancha única, chamada de unidade compacta de periféricos ucp, diminui consideravelmente a quantidade de cargas movimentadas no processo de desmontagem, transporte e montagem (dtm) das sondas. desta forma, além de otimizar o layout nas locações, custos e tempo do dtm são reduzidos, bem como o risco de acidentes.

Description

UNIDADE COMPACTA DE PERIFÉRICOS PARA SONDAS DE PRODUÇÃO TERRESTRE

Campo da Invenção

[0001] A presente invenção está relacionada à otimização dos processos relacionados às atividades desempenhadas por Sondas de Produção Terrestre simplificadas.

Descrição do Estado da Técnica

[0002] Os campos maduros do ativo de produção de Sergipe Terra são bastante conhecidos, alguns com mais de 30 anos de produção. Seus poços possuem características de não surgência e impossibilidade de circulação. Nesse contexto, as Sondas de Produção Terrestre (SPTs) próprias operam sob a Análise Preliminar de Riscos e Incertezas (APRI) de sondas próprias simplificadas. Esta APRI contempla utilização de Equipamentos de Segurança de Cabeça de Poço (ESCP) simplificado, composto por “blowout preventer” (BOP) gaveta cega, BOP gaveta vazada, carretel de produção, unidade e linhas de acionamento do BOP, painel de acionamento remoto do BOP, BOP de hastes e válvula de segurança de coluna) e que, caso o poço em underbalance, a intervenção não deve ser prosseguida com sonda SPT simplificada. Além disso, as intervenções com presença de gás sulfídrico (H2S), mesmo em baixas concentrações, devem ser direcionadas para sondas convencionais. Antes da invenção, essas SPTs simplificadas utilizavam em suas atividades alguns equipamentos superdimensionados e, por consequência, faziam uso desnecessário de uma complexa logística de transporte.

[0003] O documento WO2004031528A2 revela uma plataforma de perfuração móvel, inclui uma plataforma montada em suportes de chão orientáveis. O equipamento de perfuração é disposto na plataforma e é operado por um sistema de energia que inclui bombas hidráulicas, um compressor de ar tipo parafuso e um motor para acionar as bombas e o compressor. Uma transmissão é comum às bombas hidráulicas e ao compressor de ar e inclui uma engrenagem de interseção para transmitir uma potência de entrada do motor para as bombas e o compressor. O ar comprimido do compressor desloca-se para um reservatório de ar no qual o óleo do compressor é separado do ar. O óleo do compressor é conduzido para uma entrada de óleo da caixa de transmissão para uma saída de óleo da caixa de transmissão que se comunica com uma entrada de ar do compressor.

[0004] O documento US4493382A descreve um tanque de lama em forma de "L" que possui dobradiças longitudinais e horizontais na borda superior de um painel de parede até uma parte da estrutura do veículo, ou uma extensão da mesma, de tal modo que, quando baixada, fique apoiada no solo, posição horizontal em relação ao buraco a ser perfurado e, quando levantado, numa posição vertical de transporte de carga, em que esteja alinhado com o lado adjacente do veículo e a sua parte traseira esteja acima do pneu traseiro do veículo. Um painel de parede divisor localizado centralmente permite que o líquido viaje da parte traseira do tanque de lama para frente e depois para trás, onde uma extensão removível para o tubo de admissão da bomba de lama está localizada.

[0005] O documento CN202990852U apresenta uma máquina de perfuração de petróleo terrestre compacta que compreende uma máquina de perfuração principal, um sistema de processamento de lama e uma área de controle que são organizados em sequência. A máquina de perfuração principal compreende uma base de máquina de perfuração e uma torre de perfuração. O sistema de processamento de lama compreende uma pluralidade de tanques de lama retangulares que são dispostos em paralelo. A área de controle compreende uma sala de bombas, uma área de energia e uma sala de tanques auxiliares. A câmara das bombas, a área de energia e a sala do tanque auxiliar estão dispostas em modo de camadas. O comprimento total da máquina de perfuração principal, do sistema de processamento de lama e da área de controle é inferior a 45 m. A máquina de perfuração terrestre compacta de petróleo tem as vantagens que, devido aos fatos de que o esquema técnico é adotado, a área ocupada da máquina de perfuração é efetivamente reduzida, os comprimentos de vários oleodutos e cabos são muito encurtados, e o custo de fabricação da máquina de perfuração é efetivamente reduzido.

[0006] A presente invenção revela uma unidade compacta de periféricos para sondas de produção terrestre com colocação de cargas sobre rodas e a substituição de uma bomba de lama (bomba alternativa normalmente acionada por motor diesel) por uma bomba centrífuga, diferente do que é divulgado pelos documentos do estado da técnica.

Descrição Resumida da Invenção

[0007] A Unidade Compacta de Periféricos é composta basicamente por cinco equipamentos: Unidade de Acionamento do BOP (1 e 2), Skid de ferramentas (3), Tanque de Fluido (4), Bomba de Fluido (5) e Unidade de Teste de ESCP (6), e prancha baixa (7) que suporta esses equipamentos. Ela é utilizada em sondas de produção terrestre colocando as cargas sobre rodas, além de substituir a bomba de lama convencional por uma bomba centrífuga, diminuindo consideravelmente a quantidade de cargas movimentadas no processo de desmontagem, transporte e montagem (DTM) das sondas.

Breve Descrição dos Desenhos

[0008] A descrição detalhada apresentada adiante faz referência às figuras anexas e seus respectivos números de referência, representando as modalidades da presente invenção.

- A Figura 1 ilustra uma Unidade Compacta de Periféricos para sondas de produção terrestre, composta por cinco equipamentos principais: unidade de acionamento do BOP, skid de ferramentas, tanque de fluido, bomba de fluido e unidade de teste ESCP.
- A Figura 2 ilustra a unidade hidráulica de acionamento do BOP e seu compressor de ar (itens 1 e 2, respectivamente).
- A Figura 3 ilustra o skid de ferramentas.
- A Figura 4 ilustra a bomba e o tanque de fluido.
- A Figura 5 ilustra a unidade de teste de ESCP.

Descrição Detalhada da Invenção

[0009] A Unidade Compacta de Periféricos é composta basicamente pelos seguintes componentes, conforme figura 1: Unidade Hidráulica de Acionamento do BOP (1), Sistema de Ar Comprimido (2), Skid de ferramentas (3), Tanque de fluido (4), Bomba de fluido (5), Unidade de teste de ESCP (6) e Prancha (7).

- Unidade Hidráulica de Acionamento de BOP (1): equipamento destinado a fornecer a energia hidráulica necessária ao acionamento (abrir e fechar) as gavetas do BOP.
- Sistema de ar comprimido (2): Compreende um compressor radial acoplado a um vaso de ar comprimido e tubulações. É o responsável por gerar, armazenar e fornecer ar comprimido para o acionamento de uma bomba hidropneumática da unidade hidráulica de acionamento do BOP (1) e unidade de teste de ESCP (6).
- Skid de ferramentas (3): Destinado ao armazenamento de ferramentas/utilidades da operação.
- Tanque de fluido (4): é um tanque de aproximadamente 60 bbl destinado ao armazenamento de fluidos para abastecimento do poço.
- Bomba de Fluido (5): equipamento destinado a transferir fluido do tanque de fluidos para o poço.
- Unidade de teste de ESCP (6): Equipamento destinado ao teste de estanqueidade do ESCP.
- Prancha (7): estrutura destinada à instalação de todos os periféricos da sonda, mencionados acima, além de facilitar o transporte rodoviário dos mesmos.

[0010] Como as SPTs próprias operam de forma simplificada, sem combate ao poço, foi identificado que a única função da bomba de lama é a de completar o poço. A bomba de lama convencional (alternativa) foi substituída por uma bomba centrífuga (5) com vazão igual à da bomba de lama convencional (figura 7). Para algumas operações específicas (teste de coluna, por exemplo), que necessitam de pressão, a unidade de teste de ESCP (6) será utilizada.

[0011] O fluido da sonda é utilizado apenas para completar o poço, a equipe de operação determinou que um volume de 60 barris seria mais do que suficiente para a operação da sonda, desta forma o tanque (4) foi reduzido para esse volume.

[0012] O unidade hidráulica da UCP não sofreu nenhuma alteração. A unidade teve o layout modificado em relação ao encaminhamento de linhas e posição de equipamentos de forma a otimizar o espaço e deixar livre a área do operador.

[0013] A Unidade Compacta de Periféricos UCP possui uma maior acessibilidade dos operadores. Com exceção da Unidade Hidráulica de Acionamento do BOP (UHABOP), e Skid de ferramentas (3), todas as outras operações são realizadas do chão.

[0014] As matracas são caminhões pranchas com sistema hidráulico para puxar e receber todos equipamentos os equipamentos skids. Atualmente são utilizadas 10 matracas (figura 6) exclusivas para o DTM das 5 sondas e 5 cavalos mecânicos que atendem o DTM das sondas e estação de fluido. Após a integração das UCP's nas cinco sondas, podem ser eliminadas 8 matracas, mantendo apenas duas para a movimentação de caixas de hastes e tubos. Os 5 cavalos mecânicos já atendem a movimentação dos trailers e poderão atender também as UCP's, sem necessidade de aumento de frota.

[0015] As vantagens da invenção proposta é que o número de matracas pode ser reduzido gradualmente de 10 até 2, à medida que as UCP's forem sendo liberadas para uso, com redução geral de custo. Eliminação de manutenção com as bombas de lama, além de consumo de diesel e óleo lubrificante; diminuição de manutenções corretivas nos equipamentos, devido ao transporte com matracas. A interligação do acionador do BOP, que fica na UCP com o BOP é feita através de mangotes (tipo de mangueira utilizada para suportar maior pressão). Esses mangotes estão posicionados em um ponto fixo na UCP e antes o desgaste dos mesmos eram maiores, devido ao manuseio durante a movimentação. Sendo assim, há uma redução de gasto com os mangotes das sondas, hoje trocados com maior frequência devido às movimentações de carga e manuseio dos mesmos nas locações (redução de 3 mangotes por sonda). Expectativa de DTM's mais rápidos.

Claims

UNIDADE COMPACTA DE PERIFÉRICOS, caracterizada por compreender uma unidade hidráulica de acionamento do BOP (1), um sistema de ar comprimido (2), um skid de ferramentas (3), um tanque de fluido (4), uma bomba de fluido (5), uma unidade de teste de ESCP (6) e uma prancha (7).
UNIDADE COMPACTA DE PERIFÉRICOS, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a prancha (7) compreender à instalação e transporte rodoviário da unidade hidráulica de acionamento do BOP (1), sistema de ar comprimido (2), skid de ferramentas (3), tanque de fluido (4), bomba de fluido (5) e unidade de teste de ESCP (6), além do sistema elétrico (iluminação e acionamento de motores).
UNIDADE COMPACTA DE PERIFÉRICOS, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pela bomba de fluido (5), centrífuga, substituir a bomba de lama convencional.