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Arranjo Submarino Curso: Arranjo Submarino Instrutor: Hélvio Ferreira da Silva (E&P-SERV/US-SUB/IPSUB) Este material contém informações classificadas como Empresariais (NP 1) pelo RH/UP/ECTEP. Recursos Humanos/Universidade Petrobras UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 7/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) Índice 1. OBJETIVO DO CURSO ....................................................................................................................................... 9 2. INTRODUÇÃO .................................................................................................................................................. 9 3. O SISTEMA DE PRODUÇÃO OFFSHORE ........................................................................................................... 9 3.1 ELEMENTOS COMPONENTES DO SISTEMA DE PRODUÇÃO .................................................................................... 9 a) Área para Exploração (Exploração e Produção): ........................................................................................ 9 b) Unidades Marítimas ................................................................................................................................... 9 c) Sistema Submarino de Produção .............................................................................................................. 10 c.1) Sistema de Exportação .......................................................................................................................... 10 c.2) Sistema de Coleta .................................................................................................................................. 10 4. O ARRANJO SUBMARINO .............................................................................................................................. 11 4.1 IMPORTÂNCIA DO ARRANJO SUBMARINO ....................................................................................................... 11 4.2 DEFINIÇÃO DE ARRANJO SUBMARINO ............................................................................................................ 12 4.2.1 Arranjo Submarino de Concepção ................................................................................................... 13 4.2.2 Arranjo Submarino Básico ............................................................................................................... 13 4.2.3 Arranjo Submarino de Instalação .................................................................................................... 13 4.3 DISCIPLINAS ENVOLVIDAS NO ARRANJO SUBMARINO ........................................................................................ 14 4.4 GERAÇÃO DE ALTERNATIVAS DE ARRANJOS SUBMARINOS PARA O PROJETO CONCEITUAL......................................... 18 4.4.1 Projetos na Fase 1: .......................................................................................................................... 18 4.4.2 Projetos na Fase 2A: ....................................................................................................................... 19 5. UTILIZAR MATERIAIS E EQUIPAMENTOS DE PRATELEIRA DOS DIVERSOS FORNECEDORES. .......................... 21 5. DESCRIÇÃO DO PROCESSO SIMPLIFICADO PARA ELABORAÇÃO DE UM ARRANJO SUBMARINO .............. 26 5.1 ARRANJO SUBMARINO CONCEITUAL .............................................................................................................. 26 5.1.1 Serviços de Concepção de Arranjo Submarino (Pré-Arranjo) ........................................................... 26 5.1.2 Detalhamento do Arranjo Submarino .............................................................................................. 29 5.1.3 Documentos Complementares ao Arranjo Submarino Detalhado: .................................................. 30 5.2 ARRANJOS SUBMARINOS BÁSICO E DE INSTALAÇÃO ............................................................................. 34 6. CONCEITOS DE UEP ....................................................................................................................................... 36 6.1 COMPLETAÇÃO SECA .................................................................................................................................. 36 6.1.1 Em Águas Rasas: ............................................................................................................................. 36 6.1.2 Em Águas Profundas: ...................................................................................................................... 37 6.1.3 Definições das Plataformas: ............................................................................................................ 37 6.1.4 Outras Considerações sobre UCS: .................................................................................................. 39 6.2 COMPLETAÇÃO MOLHADA .......................................................................................................................... 42 6.2.1 Opções de Plataformas .................................................................................................................... 43 6.2.2 Definições das plataformas ............................................................................................................. 43 6.3 PROJETO DAS UEPS ............................................................................................................................... 49 6.3.1 Tipos de Suportes de Risers das Plataformas ................................................................................... 52 6.3.2 Tipos de ancoragem de plataformas flutuantes .............................................................................. 74 6.3.3 Área de Off-loading de FPSOs .......................................................................................................... 82 6.3.4 Áreas de Exclusão das UEPs ............................................................................................................. 86 6.3.5 Projeto de outros conceitos de UEPs e Sistemas flutuantes ............................................................ 88 6.3.6 PLATAFORMAS DE INTERVENÇÃO NOS POÇOS ............................................................................... 96 7. INSUMOS PARA ELABORAÇÃO DO ARRANJO SUBMARINO....................................................................... 101 7.1 INSUMOS FORNECIDOS PELO ATIVO: ........................................................................................................... 101 7.1.1 Malha de Drenagem do Reservatório ............................................................................................ 101 7.1.2 Ring Fence do Campo ................................................................................................................... 103 7.1.3 Documentos de Projeto Elaborados pelo Planejamento e Desenv. da Produção .......................... 105 7.2 INSUMOS SOLICITADOS A OUTRAS GERÊNCIAS DA US-SUB: ............................................................................. 107 UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 8/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) 7.3 CONSULTAS CORPORATIVAS: ..................................................................................................................... 111 8. PREMISSAS PARA ELABORAÇÃO DO ARRANJO SUBMARINO .................................................................... 111 8.1 PREMISSAS DE PROJETO DOS POÇOS ........................................................................................................... 111 8.1.1 Por Tipo de Escoamento ................................................................................................................111 8.1.2 Por Tipo de Perfuração .................................................................................................................. 111 8.1.3 Por Tipo de Completação ............................................................................................................... 112 8.2 PREMISSAS PARA POSICIONAMENTO DAS CABEÇAS DOS POÇOS ........................................................................ 112 8.2.1 Afastamento Mínimo e Máximo dos Objetivos ............................................................................. 113 8.2.2 Deflexão Lateral da Perfuração ..................................................................................................... 113 8.2.3 Uso de Poços sem DSSS (critério de poços isolados) ...................................................................... 113 8.2.4 Uso de Poços em Clusters ............................................................................................................. 115 8.2.5 Poços em Template ........................................................................................................................ 115 8.2.6 Análise de Interferências de UEP’s com Sondas de Intervenção nos Poços ................................... 115 8.3 PREMISSAS PARA POSICIONAMENTO DA UEP E DOS SISTEMAS SUBMARINOS NO ARRANJO SUBMARINO .................. 119 8.3.1 Características Geográficas .......................................................................................................... 119 8.3.2 Localização dos Objetivos ou Cabeças dos Poços ........................................................................ 121 8.3.3 Projeto da UEP ............................................................................................................................... 123 8.3.4 Filosofia do Sistema de Exportação de Óleo e Gás ........................................................................ 125 8.4 PREMISSAS PARA PROJETO DOS SISTEMAS SUBMARINOS DE PRODUÇÃO ............................................................. 129 8.4.1 Características dos Fluídos ............................................................................................................. 129 8.4.2 Tipo de Escoamento que será Adotado ......................................................................................... 130 8.4.3 Tipo de Duto a Ser Utilizado ......................................................................................................... 135 8.4.4 Uso de Equipamentos Submarinos ................................................................................................ 150 8.4.5 Uso de Sistemas Especiais ou de Novas Tecnologias .................................................................... 156 8.4.6 Premissas de Arranjos com uso de Sistemas Desacoplados .......................................................... 163 9. CONFIGURAÇÕES DE RISERS FLEXÍVEIS ...................................................................................... 174 9.1 EM PLATAFORMAS FIXAS ........................................................................................................................... 174 9.2 EM PLATAFORMAS SUBMERSÍVEIS ............................................................................................................... 174 9.3 EM PLATAFORMAS TIPO FPSO .................................................................................................................. 174 9.4 DETALHAMENTO DAS CONFIGURAÇÕES DOS RISERS FLEXÍVEIS ......................................................... 175 9.4.1 Risers em Catenária Livre ............................................................................................................. 175 9.4.2 Risers em Configuração complacente ........................................................................................... 181 9.4.3 CONFIGURAÇÕES DE RISERS RÍGIDOS ............................................................................................ 186 9.4.4 PREMISSAS PARA INTERFERÊNCIA DE RISERS ................................................................................ 188 10. ANCORAGEM DOS RISERS ...................................................................................................................... 194 10.1 RISERS FLEXÍVEIS ............................................................................................................................... 194 10.2 RISERS RÍGIDOS ....................................................................................................................................... 195 11. DIRETRIZES PARA O DESENVOLVIMENTO DO PROJETO CONCEITUAL DE UM SISTEMA SUBMARINO DE PRODUÇÃO 195 12. DESENVOLVIMENTO DO ARRANJO SUBMARINO .................................................................................. 198 12.1 REFERÊNCIAS GEOGRÁFICAS .............................................................................................................. 198 12.2 FORMATO E ESCALA DO DESENHO ..................................................................................................... 199 12.3 OUTRAS CONSIDERAÇÕES .................................................................................................................. 199 12.3.1 Especificação de Dutos e Umbilicais nos Arranjos Submarinos e Unifilares ............................. 199 12.3.2 Conteúdo do Desenho ............................................................................................................... 200 13. APLICAÇÕES PRÁTICAS ........................................................................................................................... 201 13.1 EXEMPLOS DE ARRANJOS SUBMARINOS EM ÁGUAS RASAS ................................................................................ 201 13.2 EXEMPLOS DE ARRANJOS SUBMARINOS EM ÁGUAS PROFUNDAS ........................................................................ 201 13.3 APRESENTAÇÃO DE PROJETOS EM ANDAMENTO ............................................................................................. 201 UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 9/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) ARRANJO SUBMARINO 1. OBJETIVO DO CURSO Este curso CENSUB pretende capacitar profissionais a trabalhar em projetos que envolvam Arranjos Submarinos de Sistemas Submarinos de Produção, objetivando a adoção de melhores práticas na condução de projetos, tanto na parte de acompanhamento, coordenação e desenvolvimento de projetos que visem a instalação de sistemas submarinos de produção na empresa, assim como a leitura, interpretação e desenvolvimento de arranjos submarinos dentro da Empresa. 2. INTRODUÇÃO O desenvolvimento de arranjos submarinos para atendimento aos diversos tipos de projetos de sistemas submarinos de produção tem sido cada vez mais destacado dentre a cadeia produtiva da área de explotação do Petróleo, tendo em vista as complexidades envolvidas nas diversas fases que o projeto passa e os impactos decorrentes desde a concepção até a definição e instalação dos equipamentos e dutos submarinos para então conseguir uma solução que atenda as exigências e premissas dos reservatórios, plataformas e de garantia de escoamento. Em conseqüência disto a disciplina de Arranjo Submarino tem sido cada vez mais disseminada nas empresas de Petróleo e Gás dada a relevância do tema para a boa formação de um profissional que vai desenvolver atividades ligadas a área submarina e, portanto necessita de conhecimentos de como foi estudado, planejado ou executado determinado sistema submarino, bem como entender e participar de discussões que envolvam os diversos aspectos e complexidades de um arranjo submarino. 3. O SISTEMA DE PRODUÇÃO OFFSHORE 3.1 Elementos Componentes do Sistema de Produção a) Área para Exploração (Exploração e Produção): Compreendeos diversos elementos geográficos da região a ser explorada: limite geográfico do campo de produção, profundidade do reservatório, localização dos poços, Lamina D’água do local, características geológicas do solo e obstáculos no leito marinho. b) Unidades Marítimas UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 10/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) Compreendem todas as unidades marítimas, flutuantes ou fixas, de produção, perfuração ou de apoio que devem operar na área a ser explorada durante a implantação do projeto. c) Sistema Submarino de Produção Compreendem todos os dutos e equipamentos submarinos que interligam os poços ás plataformas ou entre plataformas, e que são necessários para o desenvolvimento da produção de um determinado campo produtor de óleo e ou gás. Ele se subdivide em: c.1) Sistema de Exportação Compreende todos os sistemas que podem compreender dutos, equipamentos submarinos, monobóias e navios de off-loading, necessários para transferir a produção de óleo ou gás de uma ou várias plataformas. c.2) Sistema de Coleta Compreende todos os sistemas necessários para a coleta da produção dos poços pelas plataformas, podendo-se ter: Poços em completação seca - poços com ANS conectados a plataforma por risers rígidos verticais; Poços em completação molhada: Satélites - poços com ANM conectados diretamente a plataforma por meio de dutos submarinos (risers e flowlines); Via Manifolds - poços com ANM interligados a manifolds submarinos por meio de dutos submarinos (flowlines), sendo os manifolds interligados a plataforma, por meio de dutos submarinos (risers e flowlines); d) Sistemas Auxiliares São sistemas que não fazem parte diretamente do sistema de coleta e exportação da produção (não participam como elemento fixo ou integrante da cadeia produtiva), mas que são importante para a instalação, operação e manutenção dos sistemas submarinos, tais como: Instalação de dutos e equipamentos (embarcações de apoio, equipamentos de posicionamento geodésicos, etc.) Monitoramento, levantamento e/ou inspeção dos diversos componentes do sistema submarino de produção (ROV, PIG, Sensores de corrosão, Mergulhadores, etc) Levantamento de dados do leito marinho e de superfície do mar (AUV, bóias meteoceanográficas); UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 11/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) A figura a seguir apresenta alguns componentes típicos de um sistema submarino: 4. O ARRANJO SUBMARINO 4.1 Importância do Arranjo Submarino O arranjo submarino reveste-se de importância dado que o mesmo ilustra como será o cenário de desenvolvimento de um determinado campo de produção e deve espelhar a melhor solução técnica e econômica para a produção do campo e a manutenção de todos os sistemas ao longo do tempo de vida útil do projeto. O arranjo submarino tem um grande impacto para as disciplinas envolvidas num projeto de explotação de petróleo (desenvolvimento do reservatório, perfuração e exploração dos poços, projeto da plataforma, programação de sondas, lançamento de dutos, instalação de equipamentos submarinos, gerenciamento da elevação e escoamento da produção) visto que qualquer alteração do mesmo ou uso de nova opção de escoamento ou de outra plataforma de produção pode influenciar significativamente nas demais disciplinas e repercutir nos valores econômicos do projeto a ser considerado no EVTE (Estudo de Viabilidade Técnica e Econômica) podendo em certos casos possuir um grau de complexidade (técnica ou econômica) tamanha e vir a inviabilizar o empreendimento. UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 12/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) A confecção de um arranjo submarino sem observar o atendimento das necessidades das disciplinas envolvidas pode acarretar em prejuízos financeiros, seja durante a fase de implantação como durante a operação dos sistemas de superfície e submarinos, podendo em certos casos inviabilizar a produção do campo submarino, caso não se consiga garantir plenamente o escoamento como previsto devido a inobservância das premissas de projeto, mudanças ocorridas ao longo do processo ou escolha de uma opção que mostre ser inadequada ao campo em questão. A elaboração de um bom layout ou arranjo submarino dependerá do bom conhecimento das características do campo submarino e do emprego de tecnologias que sejam capazes de atender as expectativas do reservatório e do planejamento de desenvolvimento da produção. Durante as diversas fases do projeto de um Sistema Submarino de Produção, o arranjo submarino geralmente passa por evoluções em cada fase (fases de concepção, de definição e de detalhamento), podendo sofrer diversos desdobramentos (outras opções de arranjos), revisões ou alterações, em função de mudanças de premissas de projeto ou de exigências solicitadas ao longo do projeto até finalmente ser consolidado em um arranjo submarino final que servirá de base para o detalhamento dos diversos sistemas (poço, coleta, escoamento, topside) 4.2 Definição de Arranjo Submarino É o desenho que ilustra a arquitetura submarina concebida ou a ser instalada em um determinado campo de produção de óleo e/ou gás, onde se abrange toda a área geográfica do campo de produção em questão, representando todas as restrições e obstáculos encontrados no leito marinho e na superfície do mar; a localização e posicionamento das unidades marítimas a serem consideradas no projeto; a posição dos equipamentos e encaminhamento dos diversos dutos utilizados nos sistemas submarinos de coleta (interligação dos poços ás plataformas) e de exportação da produção da plataforma. UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 13/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) O Arranjo submarino se subdivide em: 4.2.1 Arranjo Submarino de Concepção São os arranjos submarinos gerados na fase de EVTE, quais sejam: a) Arranjo Submarino Pré-Conceitual Geralmente elaborado no Pré-EVTE (normalmente feito na fase 1 do PRODEP), a fim de iniciar as discussões entre as disciplinas envolvidas, gerar as curvas preliminares de produção e avaliar previamente o custo do projeto a fim de submetê-lo a diretoria. Nesta fase geralmente existe poucas informações do reservatório e são elaborados diversos estudos de escoamento a fim de se delinear os melhores tipos de concepção do sistema de produção para análise no EVTE. b) Arranjo Submarino Conceitual Após aprovação da diretoria o projeto entra na fase de EVTE (normalmente na fase 2 do PRODEP), onde é feito um refinamento das opções pré-selecionadas, tentando-se diminuir as incertezas de implantação do projeto e focalizar as melhores alternativas de arranjo submarino, podendo chegar ao final do EVTE com até 3 opções de arranjo. 4.2.2 Arranjo Submarino Básico É o arranjo submarino que após a fase de EVTE (Fase 3 do PRODEP) foi escolhido como aquele que traz o melhor ganho para o projeto, após ser analisado pelas diversas disciplinas, comparando-se as vantagens e desvantagens de cada sistema envolvido. Este arranjo submarino poderá ser levado ao mercado a fim de receber outras propostas que tragam ganho ao projeto, sendo que na sua emissão final deverá ser capaz de informar todos os dados necessários para as aquisições de dutos e equipamentos submarinos e servir de base para o projeto de superfície da UEP assim como todas as atividades a serem desenvolvidaspara a instalação do projeto (geohazards complementares, recursos de sondas, ancoragem e pull-in na UEP, o uso de barcos especiais, cravação de estacas torpedo). 4.2.3 Arranjo Submarino de Instalação a) Arranjo Submarino Definitivo É aquele elaborado após definido o tipo de UEP e o sistema submarino de produção a serem utilizados no projeto (Fase 4 do PRODEP), sendo capaz de informar todos os dados obtidos a partir do resultado das aquisições dos dutos e equipamentos submarinos e das demais informações recebidas das demais disciplinas envolvidas para a instalação do UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 14/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) projeto (geohazards complementares, recurso de sondas, ancoragem e pull-in na UEP e cravação de estacas torpedo). b) Arranjo Submarino Parcial É aquele elaborado a fim de instalar-se um determinado poço ou determinado equipamento em uma UEP já existente e cujo arranjo submarino já está consolidado. c) Arranjo Submarino As-laid É aquele que mostra a situação final de como foi instalado o sistema de produção. 4.3 Disciplinas envolvidas no Arranjo Submarino O arranjo submarino geralmente faz parte de um processo evolutivo na empresa dado que determinadas informações estratégicas ou de caráter técnico e/ou econômico só podem ser totalmente definidas a partir do cumprimento de uma ação anterior, sendo que cada ação pode variar em função das alterações das premissas assumidas no início do projeto ou em função dos grupos de revisão (reunião de grupos especialistas das diversas áreas) que muitas das vezes sugerem modificações ou melhorias no projeto. Normalmente ao iniciar-se um projeto utilizam-se premissas de projetos similares, podendo-se iniciar com dados sísmicos e a partir de coleta de informações de campo (poços exploratórios), realiza-se estudos de elevação e escoamento que por sua vez irão ser estudados os diversos tipos de sistemas de produção em função do tipo de plataforma que se deseja utilizar. Para a elaboração de um arranjo submarino faz-se necessário o envolvimento das seguintes disciplinas: a) Principais: São aquelas disciplinas que estão ligadas diretamente a produção do campo submarino e que são importantes na definição do tipo de arranjo submarino, devendo as mesmas fornecer todos os subsídios para a elaboração do mesmo. As disciplinas principais são: Reservatório Poço Escoamento Instalações submarinas Planejamento e Desenvolvimento da Produção Instalações de superfície. UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 15/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) A figura a seguir ilustra as disciplinas que influenciam o arranjo submarino: b) Auxiliares: São aquelas que não estão ligadas diretamente a produção, mas que fazem parte do contexto do arranjo submarino e que dão suporte e subsídios para a elaboração do mesmo. As disciplinas auxiliares são; Geodésia, Geologia marinha, Meteo-oceanografia, Sonda, Ancoragem, Tele-comunicações, Equipamentos especiais, Off-loading, Pull-in, etc. UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 16/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) A figura a seguir informa as principais variáveis de cada disciplina que servem de insumos para a elaboração de um determinado arranjo submarino: A partir dos insumos acima, na fase conceitual, caberá ao projetista elaborar um ou vários arranjos submarinos, conforme a necessidade do projeto, tendo-se em vista os seguintes pontos que podem ser alterados em cada disciplina, a depender das restrições ou premissas definidas por cada disciplina: UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 17/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 18/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) 4.4 Geração de Alternativas de Arranjos Submarinos para o Projeto Conceitual A Geração de Alternativas deve seguir o PG-1EP-00040-0- DIRETRIZES PARA GERAÇÃO E SELEÇÃO DE ALTERNATIVAS DE PROJETOS DE INSTALAÇÕES SUBMARINAS DE PRODUÇÃO, observando-se as seguintes recomendações a seguir para a elaboração do projeto conceitual: 4.4.1 Projetos na Fase 1: Quando o projeto é aprovado na fase 1 do PRODEP ou já contém informações maduras o suficiente para o desenvolvimento da produção, verifica-se então com as equipes de reservatório, poço, elevação e escoamento se será necessário o desenvolvimento de um projeto conceitual, em função das alternativas de explotação do campo de produção ou se será encaminhado diretamente para o projeto básico, que ocorre excepcionalmente em projetos que já possuem estruturas (plataformas e equipamentos submarinos), onde os novos poços possam ser interligados e que não demandam o estudo de sistemas submarinos diferentes do já utilizados na empresa. Existem casos excepcionais, em função da importância do projeto e dos prazos reduzidos para implantação do mesmo, onde o projeto, embora esteja na Fase 1 do PRODEP, já são UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 19/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) geradas alternativas de arranjos submarinos afim de selecionar o tipo de plataforma a ser utilizada e acelerar o processo de ida ao mercado para aquisição da mesma. 4.4.2 Projetos na Fase 2A: Na Fase 2 do PRODEP, dependendo da complexidade do projeto e afim de definir o melhor cenário de plataforma e de escoamento dos poços, o mesmo é encaminhado inicialmente para a Fase 2A, onde no final pretende-se obter-se a informação de qual tipo de plataforma será utilizada no projeto e já iniciar consulta ao mercado e estudar a estratégia de aquisição da mesma, assim como no caso de projeto que vislumbre-se a necessidade de uso de dutos rígidos será necessário o adiantamento da coleta de informações do solo afim de subsidiar o projeto básico a ser realizado posteriormente. A Fase 2A - é a fase onde são estudadas as diversas opções de projetos, que serão subdivididos nos seguintes cenários: Cenários de completação (seca ou molhada); Cenários de malha de drenagem do reservatório (pessimista, otimista e realista); Cenários de plataformas a considerar; Cenários de elevação e escoamento da produção (método de elevação por Gás Lift ou com Bombeio Submarino); Cenários de Dutos submarinos (trecho estático); Cenários de Sistemas de Risers (acoplados e desacoplados); Cenário de Equipamentos submarinos (manifolds de produção, de Gás Lift, de Injeção de Água). A fim de filtrar-se a quantidade de opções de arranjos submarinos a serem gerados pelos diversos cenários citados acima, faz-se necessário uma análise de sensibilidade do Ativo, em função dos custos, prazos e requisitos técnicos da produção do campo, de quais soluções serão estudadas no EVTE do projeto e para tal, geralmente faz-se uma reunião prévia com os especialistas de cada área (reservatório, poço, elevação e escoamento, plataforma, instalação submarina, equipamentos submarinos e planejamento da produção), onde são levantadas as vantagens e desvantagens de cada cenário e os impactos nos prazos e custos do projeto. Para cada alternativa de arranjo submarino a ser gerada, deverá ser orçada e simulada a curvade produção a fim de se obter os resultados econômicos, além de avaliar o cronograma de implantação de cada alternativa. Também como resultado do agrupamento das diversas variáveis de cada disciplina e a fim de reduzir o número de alternativas a serem estudadas, estabelece-se direcionadores estratégicos pelos gerentes da E&P, que servirão de base para a elaboração das opções de arranjos submarinos conceituais. UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 20/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) Os direcionadores estratégicos são orientações feitas pelos gerentes da E&P referentes ao empreendimento quando na aprovação do Portão 1 do PRODEP , onde prescreve-se requisitos a serem seguidos para a condução do projeto conceitual das diversas disciplinas envolvidas e que irão afetar a geração de alternativas de projeto. As Tabelas a seguir ilustram um exemplo de direcionadores estratégicos estabelecidos pelos Gerentes para o projeto de Cachalote (na UN-ES) que devem servir de base para cada disciplina para elaboração do EVTE do projeto em questão: A partir dos direcionadores estratégicos, se define os diversos cenários de arranjos submarinos conforme tabela a seguir: UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 21/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) DISCIPLINA CONSOLIDAÇÃO FINAL Mercado Tecnologia Padronização Processamento de Fluidos 1. A UEP deverá ter capacidade de processamento de óleo de 100 mil bpd e de líquido de YYY (depender de orientação do CENPES). Considerar separação submarina e RWI. 1. Repetir conceitos de plantas. Instalações Submarinas 1. Estudar concepções de arranjos submarinos com dutos Flexíveis e Rígidos, definindo a utilização de um ou outro tipo no portão 2A. 1. Privilegiar arranjos submarinos que independam da chegada da UEP (torres rígida, boião, ...). 2. Privilegiar configurações que minimizem o número de risers na UEP seja através da utilização de manifolds ou poços em piggy- back. Qualquer que seja a alternativa, o acesso aos poços tem que estar garantido. 3. Considerar a não existência de oleoduto para terra e o escoamento de gás através do gasoduto de Jubarte. 1. Adotar as padronizações vigentes na Petrobras (linhas e umbilicais). 2. Projetar o diâmetro do gasoduto da forma a obedecer ao padrão utilizando-se dos diâmetros nominais 10 ou 12 pol. Instalação de Superfície 1. Considerar sempre a infra-estrutura disponível no mercado (Brasil), na concepção da nova UEP (Diretriz a ser emitida pela ENGENHARIA). 2. Utilizar unidade própria. Não analisar alternativa de afretamento. 3. Se for um FPSO, o casco a ser considerado é o da P-57, na opção “spread mooring” (necessidade de conteúdo nacional num mercado superaquicido). 4. Buscar a simplificação do projeto básico em termos de materiais críticos em vista do mercado superaquecido. 5. Utilizar materiais e equipamentos de prateleira dos diversos fornecedores. 1. Seguir a diretriz atual de capacidade de reinjeção e definir uma contingência para tratamento e descarte de água produzida no mar (Diretriz a ser emitida pela ENGP até 31/01). 2. Avaliar o impacto da posição de suporte dos risers (uso de mergulho, dificuldades de acesso, etc). 3. Alternativas a serem estudadas: Completação seca: Unidade de Completação seca + (Sonda dedicada/workover ou perfuração) a ser defino, pela UN, até 03/03/06. Completação molhada: FPSO novo (idem P-57) MONOBR com armazenamento Alternativas descartadas: FPSO convertido FPSO afretado SS + FSO SS + FSO + sonda dedicada MONOBR com armazenamento + sonda UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 22/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) Caso Sub-caso Descrição Tipo de Acoplam ento Sistema de subida Sistema de fundo Equipamento submarino coletor e/ ou distribuidor 1 Poços Sátelites e Inj. Piggy-back 2 MSP / MSI 3 MSGL + inj. Piggy-back 4 Poço Sat. + Header de Injeção 5 MSP + Header de Injeção 6 Poços Sátelites e Inj. Piggy-back 7 MSP / MSI 8 MSGL + inj. Piggy-back 9 MSP + Header de Injeção 10 MSP / MSI 11 MSGL + inj. Piggy-back 12 MSP + Header de Injeção 13 MSP / MSI 14 MSGL + inj. Piggy-back 15 MSP + Header de injeção 16 MSP / MSI 17 MSGL + inj. Piggy-back 18 MSP + Header de injeção 1 Poços Sátelites e Inj. Piggy-back 2 MSP / MSI 3 MSGL + inj. Piggy-back 4 Poço Sat. + Header de Injeção 5 MSP + Header de Injeção 6 Poços Sátelites e Inj. Piggy-back 7 MSP / MSI 8 MSGL + inj. Piggy-back 9 MSP + Header de Injeção 10 MSP / MSI 11 MSGL + inj. Piggy-back 12 MSP + Header de Injeção 13 MSP / MSI 14 MSGL + inj. Piggy-back 15 MSP + Header de injeção 16 MSP / MSI 17 MSGL + inj. Piggy-back 18 MSP + Header de injeção 1 Risers flexíveis dutos flexíveis 2 Poços Sátelites e Inj. Piggy-back 2 Risers flexíveis dutos rígidos 2 Poços Sátelites e Inj. Piggy-back RHAS Jumper flex dutos rígidos C O M P L . S E C A C TLWP + FPSO (Spread Mooring) Direto dutos rígidos SCR dutos rígidos Boião Jumper flex.+SCR dutos rígidos RHAS Jumper flex dutos rígidos C O M P L E T A Ç Ã O M O L H A D A B MONOBR C/ ARMAZEN AMENTO Direto risers flexíveis dutos flexíveis risers flexíveis dutos rígidos Boião Jumper flex.+SCR dutos rígidos ALTERNATIVAS DE ARRANJOS CONCEITUAIS DE CACHALOTE C O M P L E T A Ç Ã O M O L H A D A A FPSO SPREAD MOORED Direto risers flexíveis dutos flexíveis risers flexíveis dutos rígidos SCR UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 23/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) Para desenvolvimento de um projeto Conceitual na Fase 2A normalmente é necessário a elaboração de diversos arranjos submarinos em função dos diversos conceitos a serem estudados e das variáveis envolvidas em cada disciplina do Arranjo Submarino (Reservatório, Poço, Elevação e Escoamento, Instalação de Superfície e Instalações Submarinas), que muitas das vezes, a alteração de uma variável de uma determinada disciplina, pode vir afetar uma ou mais disciplina e para efeito de organização dos diversos arranjos a serem elaborados, recomenda-se adotar os seguintes contextos para os Arranjos Submarinos: 4.4.2.1 Cenários de Arranjo É o contexto macro do projeto conceitual onde normalmente são referentes a disciplina de Reservatórios e Poços e que pode ser desdobrado em diversos arranjos em função das suas diferentes variáveis. Assim num projeto conceitual podemos ter os seguintes tipos de cenários: a) diferentes modelos de reservatórios. Ex: Cenário 1- 12 poços produtores + 6 poços injetores (cenário pessimista); Cenário 2- 10 poços produtores + 5 poços injetores (cenário realista); Cenário 3- 8 poços produtores + 4 poços injetores (cenário otimista). b) Tipos de completação (seca ou molhada). Ex: Cenário 1- Poços com Completação Seca; Cenário 2- Poços com Completação Molhada. c) Tipos de poços Ex: Cenários 1- com Poços Verticais; Cenário 2- com Poços direcionais. Também podemos criar variantes a estes contextos acima, como por exemplo: Ex: Cenário 1a- Apenas Poços prod. com Completação Seca; Cenário 2a- Poços da Fase 2 com Completação Molhada; 4.4.2.2 Alternativas de Arranjo É o contexto do projeto conceitual onde normalmente são referentes a disciplina de Instalações de Superfície (Plataformas) e seurespectivo Sist. de exportação, que pode ser desdobrado em diversos arranjos em função das suas diferentes variáveis, assim um projeto conceitual pode estudar: Diferentes Plataformas. Ex: Alternativa 1- FPSO Spread Moored; Alternativa 2- FPSO Turret. UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 24/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) Diferentes Agrupamentos de Plataformas (projetos com uso de mais de uma plataforma). Ex: Alternativa 1- P-34 (Fase 1) com P-57(Sist. Definitivo); Alternativa 2- FPSO Turret (poços ao Sul) com FPSO Spread Moored (poços ao norte). Diferentes posições de plataforma: Ex: Alternativa 1- FPSO Turret ao Sul; Alternativa 2- FPSO Turret ao Norte. Diferentes sistemas de exportação de uma plataforma: Ex: Alternativa 1- SS com oleoduto para TECAB. Alternativa 2- SS com oleoduto para PRA-1. Também podemos criar variantes a estes contextos acima, como por exemplo: Alternativa 1 A- FPSO Turret ao Sul sem obra no turret; Alternativa 1 B- FPSO Turret ao Sul com obra no turret. 4.4.2.3 Opções de Arranjo É o contexto onde se aplica a diferentes variáveis envolvidas nas disciplinas de Interligações Submarinas, de Garantia de Escoamento, Tipo de Subida na Plataforma e assim um projeto conceitual pode estudar: Diferentes tipos de interligações submarinas. Ex: Opção 1- Poços satélites; Opção 2- Poços com Manifold de produção; Diferentes tipos de Escoamento. Ex: Opção 1- Poços com BCSS; Opção 2- Poços com BCS com skid; Diferentes tipos de subida na plataforma. Ex: Opção 1- Sistema Acoplado (risers conectados diretamente na UEP); Opção 2- Sistema Desacoplado (risers conectados de forma indireta a UEP); Também podemos criar variantes a estes contextos acima, como por exemplo: Opção 1A- Poços satélites com riser flexíveis e flowlines rígidos; Opção 1B- Poços satélites com dutos flexíveis. Podemos então para um determinado projeto conceitual a seguinte organização de arranjo submarino abrangendo todos os contextos citados acima: CENÁRIO ALTERNATIVA OPÇÃO Reservatório Poços Plataforma Sistema de Exportação Interligação Submarina Garantia de Escoamento Sistema de Subida UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 25/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) Ao detalharmos um tipo de Arranjo submarino podemos então descrevê-lo assim: Arranjo Submarino 1- Cenário1A (completação seca com poços injetores em compl. molhada) - Alternativa 1 A (TLP com oleoduto para PRA-1) – Opção 1 A- poços satélites com dutos flexíveis. 4.4.2.4 Projetos na Fase 2: A Fase 2 é similar ao citado na Fase 2A, exceto que nesta fase são selecionadas 1 ou 2 opções de plataformas para o projeto que foram estudadas na Fase 2A e busca-se aperfeiçoar os seus projetos conceituais na parte de interligação submarina, em função das informações novas recebidas das diversas disciplinas envolvidas no projeto. 4.4.2.5 Principais Contextos de Arranjos Submarinos utilizados em Projetos Conceituais CENÁRIOS COMPLETAÇÃO POÇOS VARIANTES 1 COMPL. SECA A POÇOS VERTICAIS A APENAS P/ POÇOS PROD. 2 COMPL. MOLHADA B USO DE POÇOS HORIZONTAIS E DIRECIONAIS B APENAS P/POÇOS DA FASE 2 3 COMPL. MISTA ALTERNATIVAS UEP EXPORTAÇÃO VARIANTES 1 TLWP 1 OLEODUTO E GASODUTO P/ TERRA A UEP REAPROVEITADA(SEM OBRA) 2 TLP 2 OLEODUTO E GASODUTO PARA OUTRA UEP B UEP REAPROVEITADA(COM OBRA) 3 SPAR 3 OFF-LOADING E GASODUTO C UEP A OESTE 4 FPSO 4 FSO E GASODUTO D UEP A LESTE 5 SS E PATTERNING ANCORAGEM MODIFICADO 6 MONOBR F CONVIVENCIA COM UEP PILOTO(FASE 1) OPÇÕES INTERLIG. SUBMARINA GARANTIA DE ESCOAMENTO SISTEMA DE SUBIDA 1 TODOS OS POÇOS SATÉLITES 1 GAS LIFT (TODOS POÇOS PROD.) 1 ACOPLADO (RISER FLEXÍVEL) 2 POÇOS PROD. SATÉLITES E INJ. EM PIGGY-BACK 2 BCS C/ SKID(TODOS POÇOS PROD.) 2 ACOPLADO (RISER RÍGIDO) 3 TODOS OS POÇOS EM MSP/MSI 3 MOBO(TODOS POÇOS PROD.) 3 DESACOPLADO (BSR) 4 POÇOS PROD. EM MSP E INJ. EM PIGGY-BACK 4 BCSS(TODOS POÇOS PROD.) 4 DESACOPLADO (MHR/RHAS) 5 POÇOS PROD. SATÉLITES E INJ. EM ANEL DE INJEÇÃO 5 MISTO (RISER RÍGIDO APENAS P/ PO) 6 POÇOS PROD. EM MSGL E INJ. EM PIGGY-BACK UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 26/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) SISTEMA DE FUNDO VARIANTES A FLOWLINE FLEXÍVEL A RÍGIDO APENAS EM DUTOS DE PRODUÇÃO B FLOWLINE RÍGIDO B MISTO 5. Descrição do processo simplificado para elaboração de um Arranjo Submarino A seguir são descritas as principais etapas necessárias para a elaboração de um Arranjo Submarino, conforme a necessidade do projeto solicitado: 5.1 Arranjo Submarino Conceitual O Arranjo Submarino Conceitual, dependendo da complexidade e das fases do projeto, compreende as seguintes etapas: 5.1.1 Serviços de Concepção de Arranjo Submarino (Pré-Arranjo) Denomina-se como Pré-arranjo o esboço do arranjo submarino que normalmente é utilizado para realizar discussões com o Ativo a respeito do posicionamento da plataforma, apresentação das dificuldades encontradas no projeto em questão (obstáculos encontrados no leito marinho, riscos geológicos, áreas de exclusão, interferências com sistemas submarinos existentes, etc.) ou então ilustrar como ficarão posicionado os poços, equipamentos e dutos submarinos, a fim de definir-se com o Ativo quais serão os Cenários, Alternativas ou opções de Sistemas Submarinos que serão elaborados para o projeto. 5.1.1.1 Elaboração do Pré-Arranjo Fase 1 Denomina-se como Pré-arranjo Fase 1 (obs.1), a fase do arranjo em que o projetista elabora o esboço do arranjo, apenas ilustrando o posicionamento proposto para a plataforma (no caso de nova UEP), o traçado dos direcionais dos poços (caso necessário) e a interligação dos bundles dos poços e/ou equipamentos submarinos na UEP (sem se preocupar muito com detalhes de interligação), a fim de ser avaliado pelo cliente, que poderá optar por uma das seguintes opções: -simplesmente validar para dar continuidade ao serviço; -propor mudanças no mesmo; -solicitar um desdobramento do serviço em outros pré-arranjos a fim de permitir uma comparação entre os mesmos e, se necessário, apresentar ao Ativo, para então optar pelo que tiver maiores ganhos; -solicitar uma paralisação do trabalho a fim de submeter a aprovação do Pré-Arranjo pelo Ativo. Obs.1- A descrição das Fases 1 e 2 a seguir não tem nada a ver com as fases do PRODEP. Para elaboração Pré-Arranjo Fase 1 temos as seguintes etapas: UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 27/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) Etapa 1 – Entendimento ou definição do escopo do projeto -Análise dos Insumos Recebidos- Normalmente são recebidos os seguintes insumos para elaboração do Arranjo Submarino: Base de Projeto, Folha de Dados dos Poços, Declaração de Escopo e em alguns casos ET de fluídos deslocados e Desenhos da UEP. -Reunião com cliente para esclarecimento de dúvidas, solicitação de informações pendentes e discussões sobre as alternativas a serem estudadas. Etapa 2- Coleta de Informações da Área (SGO, Batimetria e Geohazard da Geologia Marinha) -Recorte do SGO (Sistema Geral de Obstáculos) abrangendo toda área de interesse de trabalho (abrangendo todas as interferênciasvizinhas, interligação com plataformas próximas e se possível com toda ou parte da Ring Fence do campo). -A Batimetria preferencial a ser utilizada deve ser a fornecida pela GM, que deverá ser devidamente recortada do arquivo de origem, tratada para os níveis e cores utilizados no arranjo e representada as respectivas cotas das batimetrias primárias de 100 em 100m ou de 50 em 50m. -As informações de Geohazard, podem ficar num arquivo de referência ou inseridas no próprio arranjo (no seu respectivo nível de desenho), desde que devidamente tratadas para que se possa ser compreendida (não impactar a visualização do arranjo) e que se tenha uma legenda indicando as informações do Geohazard. Etapa 3- Seleção dos Sistemas Submarinos em função das premissas de Arranjo -Escolha do modelo de plataforma a ser utilizada (com seu patterning de ancoragem, azimutes preferenciais, restrições para os suportes de risers e sua áreas de exclusão para off-loading e ancoragem); -Seleção dos tipos de equipamentos submarinos a serem utilizados e suas respectivas configurações de interligação (número de poços, quantidade, diâmetro e tipos de linhas que chegam e saem e suas respectivas posições no equipamento); -Premissas para os poços (poço isolado, poços em cluster, intervenção com sondas ancoradas ou DP, afastamentos máximos e mínimos para poços horizontais ou limites máximos para direcionais dos poços, distâncias máximas dos poços à plataforma); -Avaliação dos tipos de dutos (flexíveis ou rígidos) a serem utilizados no projeto e suas restrições de projeto (raio de curvatura, distâncias mínimas retas), necessidade de PLET na extremidade e sua forma de conexão com a ANM ou outro equipamento na extremidade); -Avaliação dos sistemas de subidas a serem considerados na plataforma (acoplado ou desacoplado), tanto para sistema de coleta como para exportação; -Definição dos tipos de configurações de risers a serem utilizados para cada sistema e em função do diâmetro das linhas a serem utilizados (na fase de pré-arranjo pode-se estimar uma configuração preliminar e na fase de detalhamento definir melhor a configuração do riser). -Cálculos preliminares necessários para o arranjo, tais como: Raio de ancoragem da plataforma, Zona de Tensão dos risers, Raio do “Trenzinho” de off-loading (para o caso de FPSOs), Catenária dos risers. UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 28/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) Etapa 4- Posicionamento da UEP -Plotagem das locações dos poços no desenho- no caso de poços direcionais devem-se informar os comprimentos dos mesmos no desenho por meio de cotas ou numa tabela; - Estudo de posicionamento da plataforma de modo a ficar mais próximo dos poços e simplificar a entrada do sistema de coleta e de exportação na plataforma, observando-se as diversas premissas assumidas (obstáculos existentes, área de exclusão da plataforma, maior aproximação com os poços produtores, limitação de entrada das linhas na UEP, distribuição dos risers em cada face da UEP, mudança de afastamento dos objetivos dos poços, bolha assassina, distância máxima dos poços a UEP, fluxo ascendente de escoamento, etc.) e caso não se consiga atender a todas as premissas, busca-se alterar a premissa de menor impacto de custo ao projeto ou então submete-se a apreciação do Líder do projeto para que ele tome a devida decisão de qual premissa poderá ser descumprida ou revisada. Etapa 5- Traçado preliminar das Interligações submarinas -Traçado preliminar das interligações submarinas entre poços e/ou equipamentos submarinos até a plataforma preferencialmente em bundle (caso não possua informações do balcony, pode-se inicialmente considerar apenas o centro da plataforma),considerando- se as restrições e limite de núm. de risers por face da plataforma (sem muita preocupação com os espaçamentos e detalhes das rotas dos dutos) a partir do tipo de sistema submarino selecionado. 5.1.1.2 Elaboração do Pré-Arranjo Fase 2 A partir da validação do Pré-Arranjo Fase 1 são executadas as seguintes etapas: Etapa 1- Montagem dos Sistemas Desacoplados de Risers No caso de Sistemas Desacoplados de Risers (BSR ou MHR), estuda-se qual tipo de sistema será adotado, com as quantidades e funções dos risers em cada sistema e então se define a quantidade de sistemas desacoplados por face de plataforma, para então definir a montagem final das interligações submarinas. Etapa 2- Traçado das Interligações submarinas -Traçado das interligações submarinas entre poços e plataforma a partir do tipo de sistema submarino selecionado e das restrições de chegadas dos risers por face da plataforma, buscando-se ter a menor rota possível para os dutos (principalmente de produção). Obs. Importante: O Líder do projeto deverá informar se no arranjo o traçado será em bundle ou será necessário, para o melhor entendimento do arranjo, o uso de linhas individuais. Etapa 3- Comprimento dos dutos -Geração de tabela com os respectivos comprimentos dos bundles de interligação de poços e/ou equipamentos submarinos. UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 29/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) 5.1.2 Detalhamento do Arranjo Submarino Após a aprovação do Pré-Arranjo tem-se as seguintes etapas de execução do Detalhamento do Arranjo Submarino, conforme a necessidade do projeto solicitado: Etapa 1-Detalhamento do posicionamento da UEP e poços Nesta fase caberá ao projetista fazer os devidos ajustes de posicionamento dos poços, dos equipamentos e da plataforma, a fim de buscar o melhor posicionamento dos mesmos, respeitando-se as premissas e restrições estabelecidas neste MA. Etapa 2-Detalhamento das diversas configurações de risers O Líder do projeto deverá definir os tipos de configurações de risers a serem considerados para os diversos dutos utilizados no projeto, que poderá ser em catenária livre ou em configuração complacente (lazy wave, lazy-s, etc.) tanto para o sistema acoplado como para o sistema desacoplado (caso exista). Obs. importante- No caso de ter-se mais de uma opção de configuração de riser, serão geradas novas opções de arranjo (uma opção para cada tipo de configuração) ou se possível no mesmo arranjo detalhar tais opções. Etapa 3-Detalhamento das diversas interligações submarinas O projetista deverá procurar a otimização dos traçados das rotas dos dutos de modo a buscar os menores comprimentos e priorizando-se a interligação dos poços produtores e dos dutos de exportação, considerando-se as premissas de lançamento dos dutos (raios mínimos, distâncias mínimas entre dutos e outros obstáculos de fundo, aproamento de saída dos dutos das plataformas e dos equipamentos submarinos). Obs: O projetista, em determinadas situações, poderá propor alterações de rotas ou mudança na sequência de entradas no balcony (caso seja possível) em relação ao Pré- arranjo, a fim de buscar uma otimização nos comprimentos dos dutos. Etapa 4- Elaboração de tabelas O projetista deverá inserir no arranjo as seguintes tabelas: -Tabela de informações dos dutos (risers e flowlines) para cada poço e/ou equipamento submarino contendo: funções, comprimentos, valores de TEC (isolamento Térmico) e necessidade de estaca em cada linha; -Tabela de coordenadas dos poços, plataformas e dos equipamentos submarinos que fazem parte do projeto (incluir poços, equipamentos e plataformas existentes que serão interligados ao projeto); UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 30/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) Etapa 5- Elaboração de detalhesEm determinados arranjos, onde há necessidade de melhor compreensão de interligação de alguns tipos de equipamentos (tipo PLEM, ILT ou manifolds), dos sistemas de risers ou dos suportes dos risers na plataforma (quando não for emitido o desenho de arranjo de suportes da plataforma), o projetista poderá gerar estes detalhes com suas respectivas informações e indicações necessárias. Etapa 6- Finalização do Arranjo -Preenchimento dos documentos de referência utilizados no arranjo submarino em campo específico do desenho; notas gerais e específicas aplicáveis ao arranjo submarino; -Preenchimento do rótulo do desenho conforme norma padrão PETROBRAS e cadastro do desenho no sistema SINDOTEC, considerando a numeração da N-1710. Obs: O título do desenho deve informar a fase do projeto e espelhar a opção de arranjo submarino considerada no projeto. 5.1.3 Documentos Complementares ao Arranjo Submarino Detalhado: Conforme a necessidade também deverão ser emitidos os seguintes documentos complementares: 5.1.3.1 Diagrama Unifilar Este documento deverá ser elaborado para cada alternativa correspondente de arranjo submarino detalhado, conforme procedimento cadastrado no SINPEP de número PE-5ED- 00273-0- ELABORAÇÃO DE DIAGRAMA UNIFILAR CONCEITUAL DE SISTEMAS SUBMARINOS DE PRODUÇÃO A figura a seguir ilustra um Diagrama Unifilar Conceitual de um determinado projeto: UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 31/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) 5.1.3.2 Arranjo de Suportes de Plataformas Este documento geralmente é elaborado no projeto básico, mas pode ocorrer casos em que ainda na fase Conceitual, o projeto requisitar a definição do balcony para contratação ou construção de uma nova UEP, ou nos casos onde for necessário uma reforma/adaptação de uma plataforma existente, e devem conter as seguintes informações mínimas: -Detalhe simplificado em planta dos balconies da plataforma, contendo a sequência dos suportes, com suas funções devidamente identificadas (por cores e/ou textos), com as suas respectivas numerações e indicações de espaçamentos entre risers); -Indicação do posicionamento dos balconies em relação à plataforma; -Informação da posição da plataforma no arranjo (azimute e coordenadas); -Tabela contendo todas as informações necessárias para definição dos suportes no balcony da plataforma na fase conceitual (número do suporte, função do duto, diâmetro do duto, tipo de suporte, diâmetro do suporte inferior e/ou superior, tipo de riser, azimute do riser e/ou suporte, ângulo de topo do riser). UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 32/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) A figura a seguir ilustra um recorte de um desenho de balcony: 5.1.3.3 Visualização 3D Conforme a necessidade poderão ser elaborados os seguintes tipos de visualização 3D: a)Equipamentos e peças em 3D – trata-se de, quando houver necessidade de apresentar- se um determinado conceito de sistema submarino, elaborar-se peças e equipamentos em 3D, podendo-se utilizar o Microstation ou o Solidworks (ideal por permitir parametrização); b)Perspectiva Isométrica do Sistema Submarino- trata-se de elaborar um arranjo simplificado em perspectiva isométrica, podendo-se utilizar programas com recursos artísticos menos sofisticados, para ilustrar todo o sistema de produção e onde não é exigida a escala dos elementos, mas que se possa destacar os principais pontos, quais sejam: -Traçado simplificado dos dutos, observando-se sua coerência do seu posicionamento em relação à plataforma e aos equipamentos submarinos. Deve-se de preferência colocar cores diferentes por função do duto e indicar juntos aos mesmos, o diâmetro, a função e o comprimento (quando necessário); -Desenhos esquemáticos das plataformas e suas ancoragens (caso tenha), buscando posicioná-la de maneira semelhante ao que está indicada no arranjo submarino. Deve-se UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 33/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) indicar ao lado do desenho da plataforma, suas informações principais (nome da plataforma, tipo de UEP, tipo de sistema de produção (piloto, definitivo, módulo 1, etc.) e LDA); -Desenhos esquemáticos dos equipamentos submarinos com identificação dos seus nomes ao lado do desenho; A figura a seguir ilustra um tipo de perspectiva 3D, sendo que fica a critério do projetista colocar ou não cores de fundo e fazer a representação do leito marinho, sendo que este tipo de perspectiva não exige a representação do relevo do solo marinho, a não ser em casos excepcionais em que a PETROBRAS solicite enfatizar a diferença de níveis entre os equipamentos submarinos e a plataforma. Figura 1- Perspectiva isométrica ilustrando um determinado Sistema Submarino c) Visualização Gráfica em 3D– trata-se de elaboração de uma maquete eletrônica do arranjo submarino em 3 dimensões, utilizando-se um programa similar ao 3DMax que possua recursos de visualização 3D com qualidade tal que permita visualizar em perspectiva, em qualquer ângulo de visualização e de uma forma simplificada, os diversos elementos componentes de um projeto de sistema submarino, tais como: -o relevo do solo marinho com suas declividades e sinuosidades; -os obstáculos existentes no leito marinho; -a rota dos dutos (conforme a declividade do solo marinho), -as interligações nos equipamentos submarinos; -a plataforma com suas linhas de ancoragem; -a subida dos risers na plataforma. A figura a seguir mostra um exemplo de uma foto de visualização 3D. UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 34/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) Figura 2- Exemplo de visualização 3D de um arranjo submarino 5.2 Arranjos Submarinos Básico e de Instalação Os arranjos Submarinos Básicos e de Instalação devem respeitar as mesmas considerações para os diversos documentos informados no item 5.1, sendo que o enfoque para cada um deles será o seguinte: Para o Arranjo submarino Básico deve-se utilizar como referência o Arranjo submarino Conceitual que foi selecionado pelo Ativo como a melhor opção para o projeto, dentre os vários estudos feitos na fase conceitual, sendo o mesmo alterado a partir de novas informações recebidas do Ativo e se necessário, fazendo-se os devidos ajustes e o detalhamento das informações que foram assumidas para o arranjo conceitual, a fim de permitir a ida ao mercado para a aquisição dos elementos integrantes do sistema submarino de produção. No arranjo submarino básico destacam-se os seguintes pontos que precisam de melhor definição: -Posicionamento final das cabeças dos poços (na fase básica não há necessidade de indicar os direcionais e objetivos dos poços); -Desenhos de projeto das Plataformas e seus respectivos suportes; -Configuração do Patterning de ancoragem da plataforma validada pelo CENPES ou pelo afretador da plataforma; -Inclusão de informações de Geohazard obtidos posteriormente a fase conceitual; -Ajuste da Posição ou azimute da plataforma, caso necessário; -Detalhes das Configurações dos risers a serem consideradas para a elaboração da RM; -Detalhe dos equipamentos, adquiridos ou em fase de aquisição, com suas respectivas interligações; UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 35/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) -Detalhamento da Zona de Tensão,com a indicação do posicionamento dos pontos de fixação (estacas torpedo, poita ou peso morto); -Detalhamento das rotas dos dutos flexíveis e rígidos, observando-se as premissas e restrições para instalação dos mesmos (espaçamentos necessários, raios de curvatura, distâncias retas mínimas para instalação dos dutos, definição dos comprimentos dos tramos de flowlines, desvios de obstáculos no leito marinho, etc.); -Alteração de especificações de dutos e umbilicais, caso solicitada pela Base de projeto emitida pelo Ativo. Para o Arranjo Submarino de Instalação, a partir das informações finais recebidas pelos fornecedores dos dutos e equipamentos submarinos e das informações finais recebidas do construtor da plataforma, faz-se os devidos ajustes no arranjo submarino básico a fim de atender à necessidade do cronograma de instalação e a possíveis modificações que queiram ser incorporadas no projeto. Este arranjo irá servir de insumo tanto para as instaladoras de dutos e dos equipamentos submarinos, quanto para a instalação da plataforma de produção em sua locação. Junto com o arranjo submarino básico e de instalação, também serão emitidos os seguintes documentos complementares: -Diagrama unifilar- este documento diferencia-se do que foi emitido pela fase conceitual, por detalhar os tramos de cada duto e umbilical utilizado no projeto, com os devidos ajustes de comprimentos, especificação dos dutos e umbilicais e também inserido a informação de LDA final dos poços e dos equipamentos do projeto. -Arranjo de Suportes- este documento diferencia-se do que foi emitido pela fase conceitual, por detalhar melhor o balcony que foi definido pelo projetista da plataforma, e revisar as sequências, funções, diâmetros dos suportes, ângulos de catenária e de azimutes, conforme definido no projeto básico da plataforma e detalhado no arranjo submarino básico; -Trabalhos de Visualização 3D- podem ser executados caso solicitado pela coordenação do projeto. UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 36/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) 6. Conceitos de UEP A seguir são exemplificados os diversos tipos de UEP’s por filosofia de completação, com suas respectivas características de instalação e operação que impactam a elaboração do arranjo submarino: 6.1 Completação Seca O projeto pode permitir, em função de suas peculiaridades (possibilidade de uso de poços direcionais), trabalhar com poços agrupados em completação seca e utilizar-se as seguintes opções de plataformas UCS (Unidade de Completação Seca): 6.1.1 Em Águas Rasas: Plataforma Fixa; As plataformas fixas são muito utilizadas para projeto em completação seca (também podem ser para uso de completação molhada) normalmente utilizadas para LDAs rasas e podem ser dos seguintes tipos: Plataformas de aço estaqueadas - normalmente feita em módulos de jaquetas afixadas ao leito marinho por meio de estacas; UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 37/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) Plataformas de Gravidade - plataformas com estrutura e base em concreto. Algumas utilizam silos para armazenamento do petróleo. Torres complacentes - podem ser plataformas com estruturas de aço estaiadas (Guyed Towers), rotuladas (Articulated Towers) ou híbridas (fixas conjugadas com torres articuladas) chamadas de Delta Towers. 6.1.2 Em Águas Profundas: TLP + FSO; TLWP + FPSO; TLP + Oleoduto; SPAR + FSO; SPARW + FPSO; SPAR + Oleoduto. 6.1.3 Definições das Plataformas: TLP - Tension Leg Platform, plataforma que permite o agrupamento máximo de 21 poços em completação seca e que possui uma planta para processamento da produção e exporta a produção em regime monofásico. Possui tendões verticalizados que tem a função de diminuir os movimentos verticais da TLP; TLWP - Tension Leg Well Platform, plataforma similar a TLP, porém de menor porte, mas que não possui uma planta para processamento da produção e exporta a produção em regime multifásico (a ser processada em outra unidade). Em alguns casos coloca-se uma pequena planta na mesma para separação primária. SPAR - Plataforma submersível suportada por uma torre cilíndrica ou treliçada que possui um sistema de ancoragem e uma planta para processamento da produção e exporta a produção em regime monofásico. O conceito de SPAR pode ser de 3 tipos: Sem armazenamento - Neste caso a sua torre cilíndrica, possui apenas os tanques de lastro necessário para sua estabilidade; Com armazenamento - Neste caso a sua torre cilíndrica, além de ter os tanques de lastro necessário para sua estabilidade, também possui diversos tanques de armazenamento devidamente compartimentados e posicionados de formar a garantir a estabilidade da mesma; UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 38/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) SPARW - É similar a SPAR, porém não possui planta de processo e exporta a produção em regime multifásico (a ser processada em outra unidade). Em alguns casos coloca-se uma pequena planta na mesma para separação primária. Este tipo de plataforma é pouco utilizado na indústria petrolífera pela pouca atratividade financeira. As figuras a seguir ilustram alguns exemplos de TLP’s e SPAR’s: UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 39/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) 6.1.4 Outras Considerações sobre UCS: No caso de poços injetores, deve-se avaliar se é vantajoso o uso de completação seca para inclusão dos mesmos na UCS, pois o uso de completação molhada pode se tornar mais atraente, devido ao menor número de intervenções nestes poços, uso de equipamentos e dutos submarinos mais baratos que de poços produtores e no caso da existência de um FPSO ou FSO, o mesmo teria maior facilidade de ter uma planta de injeção em seu convés e ao invés de enviar uma linha de transferência de água para a UCS, se poderia ter os poços injetores satélites diretamente no FPSO/FSO. As UCS podem também ter poços em completação molhada, conectados diretamente a ela por meio de risers flexíveis, sendo que esta opção é mais atraente no caso da TLP ou SPAR que possuem planta de processo, já no caso das TLWP’s isto não é tão vantajoso, pois não só aumentaria peso na mesma (considerado fator crítico) como aumentaria a perda de carga na transferência da produção para o FPSO. No caso de uma TLP receber poços em completação molhada, deve se prever um sistema de ancoragem do bordo oposto ao lado do balcony onde receberão os risers flexíveis, em função das cargas horizontais impostas pelos risers flexíveis. As UCS’s normalmente são projetadas também com sondas de intervenção nos poços em seu convés de modo a permitir que a mesma realize todas as operações de intervenções nos poços sem demandar o recurso de outra sonda junto à mesma. Normalmente considera-se como premissa que todos os poços sejam previamente perfurados por uma sonda e posteriormente a UCS após ser instalada efetue a completação dos poços. Também existe a possibilidade de utilizar-se uma plataforma tipo TAD (Tender Assisted Drilling) Rig, atualmente prevista para utilização no projeto do Campo de Papa-Terra na UN-BC, que trata-se de uma plataforma de apoio para as operações de perfuração, completação e intervenção dos poços e que pode ser ancorada ao lado da UCS e assim permitir a redução de cargasno convés da UCS e consequentemente a redução do seu peso estrutural e cargas na sua ancoragem, que no caso das TLP’s ou TLWP’s é um fator relevante, tendo-se em vista o custo dos tendões. Em resumo a TAD traz ganhos financeiros e de prazo de execução da UCS a fim de viabilizar-se o início das operações na locação. As figuras a seguir ilustram o exemplo de uma TLWP interligada a um FPSO e com uma TAD Rig conectada a mesma, observando-se que as linhas de ancoragem da TAD cruzam com algumas linhas de ancoragem do FPSO e que é necessário um estudo de interferência entre as mesmas durante as fases de instalação e em operação das plataformas. Observa- se também que entre a TLWP e a TAD existem 2 linhas de ancoragem interligando-as e na face norte da TLWP são necessárias 2 linhas de ancoragem para equilíbrio do sistema. UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 40/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) Configuração das linhas de ancoragem de um FPSO + TLWP + TAD Conjunto TAD + TLWP UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 41/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) A tabela a seguir descreve as principais características das UCS’s em águas profundas que utilizam o conceito de completação seca e suas respectivas vantagens e desvantagens: PLATAFORMAS CARACTERÍSTICAS VANTAGENS DESVANTAGENS TLP Uso de tendões verticais Possue planta de processo Exporta o óleo em regime monofásico Permite poços satélites (compl. Molhada) Maior aproximação a um FSO (limite atual de 350m) Regime de escoamento monofásico Utilização em LDA ultra- profundas Baixo movimento de “heave” (movimento vertical) Necessidade de um oleoduto ou um FSO para exportação do óleo Baixa capacidade de carga no convés Prazo de construção maior que uma TLWP TLWP Uso de tendões verticais Não possue planta de processo Exporta o óleo em regime multifásico Permite poços satélites (compl. Molhada) Maior aproximação a um FPSO(limite atual de 350m) Menor custo de fabricação em relação a TLP Prazo menor de construção Baixo movimento de “heave” (movimento vertical) Necessidade de um FPSO para processamento e exportação do óleo Baixa capacidade de carga no convés Regime de escoamento multifásico(maior perda de carga) SPAR Uso de ancoragem tipo taut-leg Possue planta de processo Exporta o óleo em regime monofásico Permite poços satélites (compl. Molhada) Risers tensionados por câmeras de flutuação independentes Risers protegidos na região de ondas e correntezas mais acentuada Baixo movimento de “heave” (movimento vertical) Baixo movimento relativo risers x casco Instalação semelhante a jaqueta Flexibilidade para alta capacidade de carga no convés Utilização em LDA ultra- profundas Ancoragem convencional Prazo maior de instalação em relação a uma TLP/ TLWP Necessidade de integração das 2 partes (casco e torre) na locação e que pode atrasar o início da produção Necessidade de um oleoduto ou um FSO para exportação do óleo Afastamento maior do FSO em relação a TLP devido ao seu patterning de ancoragem Riscos de esforços VIV Cabe observar as seguintes vantagens e desvantagens do uso de completação seca: Desvantagens: Perfuração complexa devido a uso de poços com longa extensão (Extended Reach) ou de trajetória curva (Design Well) o que faz aumentar os riscos e custos da perfuração; Necessidade de Sonda dedicada para perfuração de todos os poços, antes da chegada da UCS, o que penaliza o EVTE do projeto em termos de custos e programação de Sonda. Normalmente para reduzir os custos de Sonda, a completação e intervenção nos poços são feitas pela própria torre da UCS; UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 42/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) Dependendo da extensão geográfica e posição do reservatório fica difícil agrupar os poços em face das grandes distâncias a serem percorridas na perfuração (admite-se até no máximo 4 km de trecho horizontal); Custo elevado da UCS e prazo de instalação maior que plataformas de completação molhada. Vantagens: Uso de ANS (Árvore de Natal Seca) muito mais barata que ANM e de fácil acesso e manutenção; Melhor performance de Escoamento da produção, principalmente em campos de óleo pesado; Acesso direto a coluna dos poços; Redução de custos com instalações e Equipamentos Submarinos. 6.2 Completação Molhada A solução de completação molhada tem sido geralmente escolhida pela Petrobrás devido às seguintes vantagens em relação à completação seca: Perfuração dos poços com menor custo e menor complexidade; Flexibilidade para Programação de Sondas, Uso de equipamentos, dutos e tecnologias já amplamente dominadas pela PETROBRÁS; Flexibilização do projeto em relação ao conhecimento do reservatório. Normalmente perfuram-se alguns poços para produção em sistemas piloto ou antecipado e em função dos dados obtidos define-se como será a malha de drenagem do reservatório do projeto definitivo ou de futuros módulos; Possibilidade de desmembrar o projeto em fases distintas de produção (normalmente denominam-se como módulos de produção do campo). Possibilidade de utilizar UEP’s afretadas de prazo curto de produção. Desvantagens da completação molhada: Custos altos dos equipamentos e dutos submarinos (atualmente com mercado fortemente aquecido e poucos fornecedores); Custo de inspeção e manutenção mais elevadas; Dificuldades de Garantia de escoamento, devido ao maior contato do duto de produção com a temperatura da água do mar (necessidade de dutos com isolamento térmico, implicando maior custo para o projeto); Em poços que demandam o uso de BCS há necessidade de intervenções de sondas a cada 1 ano e meio para manutenção das bombas; Não poder atender a premissa de fluxo ascendente em alguns poços (problemas de Golfada Severa); Maior congestionamento de dutos no leito marinho; UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 43/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) 6.2.1 Opções de Plataformas Para completação molhada podemos ter as seguintes opções de plataformas: Plataforma Fixa tipo Jaqueta (apenas em LDA rasas); SS + oleoduto; SS + FSO; FPSO; MONOBR Também se considera uso de SS em LDA’s rasas, porém evita-se o uso de navios FSO ou FPSO em águas rasas devido a dificuldade de ancoragem dos mesmos nesta profundidade e devido aos movimentos elevados dos mesmos podem dificultar a instalação de risers nos mesmos e caso seja necessário deve-se trabalhar com risers em configurações complacentes. 6.2.2 Definições das plataformas SS - Plataforma semi-submersível com planta de processamento da produção, sistema de ancoragem compatível com a LDA e que exporta a produção de óleo para um oleoduto integrante de uma malha de exportação para terra ou para outra UEP existente, caso isto não seja possível, utiliza-se um navio para estocagem da produção, denominado FSO. Existem 2 tipos de plataformas SS: SS convertidas de Sondas de perfuração que geralmente possuem limitações de cargas e de maior dinâmica de movimentos (que devem ser avaliados na elaboração do seu projeto em conjunto com os risers). Normalmente estas plataformas foram projetadas inicialmente para navegar e trabalham geralmentecom pontoons que permitam tal condição e também permitam operar a plataforma em calado mínimo tal que toda a sua estrutura fique elevada nas situações de navegação ou em operações de pull-in de risers nos pontoons (denominado pull-in molhado). Geralmente nos projetos de conversão de sondas algumas facilidades (Torres de perfuração, sistemas de navegação, etc.) são retiradas para aliviar o peso e melhorar a estabilidade da SS. P-07 P-07 P-18 UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 44/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) SS novas que são concebidas para grandes carregamentos e pequenos movimentos compatíveis com o projeto. Estas SS são denominadas como MonoHull e são projetadas para serem transportadas por meio de reboque ou em grande balsas e possuem geramente pontoons em forma de anel retangular fechado e 4 colunas de tal forma que possuam uma melhor resposta aos carregamentos dinâmicos e assim minimizar os esforços nos risers. P-56 FPSO - Plataforma tipo Navio com capacidade de estocagem, processamento e off- loading da produção de óleo. Os primeiros FPSO’s foram construídos a partir da conversão de navios petroleiros (casco simples) devido à disponibilidade dos mesmos no mercado, atualmente não há disponibilidade de petroleiros, o que faz com seja necessário a construção de navios novos para uso como FPSO. FPSO BRASIL UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 45/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) P-48 P-31 MONOBR - a tecnologia MONOBR está homologada atualmente para completação molhada e consiste em um sistema de produção flutuante, em forma de mono-coluna, com capacidade para armazenar óleo. A forma do casco MonoBR garante o mínimo movimento possível da plataforma, quando ela é excitada por ondas e correntes do mar. Além disso, o novo formato viabiliza risers de produção em 2.500 metros de lâmina d'água(inclusive risers rígidos). Pretende-se estender este conceito para completação seca, mas ainda está em fase de estudo para homologação e não deve ser considerada esta tecnologia para tal aplicação. UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 46/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) Atualmente a Petrobrás está aplicando este conceito no campo de Piranema onde está instalada a SSP-300 que é uma plataforma fabricada pela SEVAN Marine com capacidade de estocagem de 300.000 barris. o campo de Piranema terá uma produção de 20 mil barris diários de petróleo de altíssima qualidade, em torno de 45º API. A tabela a seguir descreve as principais características das UEP’s em águas profundas que utilizam o conceito de Completação Molhada e suas respectivas vantagens e desvantagens: PLATAFORMAS CARACTERÍSTICAS VANTAGENS DESVANTAGENS SS Uso de Sistemas de ancoragem convencional ou do tipo “taut- leg”. Possue planta de processo. Exporta o óleo em regime monofásico. Apenas p/ compl. Molhada Em alguns casos pode ser utilizada para intervenção nos poços. Baixa amplitude de movimentos (maior que uma TLP e menor que um FPSO). Alta flexibilidade para explotação do campo Utilização em LDA profundas e ultra-profundas. Necessidade de um oleoduto ou um FSO para exportação do óleo. Menor estabilidade e flutuabilidade. Baixa capacidade de carga no convés. Prazo de construção maior que um FPSO. FPSO Uso de Sistemas de ancoragem do tipo “taut-leg”. Possue planta de processo Capacidade de armazenamento do óleo. Uso de navio aliviadores p/ off- loading. Apenas p/ compl. Molhada. Menor custo de fabricação em relação a SS Alta capacidade de carga no convés Prazo menor de construção em relação a uma SS nova Disponibilidade no mercado de navios afretados. Alta amplitude de movimentos. Para navios de grande porte, pode-se ter um Projeto de ancoragem mais complexo em LDA rasa(menor que 100m). Riscos nas operações de off-loading. MONOBR Uso de ancoragem tipo taut-leg Possue planta de processo Capacidade de armazenamento do óleo. Uso de navio aliviadores p/ off- loading. Apenas p/ compl. Molhada. Baixa amplitude de movimentos (maior que uma TLP e menor que um FPSO). Maior estabilidade e flutuabilidade que um SS. Alta flexibilidade para explotação do campo. Utilização em LDA profundas e ultra-profundas Tecnologia ainda em desenvolvimento e não se tem um domínio maior do seu comportamento em operação. UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 47/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) Das opções acima, as que costumam concorrer nos projetos devido a economicidade das mesmas são a opções com SS + FSO e a opção com FPSO, onde esta última costuma oferecer maior vantagem por ter geralmente menores custos de aquisição e menor prazo de construção, além de permitir o uso de navios afretados, que uma estratégia usada geralmente para antecipação dos projetos com tempo de vida curta (de 5 a 10 anos). A opção FPSO pode ser desmembrada em FPSO Turret ou FPSO Spread Moored, conforme a melhor solução optada para o projeto, observando-se que: O FPSO Turret possue ancoragem do tipo Single Point, pois a mesma é afixada no Turret (estrutura cilíndrica geralmente instalada na proa, com rolamento que permite o giro do navio e swiveis que permitem a conexão das tubulações da planta com os risers). Deste modo o FPSO fica livre para girar conforme à direção das ondas (“weathervaining”) e os risers ficam distribuídos ao redor do perímetro do Turret). O FPSO Spread Moored é um Navio projetado com um patterning de ancoragem tal que o mesmo fique num aproamento pré-definido (na maioria dos campos do Brasil fica entre 180 a 215 graus) de modo a receber o off-loading pela proa (condição normal) ou pela popa (condição contingencial) e receber os risers pelo lado bombordo. UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 48/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) P-50 Comparando-se as 2 opções de FPSO observa-se as seguintes vantagens e desvantagens: PLATAFORMAS VANTAGENS DESVANTAGENS FPSO Turret Distribuição Radial dos risers geralmente favorece a arranjos com poços “espalhados” pela área do campo de produção Favorece a opção de arranjos com manifolds Melhores condições para operação de off-loading Prazo maior de construção Maior custo de aquisição Limitação de entrada de risers Limitação de empresas fabricantes de Turret FPSO Spread Moored Prazo menor de construção Menor custo de aquisição Maior espaço para suportação de risers Entrada dos risers restritas as faces de bombordo e boreste o que pode acarretar em ter maiores comprimentos de linhas que o arranjo com Turret. Restrições de uso de navios para off-loading UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 49/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) 6.3 PROJETO DAS UEPs Nos projetos Conceituais, ao se elaborar o projeto conceitualdas UEPs que irão compor as opções de arranjos submarinos, deve-se seguir as seguintes premissas em termos de dimensões, limites de LDA, azimutes e configuração dos suportes indicadas nas tabelas a seguir: Tipo de Suporte Distancia entre Suportes Altura do Suporte Angulos de Catenária Suporte fixo(queixo-duro) 1,0 a 1,5m 18m(acima LDA) 11 a 13° I-tube 1,0 a 1,5m 18m(acima LDA) Riser interno ao I-tube Riser Rígido(vertical) 1,0 a 1,5m Não aplicável Não aplicável-considerar compr. Riser Ríg.=LDA+10m Tipo de Suporte Distancia entre Suportes Altura do Suporte Angulos de Catenária Suporte fixo(queixo-duro) p/ LDA Rasa 1,0 a 1,5m 10m(acima LDA) normalmente 7° Suporte cônico p/ LDA Rasa 1,0 a 1,5m 10m(acima LDA) normalmente 7° Suporte c/ I-tube e suporte cônico (p/ LDA profunda) 1,0 a 2,0m Suporte tipo castelo a 10m(acima da LDA) e Boca de sino a -10m (abaixo da LDA) normalmente 7° Suporte c/ I-tube e boca-de- sino (p/ LDA profunda) 1,0 a 2,0m Suporte tipo castelo a 10m(acima da LDA) e Boca de sino a -10m (abaixo da LDA) normalmente 7° Suporte Receptáculo(p/ Riser rígido) 3,0m 10m(acima LDA) 18 a 20° Posição dos suportes na UEP Tipo de Plataforma Dimensões Típicas Tipo de Plataforma Dimensões Típicas Limite de LDA Azimute da UEP SS CONVERTIDA -Deck superior p/ suportes fixos(Proa e Popa) ou Riser Deck no moon pool p/ suportes c/ i-tubes , SS NOVA(MonoHull)-Riser Deck no moon pool p/ suportes c/ i-tubes SS (Semi-Submersível) 80x80m acima de 70m 0 a 45° Limite de LDA Azimute da UEP Posição dos suportes na UEP Fixa-tipo Jaqueta 80x80m máx. 170m 0 a 30° Todos os lados-Deck Superior (verificar restrições de superfície) UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 50/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) Tipo de Suporte Distancia entre Suportes Altura do Suporte Angulos de Catenária Tipo de Suporte Distancia entre Suportes Altura do Suporte Angulos de Catenária I-tube (integral ou separado) c/ uso de suporte tipo castelo no deck superior e Boca de Sino no deck inferior 1,0 a 2,0m entre I-tubes e 1,2m entre camadas de risers, no caso de FPSO Replic. adotar 2,62m entre suportes Suporte tipo castelo a 15m(acima da LDA) e Boca de sino a -10m (abaixo da LDA) 5 a 9° (normalmente adota-se ângulo de 7°) FPSO SPREAD MOORED 26x231m(peq. porte)/ 43x266m(médio porte)/ 55x320m(grande porte) acima de 90m (avaliar off-set em função da LDA) 180 a 215° (recomenda-se adotar de 190 a 195°) Dimensões Típicas Limite de LDA Azimute da UEP Posição dos suportes na UEP Balcony no Lado Bombordo - uso de 1 camada (mais usual) ou 2 camadas(caso necessitar reduzir comprim. Balcony) I-tube(integral ou separado) c/ uso de suporte tipo castelo no deck superior e Boca de Sino no deck inferior 1,0 a 2,0m entre I-tubes e 1,2m entre camadas de risers Suporte tipo castelo a 15m(acima da LDA) e Boca de sino a -10m (abaixo da LDA) 5 a 9° (normalmente adota-se ângulo de 7°e no caso de adotar-se 2 camadas pode-se trabalhar com angulos diferentes c/ defasagem até 2°, sendo a camada externa com ângulo maior) Tipo de Plataforma Tipo de Plataforma FPSO TURRET I-tubes no perimetro do Turret(uso de até 2 camadas) e Centro do Turret=13 a 62m a partir da proa TURRET Diam.=13 a 25m (depende do número de risers, podendo-se utilizar 2 camadas de risers afim de reduzir o diam.) acima de 90m Não aplicável Posição dos suportes na UEP Dimensões Típicas Limite de LDA Azimute da UEP Observações gerais: 1- Em caso de plataformas existentes, deve-se observar a posição dos suportes atuais e futuros, para então definir-se o posicionamento dos risers novos ou a serem remanejados. As informações de coordenadas e LDA das plataformas existentes constam no SGO e os desenhos contendo os detalhes e as funções dos suportes dos risers estão informados no Cadastro Submarino, que servirão de referência para definição das entradas dos risers. Caso no cadastro submarino não haja detalhe dos suportes (espaçamentos, elevações, etc.), faz-se necessária a solicitação ao Ativo de tal detalhamento, de modo a servir de referência ao projeto de arranjo dos risers na plataforma e definição dos comprimentos dos risers. Também cabe ao projetista consultar ao Ativo sobre as possibilidades de entrada dos risers novos na plataforma, em função de possíveis interferências com as instalações de superfície (acomodações, baleeiras, heliponto, áreas de manobras de cargas, disponibilidade ou acesso para equipamentos de pull-in, necessidade de reforço estrutural do riser deck, operacionalidade dos suportes reservas e dos I-tubes guias caso sejam utilizados, etc.). UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 51/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) 2- No caso de plataformas novas que já possuam projeto básico elaborado, é importante que consulte o CENPES/EB-E&P sobre a existência de desenhos da plataforma, contendo a posição dos suportes e dos fair-leaders para uso nos arranjos submarinos. E da mesma forma para as plataformas afretadas, deve-se consultar o Ativo ou ENGP/EN sobre tais desenhos. 3- É usual, quando não se dispõe de desenhos das plataformas, utilizar como referência o desenho de outra plataforma de características similares à plataforma que pretende-se adotar, e neste caso, deverá ser avaliado se serão utilizados os mesmos tipos e quantidade de suportes, ou se os mesmos serão alterados em função das características do arranjo submarino em que a plataforma será utilizada. 4- No caso de plataforma nova tipo FPSO TURRET, recomenda-se avaliar se o número total de risers necessários ao projeto atendem a confecção de um Turret (diâmetro máximo e peso total), sendo que o maior Turret atual (P-53) possui 25m de diâmetro e 75 risers, dispostos em 2 camadas, e cabe observar que quanto maior for o Turret, maiores serão os custos de construção do mesmo e maiores serão os riscos de instalação e operação dos risers, além de restringir a escolha do navio, em função da necessidade do mesmo ter largura de boca suficiente para montagem do turret no mesmo. 5- Na confecção do arranjo submarino com FPSO TURRET, faz-se necessário uma avaliação da distribuição dos risers no perímetro do Turret, de modo que haja uma melhor distribuição dos mesmos no Turret e consiga uma redução no diâmetro do Turret, podendo-se para tal utilizar-se risers em 2 camadas (camada externa e interna) no Turret, observando-se que a boa prática recomenda-se que adote-se ângulos de topo diferentes para cada camada (ex.: camada externa com 7 ou 9 graus e camada interna com 5 ou 7 graus), a fim de minimizar as colisões dos risers vizinhos. O uso de 2 camadas no projeto do Turret deve ser avaliado pelo Ativo, pois pressupõe que, para retirada do riser interno por motivos de manutenção ou troca, os risers adjacentes da camada externa devem ser retirados de modo a permitir tal operação. 6- Ao gerar-se o arranjo de entradas dos suportes na plataforma o projetista deve observar os seguinte pontos: -Se haverá necessidade de se deixar suportes reservas para futuras interligações (Consultar o Ativo); -Espaçamento entre suportes compatíveis com as dimensões das terminações dos risers (hang-off ou flanges de suportação no trecho superior e enrijecedores de curvaturas no trecho inferior) e também permitir acesso aos mergulhadores na região submersa. É de boa prática consultar projetos similares, a fim de avaliar os espaçamentos utilizados; -Espaçamentos entre as camadas entre 1,20 a 1,50m de modo atender os espaçamentos entre as bocas de sino citado acima. 7- Os dimensionais dos suportes serão detalhados durante a Fase de execução do projeto básico, sendo que no caso de adoção de bocas de sino,podem ocorrer situações que tenham projetos com prazos reduzidos de instalação e que ainda na fase conceitual há UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 52/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) necessidade de preparar a documentação para ida ao mercado para contratação da plataforma, então faz-se necessário uma avaliação pela PETROBRAS de quais diâmetros serão utilizados, assim como os diâmetros dos seus respectivos I-tubes superiores e inferiores. Nos casos onde não se obtenha tais informações, pode-se adotar informações de outros projetos que possuam características similares (LDA e diâmetro de risers) e colocar uma nota no arranjo sobre a referência adotada. 6.3.1 Tipos de Suportes de Risers das Plataformas Para os os suportes dos risers nas plataformas podemos ter as seguintes opções de projeto: 6.3.1.1 Suportes fixos (tipo “Queixo-Duro”) Estes suportes ficam normalmente localizados entre 15 e 20m do nível do mar. Para o arranjo conceitual pode-se considerar a altura dos suportes de 18m e costuma-se adotar um ângulo de inclinação do suporte entre 11 a 13º de modo a evitar que os risers encostem na estrutura da plataforma. No arranjo dos suportes pode-se considerar riser espaçados de 0,60m a 1,50m (dependendo das dimensões dos hang-offs a serem definidos no projeto básico da UEP) e em caso de exiguidade de espaço, pode-se projetar suportes triplos (3 risers montados em apenas um suporte). A figura a seguir ilustra uma montagem de riser em suporte fixo e uma vista superior da estrutura de suporte de uma plataforma: UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 53/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) 6.3.1.2 Suportes tipo I-tube em Jaquetas (tubo camisa com boca de sino na extremidade inferior) Estes suportes facilitam a entrada do riser na plataforma, de modo que o mesmo não fique exposto as condições dinâmicas de correntes e ondas e nem fique exposto a abrasão ou choque com a estrutura da jaqueta ou embarcações. Nesta opção de suporte, o duto que passa pelo I-tube pode ser a própria flowline e, para efeito de comprimento da flowline na vertical, considerar-se a LDA da plataforma mais10m. A boca de sino normalmente é soldada ao I-tube. A Figura a seguir ilustra uma seção vertical do I-tube: UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 54/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) 6.3.1.3 Suportes tipo Riser Rígido em Jaquetas (riser em duto de aço na vertical) Neste caso o riser já é projetado para ser afixado junto a estrutura da jaqueta, podendo já vir montado na instalação da jaqueta ou montado posteriormente a execução da mesma, e o mesmo possui em sua extremidade uma válvula com flange, de modo a permitir a conexão da flowline próximo ao leito marinho. Nesta opção considera-se apenas a flowline indo até o “pé” da plataforma. No caso de projetos em que o trecho flow também seja em duto rígido deve-se prever a montagem de spools rígidos no leito marinho, interligando a extremidade do duto rígido a ser lançado por um PLSV, no riser rígido montado na jaqueta (operação de “tie-in”). O comprimento do spool rígido será definido na engenharia básica em função de como será lançado a extremidade do duto rígido flow. A figura a seguir a montagem de um riser rígido afixado a uma jaqueta: UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 55/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 56/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) 6.3.1.4 Suportes Cônicos Possuem as mesmas premissas dadas no item 6.3.1.1, sendo o projeto para suporte cônico ilustrado a seguir: Este tipo de suporte pode ser aplicado tanto em estruturas afixadas no deck superior da plataforma ou em uma estrutura afixada ao pontoon e tem a vantagem de simplificar a operação de pull-in (não necessitar de montagem com parafusos na estrutura a ser apoiada). UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 57/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) 6.3.1.5 Suportes com I-tubes e Bocas de sino em Unidades Flutuantes 6.3.1.5.1 UEP tipo Semi-submersível: Este tipo de suporte contempla 2 partes: - o deck superior com estrutura para suportes tipo “castelo” na parte superior - I-tubes afixados ao pontoon em conjunto com bell-mouth na parte inferior (tubo camisa com boca de sino na extremidade inferior). A figura a seguir ilustra este tipo de suportação: Detalhe do I-tube superior Detalhe do Suporte tipo Castelo Detalhe do I-tube Inferior e Bell-mouth 6.3.1.5.2 UEP tipo FPSO Turret Interno: No caso de FPSO Turret utiliza-se o mesmo conceito de I-tube com boca de sino em UEP semi-submersível, sendo que podemos ter as seguintes possibilidades de montagem dos I- tubes: UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 58/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) -I-tube inteiriço (desde a boca de sino até o riser deck) na vertical e com deflexão na região próxima a boca de sino, conforme exemplo a seguir: I-TUBE DA P-34 -I-tube inteiriço (desde a boca de sino até o riser deck) com a mesma inclinação do ângulo de catenária dos risers, conforme exemplo a seguir; UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 59/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) SEÇÃO EM CORTE DO TURRET DA P-37 UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 60/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) -I-tube inteiriço com inclinação maior que o ângulo de catenária dos risers e uso de quebra de ângulo na conexão com a boca de sino, conforme exemplo a seguir; I-TUBE DO FPSO ANCHIETA -I-tube inteiriço com redução de diâmetro do I-tube no trecho superior e com inclinação menor que o ângulo de catenária dos risers- esta opção permite reduzir o corpo do turret na sua parte superior e também reduzir o I-tube no trecho superior, consequentemente reduzindo os espaçamentos entre os flanges de topo e as dimensões das terminações de topo do riser (suporte tipo castelo); UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 61/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) -I-tubes separados com uso de 2 decks, sendo o deck inferior com I-tube e boca de sino e o deck superior com I-tubes; SEÇÃO DO FPSO CAPIXABA UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 62/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) 6.3.1.5.3 Arranjo dos I-tubes nos FPSOs: - FPSO com Turret Interno: Para o arranjo dos I-tubes no Turret normalmente desenha-se apenas o arranjo relativo à elevação mais inferior do mesmo, onde são montadas as bocas de sino, ficando a cargo de o construtordetalhar a configuração e a chegada dos I-tubes no deck superior, devendo-se levar em consideração as seguintes premissas e restrições: - Buscar uma distribuição com maior uniformidade do número de risers nos setores definidos pelas amarras de ancoragem, a fim de permitir uma melhor distribuição do carregamento dos risers nos rolamentos do turret; -Inicialmente tentar utilizar um diâmetro de 13m de turret a fim de permitir o uso de apenas uma camada de riser. Caso não seja possível atender a todos os risers, pode-se avaliar o uso da segunda camada interna com apenas suportes para umbilicais e mesmo assim, caso não seja suficiente, então deve-se buscar um diâmetro de turret tal que atenda a quantidade de risers previstas no projeto e que também procure colocar na 2º camada o menor número de risers possível, dando preferência aos risers de menor diâmetro; Os espaçamentos das camadas devem considerar o seguinte: - Respeitar uma distância entre 1,0 a 1,50m entre a face externa do turret e o eixo da 1º camada externa de risers;. - Espaçamentos entre bocas de sino que permita o acesso de mergulhador para destravamento dos dogs da mesma (normalmente pede que se tenha no mínimo 20cm entre cada face externa da boca de sino) e na falta de informações utilizar uma distância mínima de 1,50m entre eixo de risers; - Espaçamentos entre as camadas entre 1,20 a 1,50m de modo atender os espaçamentos entre as bocas de sino citado acima As figuras a seguir ilustram alguns arranjos de I-tubes de alguns FPSOs: UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 63/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) ARRANJO DOS I-TUBES NA P-34 (DIAM. TURRET=13m) ARRANJO DOS I-TUBES NA P-35 (DIAM. TURRET=15,5m) UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 64/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) ARRANJO DOS I-TUBES NA P-53 (DIAM. 25m) Posição do Turret no FPSO: - A posição do Turret em relação ao centro do FPSO será definido no projeto básico e pode variar de 13 a 63m em relação à proa do FPSO, conforme exemplo a seguir: POSIÇÃO DO TURRET NA P-35 UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 65/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) POSIÇÃO DO TURRET NO FPSO MLS -FPSO com Turret Externo: Existem casos onde opta-se pelo uso de Turret externo e normalmente tem-se poucos risers (no máximo 12 risers) e então podemos ter uma distribuição com I-tubes e bocas de sino conforme ilustrado a seguir: ARRANJO DOS I-TUBES NO FPSO CID. DE MACAÉ UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 66/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) SEÇÃO DO TURRET EXTERNO DO FPSO CID. DE MACAÉ Neste caso acima o suporte com boca de sino fica posicionado a cerca de 10m acima da LDA. UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 67/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) -UEP Tipo FPSO Spread Moored: No caso de FPSO tipo Spread Moored normalmente utiliza-se 2 decks contendo Balcony superior com I-tubes (na vertical) para suportes tipo castelo e Balcony inferior com I-tubes e bocas de sino, conforme exemplos a seguir: SECÇÃO DO BALCONY DA P-50 POSIÇÃO DO BALCONY DA P-50 UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 68/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) ARRANJO PARCIAL DO BALCONY DA P-50 SEÇÃO BALCONY P/ RISERS - FPSO CID. SÃO PAULO UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 69/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) SEÇÃO BALCONY RISERS FLEX. - FPSO CID. ANGRA DOS REIS Para a elaboração do arranjo do Balcony de Risers no FPSO Spread Moored deve-se considerar as seguintes premissas e restrições: -Considerar a princípio, o uso de apenas uma camada de risers, a não ser que o comprimento do balcony fique muito extenso e seja necessário acomodar os risers em 2 camadas, conforme exemplo a seguir: ARRANJO DO BALCONY DA P-58 UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 70/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) - No caso de optar-se por 2 camadas, deve-se posicionar preferencialmente os suportes dos risers de boreste na camada interna (mais próxima ao costado) e os risers de bombordo na camada externa, a fim de evitar-se interferência entre os risers na catenária. - Utilizar espaçamentos entre bocas de sino que permita o acesso de mergulhador para destravamento dos dogs da mesma (normalmente pede que se tenha no mínimo 20cm entre cada face externa da boca de sino) e na falta de informações utilizar uma distância mínima de 1,50m entre eixo de risers; - Utilizar espaçamentos entre as camadas entre 1,20 a 1,75m de modo atender os espaçamentos entre as bocas de sino citado acima; Para definição do arranjo de entrada dos risers no FPSO Spread Moored, deve-se: -Respeitar as configurações dos patterning de ancoragem assumidas para o FPSO, conforme mencionado no item 6.3.2, considerando-se um mínimo de 10m de distancia entre a projeção do riser na sua chegada e a linha de ancoragem. -Desenhar o balcony na face de bombordo do FPSO com os respectivos slots de risers; -Distribuir angularmente os risers nos setores de bombordo e boreste, onde deve-se respeitar as seguintes premissas e restrições: -Considerar um espaçamento mínimo entre o ponto de ancoragem da amarra da plataforma e o riser de 80m; -Considerar um espaçamento entre TDPs dos risers de no mínimo 1% da LDA (o ideal seria de 2% a fim de facilitar a instalação dos risers); -No caso de risers em Lazy-wave deve-se considerar um espaçamento angular entre risers flexíveis e entre risers flexíveis e amarra de 2 graus e entre risers flexíveis e rígidos de 3 graus; 6.3.1.6 Suportes para Risers Rígidos em catenária Para o projeto de suportação para risers rígidos tipo SCR (steel catenária riser) ou SLWR(Steel Lazy-wave Riser) pode-se considerar o uso de Receptáculos em suportes especiais geralmente afixados ao pontoon da SS ou no costado do FPSO, com uso de flexjoint em ângulo de catenária entre 18º e 20º, conforme ilustrado na figura a seguir: Receptáculo para SCR na P-18 UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 71/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) 6.3.1.7 Suportes Especiais Para projetos que não se sabe qual o tipo de riser será utilizado (flexível ou rígido) pode-se adotar suportes do tipo receptáculo que atendam tanto a riser rígido como riser flexível, onde basicamente para o pull-in do riser flexível considera-se o uso de adaptadores na sua extremidade, de modo a permitir o apoio de seu conector de extremidade e de mudar o seu ângulo de topo, conforme ilustrado a seguir: Suporte Híbrido na P-52- uso de um suporte adaptador na extremidade do riser flexível apoiado num receptáculo p/ riser rígido. UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020.Salvador - Bahia 72/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) Suporte Especial na P-51 e P-56- foi utilizado um sistema de I-tube + BSN com hang-off cônico (o padrão era castelo). Para uso de SCRs em FPSOs também pode-se utilizar I-tubes especiais com o uso de um adaptador prolongador, onde a flexjoint será conectada na parte inferior, conforme figura a seguir: Desenho do I-tube especial UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 73/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) Desenho do conjunto I-tube Especial + Prolongador + Flex-Joint do Riser Rígido A PETROBRÁS recentemente está adotando em projetos de FPSOs denominados replicantes, um suporte denominado Boca de Sino Multi-funcional (BSMF) que tem a funcionalidade de atender risers de vários diâmetros, e também permitir a troca do mesmo com o FPSO na locação, cujo detalhe está ilustrado a seguir: ESQUEMÁTICO DE UMA BOCA DE SINO MULTI-FUNCIONAL UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 74/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) Para a confecção da BSMF é necessário que inicialmente tenha-se a informação do ângulo de topo e do azimute do riser, a fim de projetar e montar o flange de ângulos (ver figura acima). No desenho de arranjo de suportes da plataforma, na qual é utilizado o conceito de bocas de sino, devem ser informados para cada suporte, os diâmetros das bocas de sino e os seus respectivos I-tubes (podendo o inferior e o superior, terem diâmetros diferentes), além das informações dos seus ângulos de catenária e de azimute da boca de sino. Deve-se buscar informações sobre os diâmetros de bocas de sino dos risers das UEPs existentes, sendo que para um projeto novo, para a definição da boca de sino de cada riser a ser utilizado, a US-SUB deverá emitir o RSBS (Relatório de Seleção de Bocas de Sino), informando os diâmetros de bocas de sino a serem utilizados. 6.3.2 Tipos de ancoragem de plataformas flutuantes Para os projetos de plataformas flutuantes podemos ter os seguintes tipos de ancoragem conforme a LDA e respectivo cálculo do seu raio de ancoragem indicados na tabela a seguir: UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 75/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) LD A LD A< 10 0m 10 0m <L DA <3 00 m 30 0m <L DA <5 00 m LD A> 10 00 m TIP O DE A NC OR AG EM co nv en cio na l c om am ar ra s e an co ra ho riz on ta l co nv en cio na l c om am ar ra s e an co ra ho riz on ta l co nv en cio na l c om am ar ra s e an co ra ho riz on ta l se m i-t au t-l eg co m am ar ra s e an co ra ho riz on ta l ta ut -le g c om an co ra ve rti ca l ta ut -le g c om an co ra ve rti ca l RA IO D E A NC OR AG EM 8,0 X LD A 6,0 X LD A 5,0 X LD A 2 X LD A 1,3 X LD A 1,3 LD A QU AN T. DE A M AR RA S PO R S ET OR 2 a 3 am ar ra s 2 am ar ra s 3 am ar ra s 3 a 4 am ar ra s 3 a 4 am ar ra s 4 a m ar ra s LD A LD A< 10 0m 10 0m <L DA <3 00 m 30 0m <L DA <5 00 m LD A> 10 00 m TIP O DE A NC OR AG EM co nv en cio na l c om am ar ra s e an co ra ho riz on ta l co nv en cio na l c om am ar ra s e an co ra ho riz on ta l co nv en cio na l c om am ar ra s e an co ra ho riz on ta l se m i-t au t-l eg co m am ar ra s e an co ra ho riz on ta l ta ut -le g c om an co ra ve rti ca l ta ut -le g c om an co ra ve rti ca l RA IO D E A NC OR AG EM 8,0 a 10 ,0 X L DA 8,0 X LD A 5,0 X LD A 2 X LD A 1,3 X LD A 1,3 LD A QU AN T. DE A M AR RA S PO R S ET OR 6 a m ar ra s i gu alm en te es pa ça da s ou 3 se to re s c om 4 am ar ra s c ad a (3 gr au s e nt re el as ) 6 a m ar ra s i gu alm en te es pa ça da s ou 3 se to re s c om 4 am ar ra s c ad a (3 gr au s e nt re el as ) 6 o u 8 am ar ra s i gu alm en te es pa ça da s o u 3 se to re s c om 4 am ar ra s c ad a ( 3 g ra us en tre el as ) 6 o u 8 am ar ra s i gu alm en te es pa ça da s o u 3 se to re s c om 3 am ar ra s c ad a ( 5 g ra us en tre el as ) 6 o u 8 am ar ra s i gu alm en te es pa ça da s o u 3 se to re s c om 3 am ar ra s c ad a ( 5 g ra us en tre el as )3 se to re s c om 3 ou 4 am ar ra s ca da (5 gr au s e nt re el as ) LD A LD A< 10 0m (u til iza r o ffs et s m aio re s q ue 15 %) 10 0m <L DA <3 00 m 30 0m <L DA <5 00 m LD A> 10 00 m TIP O DE A NC OR AG EM co nv en cio na l c om am ar ra s e an co ra ho riz on ta l co nv en cio na l c om am ar ra s e an co ra ho riz on ta l co nv en cio na l c om am ar ra s e an co ra ho riz on ta l se m i-t au t-l eg co m am ar ra s e an co ra ho riz on ta l ta ut -le g c om an co ra ve rti ca l ta ut -le g c om an co ra ve rti ca l RA IO D E A NC OR AG EM 10 ,0 a 1 2,0 X LD A 8,0 X LD A 5,0 X LD A 2 X LD A 1,3 X LD A 1,3 LD A QU AN T. DE A M AR RA S PO R S ET OR 4 C on ju nt o d e 6 am ar ra s ( 2 n a pr oa e 2 n a p op a) es pa ça da s co nf or m e f igu ra em an ex o 4 C on ju nt o d e a m ar ra s ( 2 n a p ro a e 2 na po pa ) e sp aç ad as co nf or m e f igu ra em an ex o 4 C on ju nt o d e a m ar ra s ( 2 n a p ro a e 2 na po pa ) e sp aç ad as co nf or m e fig ur a e m an ex o 4 C on ju nt o d e a m ar ra s ( 2 n a p ro a e 2 n a p op a) es pa ça da s c on fo rm e fig ur a e m an ex o 4 C on ju nt o d e a m ar ra s ( 2 n a pr oa e 2 n a p op a) es pa ça da s co nf or m e f igu ra em an ex o 4 C on ju nt o d e a m ar ra s ( 2 n a pr oa e 2 n a p op a) es pa ça da s co nf or m e f igu ra em an ex o 50 0> LD A> 10 00 m 50 0> LD A> 10 00 m SS (S em i-S ub m er sív el ) FP SO TU RR ET FP SO SP RE AD M OO RE D 50 0> LD A> 10 00 m UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 76/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) A configuração final do “patterning” de ancoragem a ser adotado deverá ser definido pelo CENPES/EB-E&P/EN, sendo que para efeito de projeto conceitual deve-se optar por sistemas de ancoragens similares em relação ao porte do navio e a LDA do projeto. No caso de FPSO Turret a adoção de 6 ou 8 amarras irá depender da quantidade de risers a serem utilizados e a LDA do projeto, sendo que no caso de projetos com maior número de risers preferencialmente utiliza-se a configuração do tipo “pé-de galinha” a fim de facilitar o traçado das linhas no arranjo submarino. A configuração de ancoragem do FPSO SPREAD MOORED, quando não for informada pelo Ativo, pode-se optar por uma ancoragem diferenciada (ângulos entre linhas diferentes da proa em relação a popa) ou uma ancoragem rígida (ângulos entre linhas iguais tanto da proa como da popa. Nos projetos em LDA profunda geralmente opta-se por utilizar um sistema de ancoragem do tipo rígido. Algumas configurações de ancoragem são ilustradas nas figuras a seguir: Configuração de um “patterning” de ancoragem de uma SS UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 77/142INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) Configuração FPSO Turret com 9 amarras (Pé de galinha) Configuração FPSO Spread Moored c/ sist. de ancoragem rígida UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 78/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) Configuração FPSO Spread Moored c/ sist. de ancoragem diferenciada Caso queira estudar o uso de FPSOs Spread Moored em LDA próxima de 100m, recomenda-se uma avaliação da viabilidade de ancoragem do mesmo na locação, considerando os seguintes aspectos de projeto: Porte do navio- quanto maior o porte do navio pior é a viabilidade de ancoragem do mesmo; Offset a ser considerado- deve-se buscar trabalhar com offsets acima de 15% da LDA, a fim de não penalizar o projeto do sistema de ancoragem, sendo necessária uma avaliação em conjunto com o sistema de risers acoplados, a fim de avaliar os impactos causados na operação e na instalação dos mesmos; Utilização de risers complacentes- normalmente recomenda-se a adoção de configuração Lazy-wave, Steep-wave ou Pliant-wave para os risers. No projeto de Siri foi adotado uma solução denominada EFSR (Estrutura Fixa de Sustentação de Risers) conforme ilustrado a seguir: UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 79/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) 6.3.2.1 Considerações sobre o projeto do “Patterning” de Ancoragem das UEPs Normalmente, ao iniciar-se um arranjo utiliza-se como referência um projeto de patterning de ancoragem de uma plataforma já instalada, similar a que pretende-se utilizar no arranjo, ou então, utiliza-se um projeto de patterning de ancoragem já validado pela equipe da Engenharia Naval do CENPES, sendo que o projetista deve-se observar os seguintes aspectos neste projeto de ancoragem a ser considerado para o projeto em questão: a)Variação da LDA- É importante que o projeto utilizado como referência, tenha LDA próxima da que será considerada no projeto em questão e seu raio de ancoragem seja redimensionado para a nova LDA, conforme a tabela acima do item 6.3.2. b)Definição dos pontos fixos- O projetista deverá avaliar se a região onde foram posicionados os pontos fixos das amarras tem algum risco geológico, identificado a partir do mapa de geohazard da região, caso isto ocorra deve-se avaliar o seguinte: -Possibilidade de deslocar a plataforma a fim de fugir destas áreas de risco, observando-se todos os impactos relativos ao reposicionamento da plataforma (conflitos com áreas de exclusão dos poços, restrições com obstáculos existentes, impacto nos comprimentos dos dutos e na garantia de escoamento); -Mudança do azimute da plataforma de modo a permitir que os clusters dos pontos fixos fiquem numa posição favorável em relação ao solo; -Desvio lateral angular apenas das amarras impactadas; -Encurtamento ou aumento dos raios de ancoragem das amarras impactadas; -Solução mista das opções descritas acima, de modo a obter-se um posicionamento seguro para os pontos fixos e que também atenda a distribuição dos risers previstos no projeto. A figura a seguir ilustra o reposicionamento de pontos fixos causado pela região de risco geológico, implicando e desvio lateral angular das amarras: UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 80/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) d) Quantidade de risers por setor da plataforma- dependendo do tipo de plataforma a ser considerado, o projetista deverá avaliar as possibilidades de rotas de entrada dos risers em cada face, de modo a permitir menores comprimentos de dutos e também que atenda a garantia de escoamento para cada poço, privilegiando os poços produtores e o sistema de exportação de óleo e gás. O projetista deverá avaliar o contexto geral de entrada dos risers na plataforma e dependendo das restrições do projeto (fluxo ascendente, pull-in, interferências existentes no leito marinho, espaçamentos mínimos entre risers vizinhos e entre risers e linhas de ancoragem), ou caso observe-se um ganho na redução nos comprimentos de linhas, o mesmo poderá propor modificações na configuração do patterning de ancoragem, gerando aberturas maiores nos setores formados entre os clusters de ancoragem, de modo a obter-se, por exemplo, um maior número de risers em determinada face. Assim sendo pode-se gerar um estudo de ancoragem da plataforma considerando as modificações propostas e solicitar ao CENPES uma avaliação da viabilidade técnica do mesmo. O projetista deve também observar as possíveis interferências entre os risers extremos e as linhas de ancoragem e para tal obedecer aos valores de espaçamentos angulares aceitáveis entre os mesmos, caso esta informação não esteja disponível deve-se estimar determinado valor e realizar uma análise de interferência entre os mesmos, a fim de garantir tanto o choque do riser com a amarra, como o risco do riser passear por baixo da amarra em determinada condição de correnteza e onda a ser aplicada no mesmo. UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 81/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) A figura a seguir ilustra uma distribuição de risers que favorece a entrada de poços produtores por boreste. Recomenda-se consultar a equipe da ESSUB/ECSS sobre quais espaçamentos angulares devem ser adotados para os espaçamentos entre risers do projeto a ser estudado, que irá depender do tipo de riser(flexível ou rígido),dos diâmetros dos risers utilizados, da LDA da UEP, sua configuração de ancoragem e da configuração de riser a ser adotada. e) Redução do raio de ancoragem Em alguns casos pode-se propor redução nos raios de ancoragem da plataforma em relação aos valores estabelecidos na tabela do item 6.3.2 a fim de permitir-se: -aproximação da plataforma em relação aos poços; -Redução de comprimento das linhas que entram no setor oposto a posição dos poços; -Posicionamento da plataforma em regiões com bastante obstáculos ou com riscos geológicos. A figura a seguir ilustra uma redução no raio de ancoragem a fim de permitir a aproximação da plataforma em relação aos poços: UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 82/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) 6.3.3 Área de Off-loading de FPSOs 6.3.3.1 FPSO Turret A área de exclusão do FPSO TURRET que é denominada como raio de Off-loading ou também de raio do “trenzinho” é composto pelo FPSO+Navio Aliviador+Rebocador, cuja figura a seguir ilustra como deve ser calculada tal Área: UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 83/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) A FIGURA acima mostra a área mínima de exclusão em torno de um FPSO ancorado com Turret, dentro da qual nenhuma UEP poderá ser instalada para não interferir com o raio de giro normal do FPSO e do Aliviador com seu Rebocador. Esta área é um círculo de raio R dado por: R = LFPSO + LHawser + LAliviador + L[Rebocador + Cabo] + 10% LDA +D seg sendo: LFPSO = comprimento do FPSO = 305m (do centro do Turret à popa do FPSO) LHawser = comprimento do Hawser = 150m LAliviador = comprimento do Aliviador = 275m L[Rebocador + Cabo] = comprimento do rebocador mais comprimento do seu Cabo de reboque = 500m D seg= Distância para escape e de segurança do navio aliviador = 500m Considerando uma lâminad’água de 1000m, o raio R fica: R = 305 + 150 + 275 + 500 + 100 + 500 = 1830m Este raio R é também denominado Raio do “trenzinho” devido o alinhamento dos navios e rebocador. Cabe ao projetista indicar no desenho o círculo do raio do “trenzinho” explicitando o valor adotado para o mesmo. UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 84/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) 6.3.3.2 FPSO Spread Moored Para o FPSO SPREAD MOORED utiliza-se os mesmos parâmetros adotados para o projeto do Turret, exceto que não se considera o comprimento do FPSO (pois o mesmo não gira) e tais raios são medidos a partir da popa e proa do FPSO (normalmente o FPSO é projetado para permitir off-loading pelos 2 lados), conforme ilustrado na figura a seguir: Esta área contempla um setor de 155 graus com circunferência de raio R dado por: R = LHawser + LAliviador + L[Rebocador + Cabo] + 10% LDA+D seg sendo: LHawser = comprimento do Hawser = 150m LAliviador = comprimento do Aliviador = 275m L[Rebocador + Cabo] = comprimento do rebocador mais comprimento do seu Cabo de reboque = 500m D seg= Distância para escape e de segurança do navio aliviador = 500m Considerando uma lâmina d’água de 1000m, o raio R fica: R = 150 + 275 + 500 + 100 + 500 = 1525m UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 85/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) A operação de conexão em tandem do FPSO com o Navio Aliviador, embora seja freqüente nas operações de alívio, é considerada complexa e difícil de ser executada, devido a própria operação de off-loading (riscos de vazamento, rompimento do cabo Hawser, etc.), assim como existem riscos na posição relativa entre o FPSO e o navio aliviador durante toda a operação, principalmente no caso do FPSO Spread Moored em que o mesmo pode estar posicionado num aproamento tal que possa prejudicar as manobras do navio aliviador. Deste modo, foram estabelecidos 03 setores operacionais, em que o navio aliviador pode atingir: verde (permanece conectado), amarelo (providenciar desconexão) e vermelho (desconectar e realizar manobra de escape). A figura a seguir ilustra estes setores: A figura a seguir ilustra um exemplo de Raio de “Trenzinho” utilizado na P-58 e a interferência com 2 poços do projeto: UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 86/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) 6.3.4 Áreas de Exclusão das UEPs Ao posicionar-se uma determinada UEP se deve observar as seguintes áreas de exclusão de modo a não interferir com o posicionamento das cabeças de poços ou de equipamentos submarinos no arranjo submarino: Área restrita para movimentação de cargas (normalmente considerar um raio de 500m em volta da UEP); Raio de Off-loading ou raio do “trenzinho”- no caso de uso de plataformas que realizam tal operação conforme item 6.3.3; Áreas de fixação dos pontos de ancoragem no leito marinho – deve-se considerar normalmente um afastamento de 200m no sentido longitudinal da amarra e de 80m no sentido transversal da amarra (ver figura a seguir). UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 87/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) Zona de tensão dos Risers - No caso de adoção de risers em catenária, costuma-se definir um raio onde as flowlines são ancoradas, a fim de assegurar a configuração de projeto da catenária do riser, pois caso não se tenha tal ponto de ancoragem, durante as movimentações dos risers no leito marinho, pode-se haver um “desfazimento” da configuração da catenária e eventuais cruzamentos no leito marinho. A região entre a plataforma e o raio da zona de tensão deve ser evitada para o posicionamento de cabeça de poços, tendo-se em vista que as linhas entre o poço e a plataforma deverão ter um traçado de tal forma que passe na zona de tensão, além de apertar o corredor disponível para as linhas dos poços vizinhos, conforme ilustrado na figura a seguir: UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 88/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) Para o cálculo do raio da Zona de Tensão dos risers ver o item 10.1. 6.3.5 Projeto de outros conceitos de UEPs e Sistemas flutuantes 6.3.5.1 Plataformas tipo TLP ou TLWP A filosofia da plataforma tipo TLP ou TLWP é operar com os poços com completação seca e para tal deve-se consultar ao Ativo onde a mesma ficará localizada e como será a trajetória das perfurações destes poços. Não havendo informações precisas pode-se escolher uma posição tal que a TLP fique o mais centralizada possivel em relação aos objetivos dos poços e que se tenham afastamentos menores que 4000m (até o final do objetivo). A TLP ou TLWP por possuir tendões na vertical, não possui representação de ancoragem no arranjo submarino, exceto em projetos que a mesma possua jumpers com cargas elevadas interligados ao FPSO, que necessitem de uma ancoragem no sentido contrário, a fim de neutralizar os esforços horizontais. Caso isto ocorra, deve-se consultar ao pessoal da ancoragem para a definição da mesma. Pode-se avaliar também a possibilidade de uso de poços em completação molhada neste tipo de plataforma, por motivo de ficarem muito distantes e não poderem ser perfurados em direção a TLP, ou então por motivos econômicos ou de planejamento do projeto (normalmente os poços injetores ou poços já perfurados em Teste de Longo Duração), devendo-se neste caso, interligar tais poços por meio de risers em catenária na TLP e então prever que os esforços horizontais destes risers sejam suportados pela ancoragem da TLP. Existe ainda a possibilidade de quando optar-se por um arranjo com TLP com FSO, de interligar-se os poços injetores no FSO, no qual deve-se instalar uma planta de injeção e o mesmo passaria a ser denominado FSOI. Normalmente considera-se o limite de 17 poços numa TLWP e evita-se colocar poços injetores em completação seca, a fim de diminuir os custos de perfuração, passando-se os mesmos para o FPSO como poços satélites. O projeto da TLP ou TLWP está atrelado a definição de como será exportada a sua produção para o navio FSO (opção TLP) ou FPSO (opção TLWP) e as condições de off- loading do FPSO. Atualmente a distância que se recomenda utilizar entre as 2 UEPs é de 350m, com interligação dos dutos em “varal” (jumpers a meia-água) também denominados de MWR (Middle Water Riser). ficando a TLP ou TLWP posicionada pelo lado bombordo do FPSO Spread Moored, conforme foi concebido para o projeto de Papa-Terra e ilustrado na figura a seguir: UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 89/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) Faz-se necessário uma análise de interferência entre os dutos em “varal” de modo a evitar possíveis danos devido ao “clashing” dos mesmos e para minimizar-se tais interferências, deve-se procurar aumentar o máximo o espaçamento entre suportes e utilizar alturas diferentes(“F” na figura acima) para os dutos, conforme ilustrado a seguir: UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 90/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) Geralmente não se adota a opção de FPSO Turret para operar em conjunto com a TLP tendo em vista a necessidadeda área delimitada pelo raio do “trenzinho” que faz com que a distância entre as UEPs fique excessiva, o que penaliza o projeto em termos de custos e de garantia de escoamento. Caso queira-se estudar a opção Turret uma das opções recomendadas é estudar o varal em “W” (risers a meia agua com uso de flutuadores) interligando a TLWP ao FPSO, conforme ilustrado a seguir Configuração dos Riser de Transferência a meia-água com flutuadores denominada “varal em W” entre TLWP e FPSO Para efeito de desenho no arranjo submarino considera-se a TLP com um desenho similar a uma SS com pontoon fechado. No caso de poços com completação seca recomenda-se que os objetivos dos mesmos sejam identificados com cores diferentes, a fim de diferenciá-los dos demais e deve-se solicitar ao Ativo como seria o traçado dos direcionais para os poços mais complexos (tipo Design Well). 6.3.5.2 PLATAFORMAS TIPO SPAR Este conceito de plataforma se aplica a poços em completação seca e o projeto é similar a TLP (ver premissas no item acima) exceto que a mesma necessita de uma ancoragem que normalmente utiliza-se a configuração de ancoragem do tipo “pé de galinha”. Esta solução tem sido contra-indicada nos diversos projetos pela pouca atratividade ao projeto e demandar distâncias maiores entre a SPAR e o FPSO o que implica em utilizar UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 91/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) configurações de risers de exportação entre SPAR e o FPSO do tipo “varal em W” ou uso de GAP conforme ilustrado acima. Desenho de uma SPAR Para efeito de desenho no arranjo submarino considera-se a SPAR com um desenho similar a um FPSO Turret só que do tipo redonda (diâmetro em torno de 100m). Normalmente tem-se optado por SPAR sem armazenamento e caso seja viabilizado o projeto de uma SPAR com armazenamento, deve-se desenhar a região de off-lading e seu respectivo Raio de “trenzinho”, similar ao que está mostrado para a MONOBR. 6.3.5.3 Plataforma tipo MONOBR A Plataforma do tipo MONOBR está homologada atualmente para completação molhada e consiste em um sistema de produção flutuante, em forma de mono-coluna, com capacidade para armazenar óleo. A forma do casco MonoBR garante o mínimo movimento possível da plataforma, quando ela é excitada por ondas e correntes do mar. Além disso, o novo formato viabiliza risers de produção em 2.500 metros de lâmina d'água (inclusive risers rígidos). Pretende-se estender este conceito para completação seca, mas ainda está em fase de estudo para homologação e não deve ser considerada esta tecnologia para tal aplicação. Para efeito de arranjo ela deve possuir as seguintes características: -Diâmetros da plataforma entre 100 a 80m; -Prever um setor para Utilizar os mesmos valores de “trenzinho” do FPSO Spread Moored acrescido do raio da MONOBR (o raio do trenzinho é até o centro da mesma; -Considerar que na superfície teremos 3 áreas de operação divididas em 3 setores exclusivos: área de off-loading, área do heliponto e área de suportação dos risers; -A ancoragem da MONOBR será do tipo “pé-de-galinha” com valores de raio de ancoragem similares aos adotados nos FPSOs tipo Turret; -Os suportes dos risers devem ficar posicionados em um determinado setor, utilizando-se suportes do tipo cônico, ou então considerar o uso de um moon-pool no centro da plataforma, onde os risers poderiam ficar distribuídos no perímetro do mesmo, utilizando- se os mesmos conceitos de I-tubes e bocas de sino de um FPSO tipo Turret. UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 92/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) Para a MONOBR utiliza-se os mesmos parâmetros adotados para o projeto do FPSO Spread Moored, e tais raios são medidos a partir da posição projetada para operação de off- loading na mesma, conforme ilustrado a seguir. UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 93/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) 6.3.5.4 Monobóias As monobóias são utilizadas normalmente como sistema de contingência para operações de transferência de óleo de uma plataforma, onde não é possível a aproximação de navios cisternas para fazer operações de “off-loading”. As monobóias são sistemas flutuantes cilindrícos interligados a uma UEP através de um ou mais risers e que servem básicamente para estocar uma pequena quantidade de óleo para posterior alívio por navios aliviadores. A monobóia dispõe de mecanismos para atracação de mangotes para alívio de produção pelo navio cisterna e também são ancoradas ao leito marinho por meio de amarras, podendo ter entre 6 a 8 linhas de amarração ou utilizar de um sistema tipo “pé de galinha” (3 setores de 3 amarras) no caso de grandes monobóias. Para efeito de posicionamento de uma monobóia em relação a uma plataforma sugere-se uma distância mínima de 3000m e numa direção entre NW ou SW em relação a plataforma, a fim de não restringir a conexão do navio aliviador com o navio cisterna. UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 94/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) A figura a seguir ilustra um riser de 10” na configuração Pliant-wave interligado a Monobóia SBM-3 e que servia de exportação das plataformas de Marlim: A figura a seguir ilustra o detalhe da chegada do riser na Monobóia SBM-3: Em alguns projetos de terminais oceânicos é possível ter-se uma ou 2 monobóias interligadas a um FPSO ou FSO de modo a permitir a diferentes operações de carregamentos e desacarregamentos entre navios, conforme a necessidade e capacidade UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 95/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) de produção esperada para ser recebida neste terminal, conforme ilustrado nas figuras a seguir para o projeto UOTE (Unidade Offshore de Transferência e Exportação): ESQUEMA DE INTERLIGAÇÃO DA UOTE ARRANJO SUBMARINO DA UOTE UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 96/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) Observar que os risers utilizados nas Monobóias possuem configuração complacente, podendo ser do tipo lazy-wave, pliant-wave ou steep-wave, conforme as características do projeto (LDA, diâmetro do riser, passeio da monobóia) e os risers normalmente são projetados para baixas pressão(em torno de 20Lb) e em alguns casos, onde a LDA é abaixo de 70m, admite-se a utilização de mangotes flexíveis em substituição aos risers. Para efeito de desenho no arranjo submarino considera-se um cilindro (raio da ordem de 10m) e ancoragem pode ser simétrica com 6 ou 8 amarras ou num formato pé de galinha com 3x2 ou 3x3 amarras. 6.3.6 PLATAFORMAS DE INTERVENÇÃO NOS POÇOS 6.3.6.1 Sondas Ancoradas São unidades flutuantes móveis tipo SS que ficam posicionadas e ancoradas por um determinado período sobre um poço para perfuração ou intervenção do mesmo. Em arranjos submarinos onde pretende-se estudar a interferência de sondas ancoradas nos poços com os obstáculos de fundo e a ancoragem de uma UEP, caso exista, faz-se necessário que o projetista crie células de uma plataforma tipo SS com uma ancoragem convencional ou “Taut-leg”, dependendo da LDA, e procure avaliar junto com o pessoal da ancoragem como a mesma ficará posicionada no arranjosubmarino sem interferir com os outros poços e/ou equipamentos submarinos, nem com a ancoragem da UEP. Recomenda- se utilizar um desenho de SS com 2 pernas de ancoragem (espaçadas angularmente de 30 a 45 graus) em cada corner da plataforma. 6.3.6.2 Sondas DP São unidades flutuantes móveis tipo SS ou Navios Sonda que possuem posicionamento dinâmico (Dynamic Positioning, DP) para operar por um determinado período sobre um poço para perfuração ou intervenção do mesmo. Nos projetos cuja premissa é de intervenção nos poços utilizando-se Sondas DP, deve-se levar em conta os chamados “Diagramas de restrição de obstáculos” (ou simplesmente “bolhas assassinas”) que determinam os setores ao redor da locação, no fundo e na superfície do mar, vetados à instalação de qualquer tipo de equipamento temporário ou permanente. Estes diagramas possuem fundamento estatístico e levam em conta a distribuição direcional de correntes marítimas e o tempo médio para que uma Sonda DP recupere o controle sobre o sistema de posicionamento dinâmico após a ocorrência de um blackout (colapso generalizado do fornecimento de energia, com parada total dos propulsores). UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 97/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) Equação para dedução dos limites do Diagrama de Restrição (DR): – Probabilidade de colisão, valores aceitos de 1 vez a cada 50 anos para superfície e 1 vez a cada 10 anos para subsuperfície. – Probabilidade de ocorrer um blackout (MTBF), baseado no histórico de blackouts da frota Petrobras. – Probabilidade do blackout durar determinando tempo. Baseado no histórico de blackouts da frota Petrobras (BDIP, 71 ocorrências até 2010; 90 ocorrências até 2014) e então criada Distribuição matemática de Probabilidade com referencia nos valores de média e desvio padrão baseados no histórico Petrobras. – Probabilidade da deriva-livre ocorrer em determinada direção. A probabilidade da deriva ocorrer em determinada direção é calculada com base nas direções de deriva das simulações. DriveOff – Distancia mínima (300 metros) do diagrama, valor independente da estatística. A diferença entre a bolha de superfície e a bolha de fundo é definida apenas pela probabilidade de ocorrência. Superfície Subsuperfície DIAGRAM A DE EVTE Distância TDP Trecho Superior da Catenária DriveOff UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 98/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) Para determinação dos Diagramas de Restrições de um determinado campo, são necessárias as seguintes informações; - Tipo de Sonda a ser utilizada- em função das características do campo e da sua LDA,em caso de não saber qual sonda está sendo prevista, para efeito de “Bolha de EVTE” pode-se considerar a adoção de famílias de Sonda já utilizadas em função do seu deslocamento, conforme tabela a seguir: Faixa de deslocamento (t) Nome da Família SS Unidades da familia QUANT. UNIDADE S 0~22000 SS-A SS-47 SS-56 SS-57 SS-60 SS-61 5 22000~30000 SS-B P-23 SS-37 SS-43 SS-49 SS-51 SS-53 SS-82 7 30000~38000 SS-C SS-76 SS-79 SS-80 SS-81 SS-84 SS-85 SS-87 6 38000~50000 SS-D SS-55 SS-58 SS-68 SS-71 SS-73 SS-75 SS-77 SS-78 SS-83 9 50000~60000 SS-E SS-69 SS-70 2 Monocoluna MC SS-74 SS-86 2 Unidades em uma mesma linha pertencem a mesma família TOTAL 31 Faixa de deslocamento (t) Nome da Família NS Unidades da família QUANT. UNIDADE S 0~30000 NS-A NS-07 NS-09 NS-11 NS-15 NS-16 NS-17 NS-18 NS-21 NS-23 9 50000~85000 NS-B NS-35 1 85000~98000 NS-C NS-28 NS-30 NS-31 NS-34 NS-36 NS-37 NS-38 NS-39 NS-40 NS-43 NS-44 11 98000~104000 NS-D NS-27 NS-29 NS-32 NS-33 NS-41 NS-42 6 Unidades em uma mesma linha pertencem a mesma família TOTAL 27 FAMÍLIAS DE SONDAS SS FAMÍLIAS DE SONDAS NS Região de localização do Campo de produção : para tal foi considerado a divisão da costa brasileira em Regiões para cada Bacia, conforme figuras a seguir: UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 99/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 100/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) As classificações das Regiões baseou-se na similaridade dos dados de veloc. médias das correntes que ocorrem em cada Bacia Para definição da “Bolha máxima” de EVTE definiu-se que seria considerado a junção dos Máximos Diagramas conforme ilustrado a seguir: Para o posicionamento das cabeças dos poços nos arranjos submarinos deve-se considerar a interferência das sondas de posicionamento dinâmico na área durante a perfuração e intervenções dos poços. Máximo dos diagramas de SS Máximo dos diagramas de NS Máximo entre os dois máximos Diag. De Restrição de EVTE UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 101/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) A bolha de fundo restringe a presença de equipamentos no seu interior em uma região com cota de 10m acima da locação do poço (10m são relacionados a cota da desconexão do equipamento de fundo ao poço), conforme ilustrado na figura a seguir: 7. INSUMOS PARA ELABORAÇÃO DO ARRANJO SUBMARINO Para início do desenvolvimento de um arranjo submarino são necessários os seguintes insumos: 7.1 Insumos Fornecidos pelo Ativo: 7.1.1 Malha de Drenagem do Reservatório O reservatório pode estudar vários cenários de números de poços em função das características de drenagem e do tipo de UEP a ser utilizada. Em grandes projetos geralmente faz-se 3 cenários de desenvolvimento para as opções pessimistas (P10), realistas (P50) e otimistas(P90) variando o número de poços em cada opção conforme ilustrado a seguir e a partir das simulações das curvas de produção e das análises econômicas efetuadas, define-se do número e tipos de poços produtores e injetores a considerar(inclusive poços reservas); UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 102/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) Cenário Pessimista (P10) Cenário Realista (P50) Cenário Otimista (P90) O reservatório deve informar as coordenadas das cabeças dos poços (caso já definida)ou dos objetivos (no caso de poços horizontais), sentido de entrada e possibilidade de inversão ou giro do objetivo. UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 103/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) As informações de perfuração de poços horizontais (afastamentos mínimos e máximos das cabeças dos poços ao início dos objetivos, possíveis deflexões laterais ou inversões das entradas) devem ser obtidas ou discutidas com o Ativo a fim de avaliar possibilidades de mudanças das locações das cabeças dos poços, caso isto seja necessário no desenvolvimento do arranjo submarino. A figura abaixo ilustra a representação dos poços horizontais: 7.1.2 Ring Fence do Campo Com a criação da ANP foram estabelecidos limites (Ring Fence) para cada campo submarino da Bacia de Campos originando os blocos de cada campo submarino e a figura a seguir mostra comoficaram estes blocos (os blocos em branco já estão produzindo ou em fase de implantação do projeto e em vermelho ainda serão estudados sua viabilidade de produção): UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 104/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) Ring Fence dos Blocos da Bacia de Campos UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 105/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) A questão da Ring Fence é complexa, pois apenas consegue delimitar a extensão geográfica da superfície do leito marinho, mas não o contorno do reservatório de determinado campo submarino, devido a complexidade de seu posicionamento na sub- superfície e suas particularidades geológicas, assim como impor restrições ao arranjo submarino e que por vezes pode criar situações atípicas na elaboração submarino, tais como: Mudança na locação da cabeça de poço para mantê-la no limite da Ring Fence; Objetivo posicionado em outro bloco e cabeça do poço dentro do bloco; Desvio no track dos dutos submarinos (flexíveis ou rígidos) a fim de respeitar o limite do bloco do campo; Nos casos em que existam interferência de dutos, amarras da UEP e equipamentos submarinos com outro bloco vizinho e que seja necessário a sua instalação em tal área devido às necessidades impostas pelo arranjo submarino, torna-se necessário informar tal interferência com a devida justificativa ao operador do outro campo para que o mesmo aprove ou não tal instalação, situação esta que pode complicar quando tal operador for concorrente com a Petrobrás, podendo o mesmo criar sanções ou exigir indenizações pelo uso da área. 7.1.3 Documentos de Projeto Elaborados pelo Planejamento e Desenv. da Produção a) Base de Projeto - Trata-se de um documento que deve ser elaborado pelo Ativo conforme padrão PG-1EP-00042 – Diretrizes para Elaboração das Bases de Projeto de Instalações Submarinas de Produção e que possui as informações básicas para compreensão e elaboração do projeto. Na fase 1 do projeto este documento costuma ter pouca consistência a nível de informações e a princípio este projeto pode ser substituído pela Declaração de Escopo ou Plano de Desenvolvimento do Campo. Na fase 2 do projeto este documento pode ter vários pontos ainda sem definição e/ou a serem estudados ou reavaliados ao longo do projeto e que dependendo das características do Reservatório pode apresentar diferentes cenários de poços em função de suas probabilidades (P10-pessimista, P-50-realista e P-90-otimista), diferentes cenários de plataformas, de métodos de elevação, de equipamentos submarinos, de dutos submarinos e de sistemas de risers. Também se deve informar quais os direcionados estratégicos para o projeto, caso exista. Normalmente anexado a Base de Projeto, o cliente emite uma Folha de Dados dos poços a serem considerados para o projeto, onde temos as seguintes informações: -nome da locação dos poços; - Função dos poços(produtor de óleo ou gás, injetor de água ou gás e descarte de gás) e se será considerado como firme ou reserva para o projeto. -Fases ao longo da vida do poço- em alguns projetos pode ocorrer que o poço será convertido futuramente, podendo ter casos de poços que iniciam como produtores e depois tornam-se injetores de água ou gás, ou poços que iniciam como injetores de gás e depois são convertidos para injetores. É importante descrever qual seria o período UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 106/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) que o mesmo será convertido a fim de avaliar o agrupamento do mesmo em um manifold futuro com outros poços vizinhos, caso necessário; -Forma de perfuração dos poços(vertical, horizontal e direcional) indicando as restrições de alcance para a perfuração(no caso de poços direcionais); -coordenadas dos objetivos das locações ou das cabeças dos poços(caso já perfurado); -forma de construção dos poços(1, 2 ou 3 fases) afim de avaliar o grau de risco para execução de direcionais; -tipo de completação(convencional ou inteligente); -sequencia dos poços; -Restrições para interligação de determinados poços em manifolds; -Sugestões de agrupamentos de poços em manifolds; b) Termo de Referência do Projeto - O TRP é o documento normalmente utilizado na Fase 1 e que cria formalmente o projeto, determina seu início, designa o coordenador provendo a ele a autoridade necessária para a realização do projeto. Estabelece as metas, objetivos, restrições e premissas do projeto. c) Plano de Desenvolvimento do Campo - documento que Corporativo da empresa (normalmente elaborado pela ENGP) normalmente utilizado na Fase 1 e onde consta os diversos capítulos referentes a explotação de um novo campo de produção, onde a Petrobrás informa as principais características do campo e como pretende-se desenvolver a explotação da produção do mesmo ao longo dos anos afim de obter-se a Declaração de Comercialidade junto a ANP. d) Declaração de Escopo - documento preenchido pelo Ativo onde consta o escopo do serviço a ser realizado pela Gerência de Interligação submarina, informando as justificativas, objetivos do projeto, as premissas e restrições a serem consideradas no projeto. e) Ata de Reunião (Kick-off-Meeting) - Ata elaborada na Kick-off-meeting (reunião de partida de projeto) onde a coordenação apresenta o escopo do projeto e solicita a elaboração do projeto e a estimativa de custos para a Gerência de Interligação Submarina. Nesta reunião são dirimidas as dúvidas relativas ao detalhamento do projeto. Cabe enfatizar que os documentos acima costumam sofrer revisões em cada passagem de Fase do PRODEP (1, 2A e 2), sem considerar é claro as revisões normais devido a alterações no projeto. UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 107/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) 7.2 Insumos solicitados a outras Gerências da US-SUB: a) Mapa do SGO (Sistema de Gerenciamento de Obstáculos) - Mapa Geográfico elaborado pela Gerência de Geodésia e que é georeferenciado a partir do Datum da Região ou a partir do SIRGAS 2000 que é hoje um sistema mais moderno capaz de compatibilizar os Sistemas geodésicos utilizados pelos países da América do Sul, promovendo a definição e estabelecimento de um referencial único com precisão compatível com a tecnologia atual de posicionamento. Este mapa mostra as plataformas, dutos e equipamentos submarinos já instalados e a serem instalados e permite a consulta de algumas informações básicas dos dutos em operação ou abandonados, assim como também informa as posições de plataformas móveis (tipo sonda) e áreas restritivas ou proibitivas para uso de plataformas ou de instalação de equipamentos submarinos. A Batimetria do retirada do SGO a qual possui isobatimétricas de 10 em 10m, normalmente não é utilizada nos arranjos submarinos, pois a mesma é elaborada a partir de levantamentos batimétricos extraídos do PROCAP e de informação extraídas de campo (perfuração dos poços, instalações de equipamentos, etc.). Recomenda-se que a Batimetria do Arranjo submarino seja obtida a partir de levantamentos realizados pela US-SUB/GM(mais refinada que a do SGO) e que normalmente são extraídos a partir de levantamentos sísmicos e/ou de AUV, obtidos para a caracterização do relevo do solo e mapeamento Geohazard e então, deve-se consultar se há mapas batímetricos da região interessada em outros projetos já executados ou então solicitar à US-SUB/GM, para que a mesma gere um novo mapa batimétrico a partirdos seu banco de dados. A solicitação de mapas batimétricos a US-SUB/GM é feita pelo site da E&P-SERV. Caso a US-SUB/GM não disponha de levantamentos da região interessada, o coordenador do projeto pela US-SUB deverá programar a aquisição do levantamento da área junto à ENGENHARIA, de modo que esta informação esteja disponível o mais breve possível, principalmente durante a fase de definição do projeto e a princípio, para a fase conceitual poderá ser utilizado o mapa batimétrico extraído do SGO a qual possue isobatimétricas de 10 em 10m, a partir de levantamentos batimétricos extraidos do PROCAP e de informação extraidas de campo (perfuração dos poços, instalações de equipamentos, etc.). Recomenda-se neste caso que seja colocado uma nota no desenho informando que: -Neste arranjo foram utilizadas as isóbatas batimétricas extraidas do SGO, que possuem pouca precisão e poucas informações sobre o relevo do solo e que deverá ser atualizado posteriormente a partir do recebimento de novos levantamentos batimétricos necessários para a definição do relevo do solo. Recomenda-se que, ao extrair o arranjo submarino do SGO, se verifique se o mesmo se encontra atualizado de modo que o arranjo submarino espelhe o mais real possível os obstáculos existentes no leito marinho. Também na extração do arquivo no SGO deve-se extrair as Ring Fence dos campos submarinos(costuma estar desabilitado no programa). UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 108/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) Também recomenda-se converter o arquivo extraído do SGO, que é elaborado em 3D, para visualização em 2D de modo a evitar-se leitura errôneas de medidas do desenho. O Projetista deve procurar limpar conteúdos extraidos do SGO que contém informações que são momentâneas e que não irão espelhar a verdade na época da instalação do projeto (ex. Ancoragem de Sondas, Sondas DP e suas “bolhas assassinas”, abandono temporário de linhas ou amarras, rotas de projeto, etc.) e que podem gerar confusão ao arranjo submarino. O projetista deve preferencialmente colocar os obstáculos existentes do leito marinho, e demais instalações existentes (plataformas, dutos já lançados, equipamentos existentes, etc.) em um mesmo nível de desenho e numa cor cinza, com exceção da batimetria e a Ring Fence que devem ficar em seus respectivos níveis de desenho e atributos de cor e peso. Para a batimetria do SGO recomenda-se que se gere 2 tipos de isóbatas batimétricas: primárias (de 100 em 100m) e secundárias (demais isóbatas) e que estas fiquem em níveis diferentes de modo a permitir gerar arranjos submarinos apenas com as isobátas primárias. b) Mapa Geohazard preliminar da região - mapa elaborado pela Gerência de Geologia Marinha contendo os levantamentos de riscos geológicos e feições do solo (Geohazard) e dos possíveis obstáculos encontrados no leito marinho para efeito de instalação de dutos (principalmente nos casos de dutos rígidos que são sensíveis a instalação em regiões acidentadas), equipamentos submarinos e ancoragem de plataformas. Podem ocorrer casos em que o projeto esteja localizado em uma área que não tenha sido abrangida pelos levantamentos existentes na Gerência de Geologia Marinha (normalmente extraídos de mapeamentos sísmicos) e que são necessários a contratação de novos levantamentos e para tal a coordenação do projeto deve-se solicitar este pedido junto a Engenharia com suporte da GM. O relevo do solo Marinho pode impactar o sistema de produção de um campo, dado as suas características de formação que podem afetar tanto a instalação de equipamentos submarinos, como sistemas de ancoragem de UEP’s e também o comportamento de elevação dos fluídos dos poços até as UEP’s ou entre UEP’s, podendo até inviabilizar suas locações e terem que ser relocados a fim de atender as interferências existentes. Para tal são necessários estudos geotécnicos e geológicos (denominado Geohazard) da região de interesse a fim de avaliar os seguintes fatores que podem comprometer o projeto: Formação de canyons ou ravinas- deve-se avaliar a instabilidade desta região que pode em certos casos impedir a passagem ou instalação de dutos ou equipamentos nestes locais; Presença de depressões ou morros- pode afetar a instalação de dutos submarinos; Presença de formação de corais ou de regiões de rochas carbonáticas- representa um obstáculo para passagem de dutos e cravações de estacas; Presença de lama – pode comprometer a fundação de equipamentos submarinos; UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 109/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) As figuras a seguir ilustram o relevo do fundo marinho do campo de Piranema (UN-SEAL) SES-142 SES-143A SES-92 SES-149 SES-129 SES-147 SES-150 SES-151 SES-154 Cânion Cânions Plataforma Continental Talude N SES-142 SES-143A SES-92 SES-149 SES-129 SES-147 SES-150 SES-151 SES-154 Cânion Cânions Plataforma Continental Talude N A figura a seguir ilustra um exemplo de mapa de Feições geológicas contendo os riscos associados: UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 110/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) Figura de um Mapa de Feições Geológicas de Risco para instalação de equipamentos submarinos, utilizando como fundo o mapa de Edge no Campo de Roncador. Antes de iniciar a elaboração do arranjo submarino, faz-se necessário que o projetista insira no arranjo submarino as principais delimitações identificadas como riscos no mapa de GeoHazard e que classifique os mesmos de acordo com o risco associado a cada elemento ou delimitação do Geohazard, de modo que permita-se observar se existem riscos de posicionamento dos elementos que compõem o arranjo submarino (plataformas e suas ancoragens, dutos submarinos e equipamentos submarinos). A legenda abaixo mostra algumas delimitações utilizadas em mapas GeoHazard: UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 111/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) 7.3 Consultas Corporativas: No caso de projetos que se pretende adotar novas tecnologias de sistemas submarinos de produção ou de novos conceitos de plataformas, faz-se necessário uma consulta prévia ao órgão responsável para condução de Desenvolvimento de Novas Tecnologias na empresa (ENGP ou CENPES) no intuito de informar a viabilidade destas novas tecnologias ou conceitos e os riscos associados de modo e já iniciar discussões relativas a qualificação, meios de instalação e estratégias de aquisição ou contratação. 8. PREMISSAS PARA ELABORAÇÃO DO ARRANJO SUBMARINO 8.1 Premissas de Projeto dos Poços São os seguintes os tipos de poços considerados nos projetos: 8.1.1 Por Tipo de Escoamento • Produtor de Óleo • Injetor de Agua • Injetor de Gás 8.1.2 Por Tipo de Perfuração • Vertical • Direcional • Horizontal - Pequeno afastamento (até 800m) UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 112/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) - Médio afastamento (até 1500m) • ERW-Extend Reach Well-Longo afastamento (acima de 1500m) • Design Well- Perfuração com trajetória curva • Bi-lateral • Multi-lateral 8.1.3 Por Tipo de Completação • Alta vazão (Ex. MLS-42) • Inteligente • Com BCSS na coluna do poço A figura a seguir mostra 2 esquemáticos de perfuração de poços horizontais: Poço de Pequeno Afastamento Poçode Médio e Grande Afastamento 8.2 Premissas para Posicionamento das Cabeças dos Poços A partir de informações obtidas da Declaração de Escopo do Projeto, ou da Folha de Dados ou de outro documento proveniente do Ativo, plota-se as coordenadas das cabeças dos poços verticais ou de ínicio e fim dos objetivos dos poços horizontais e desenha-se as cabeças ou os objetivos dos poços. Recomenda-se que se indique sempre que possível no GENPO/GPEC RIG: P-41 WELL: E1P1 ROTARY TABLE= 24 W.D.= 770 UTM RIG : Nr= 7.504.728,00 Sr= 367.682,00 RT/MUD LINE= 794 UTM TARGET : Nt= 7.505.394,00 St= 368.790,00 PARCIALS COORD.: N/S= 666,00 E/W= 1.108,00 AZtarg= 58,99 DIRtarg= 58,99 NE DISPLACEMENT TARGET = 1293 30" 830 20" 1144 KOP 1 1235 BUR1=1/ 15 R1= 859,44 EBU 1 1754 1792 174 OCT-30/1997 Slant Inc.= 37,13 Renato Amaro 13 3/8" CSG 2370 641 2565 9 5/8" CSG Inc. KOP 2 2628 836 2888 82,43 9 5/8" CSG 2850 1217 3341 BUR2=1/ 10 R2 = 572,96 SAND TOP 2850 1217 3341 DLS = 3,05 TARGET 2855 1293 3417 TD 600 4017 Pilot Inc.: 82,43 Horizontal interval Distance pilot-horizontal hole : 37,91 Dist. VDtarg-Vdcs : 4,99 GENPO/GPEC RIG: P-42 WELL: E1I3 ROTARY TABLE= 24 W.D.= 870 UTM RIG : Nr= 7.503.555,00 Er= 372.808,00 RT/MUD LINE= 894 UTM TARGET : Nt= 7.503.699,00 Et= 372.673,00 PARCIALS COORD.: N/S= 144,00 E/W= -135,00 AZtarg= 316,85 DIRtarg= 43,15 NW DISPLACEMENT TARGET = 197 30" 930 20" 1244 1270 BUR1=1/ 15 RAIO1= 859,44 OBS.: 1- Run 13 3/8" casing bellow of Oligoceno reservoir depth. #VALOR! #VALOR! #VALOR! INCLslant= #VALOR! 13 3/8" CSG 2600 0 2600 KOP 2657 0 2657 OCT-30/1997 Renato Amaro 9 5/8" CSG Inc. SAND TOP 2850 153 2923 90,00 BUR =1/ 3,45 R2 = 197,67 9 5/8" CSG DLS = 8,83 TARGET 2855 197 2968 TD 600 3568 Pilot Inc.: 0 Horizontal interval Distance pilot-horizontal hole: 197,00 #VALOR! UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 113/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) arranjo submarino as letras I (de início) ou F (de fim) no objetivo de modo que, havendo possíveis inversões de entrada dos objetivos, isto fique explicitado no arranjo submarino. Quando o projeto priorizar o uso de poços verticais e for necessária a utilização de poços direcionais por motivo de interferência com a locação da plataforma, com a “bolha assassina” da sonda de workover ou de melhoria das rotas dos dutos no leito marinho, deve-se buscar respeitar os limites máximos permissíveis de direcional informado pelo Ativo. E quando for o caso de usar poços direcionais apenas para a redução de comprimento de linhas (normalmente visando a melhoria no escoamento dos poços), deve-se trabalhar com os valores de direcionais ótimos (aumento do custo de perfuração não fique maior que a redução de custo das linhas) e para tal, deve-se consultar ao Ativo quais seriam estes valores para cada tipo de poço. O projetista deve indicar no arranjo submarino ou colocar numa tabela, os valores de direcionais utilizados nos poços. No caso em que o Ativo forneça o contorno dos reservatórios, os mesmos devem ficar armazenados em um nível separado, de modo a permitir ocultar a sua visualização quando necessário (sugere-se que no arranjo final a ser emitido que o mesmo fique omitido, a não ser em casos que o Ativo solicite sua inclusão). Para definição da posição das cabeças de poço faz-se necessário que o pessoal de poço informe o seguinte: 8.2.1 Afastamento Mínimo e Máximo dos Objetivos O pessoal de poço deve informar quais afastamentos (distância da cabeça do poço até o início do objetivo) serão utilizados no projeto na falta de dados considera-se uma distância entre 500 a 600m; 8.2.2 Deflexão Lateral da Perfuração O pessoal de poços deve informar a possibilidade de deflexão lateral máxima da perfuração para entrada no reservatório, a fim de permitir possível remanejamento da cabeça do poço, caso seja necessário; 8.2.3 Uso de Poços sem DSSS (critério de poços isolados) Entende-se como poço Isolado, o poço submarino onde é insignificante, durante a fase de produção, a frequência de eventos devidos a agentes externos capazes de arrancar ou provocar um dano severo na ANM, conforme Norma PETROBRÁS N-2765 Rev. A. Para este poço dispensa-se o uso de DSSS (Dispositivo de Segurança de Subsuperfície) que é um dispositivo utilizado para impedir o fluxo de hidrocarbonetos para o mar, pela coluna de produção, em caso de perda de integridade da ANM o que acarreta uma economia de cerca de US1MM ao projeto além de reduzir custos de intervenção de sondas no poço devido a eventuais falhas nesta válvula de segurança. UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 114/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) Segundo a Norma PETROBRÁS N-2765 Rev. A, para que um poço submarino seja considerado isolado deverá obedecer aos seguintes critérios: a) estar localizado em lâmina d’água maior que 80 m. b) não ter nenhum dispositivo submarino cuja instalação ou manutenção represente um risco significativo ao poço, incluindo amarras de âncoras, capaz de arrancar ou provocar um dano catastrófico à ANM, a ponto de permitir a comunicação do poço com o fundo do mar, localizado a uma distância, medida na horizontal, menor ou igual aquela determinada conforme a Tabela 1. Deve ser dada atenção especial a dispositivos submarinos com previsão de instalação posterior. Tabela 1 - Relação Entre Lâmina D’água e Distância para Definição de Poço Isolado Lâmina d’água - LDA (M) Distância horizontal (M) 80 < LDA ≤ 170 LDA + 30 170 < LDA ≤ 900 200 900 < LDA ≤ 1000 200 + (LDA - 900) x 0,1 LDA > 1000 210 + (LDA - 1000) x 0,04444 NOTA A distância medida entre os dispositivos submarinos possui uma margem de erro, a qual depende do método de medição utilizado. Esta margem de erro deve ser considerada na fase de locação dos dispositivos submarinos e somada à distância definida nesta Tabela. c) estar localizado a uma distância, medida na horizontal, superior a 600 m de qualquer UEP localizada em LDA menor ou igual a 1000 m. Para UEP localizada em LDA maior que 1000 m, esta distância deve ser calculada pela fórmula abaixo: Distância (m) = 600 + (LDA -1000) / 2 d) ter pressão na cabeça do poço menor que 10000 psi e temperatura na cabeça do poço menor que 121 ºC; e) não estar localizado em áreas de taludes instáveis (“mud sliding”) ou em áreas sujeitas a deslizamento do solo marinho, que possa causar danos ao revestimento do poço; f) não ser poço com características excepcionais que possam aumentar significativamente o risco, por exemplo, dificuldade e tempo elevado de perfuração de poço de alívio; g) não ter as válvulas M1 e W1 acionadas por uma única linha hidráulica. Em resumo, cabe ao projetista, em projetos com LDA>80m, procurar manter as cabeças dos poços afastadas conforme as distâncias informadas nos itens b e c acima. Em função do recente acidente de blowout ocorrido no Golfo do México, a PETROBRÁS atualmente não permite a utilização do critério de poço isolado para poços novos, ficando o mesmo restrito para os poços que já foram adotados tal critério. UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 115/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) 8.2.4 Uso de Poços em Clusters Este tipo de projeto é normalmente utilizado em projetos de águas rasas para facilitar o agrupamento de cabeças de poços de tal modo que permita a intervenção da sonda ancorada em tais poços sem que haja necessidade de DMA (desmobilização e mobilização da ancoragem). Neste caso recomenda-se uma distancia mínima entre ANM’s de 30m e no máximo de 100m. 8.2.5 Poços em TemplateEste tipo de projeto é normalmente utilizado em projetos de águas rasas onde utiliza-se tal equipamento como gabarito para facilitar o agrupamento de cabeças de poços em completação seca em plataformas fixas tipo jaqueta ou plataformas flutuantes do tipo SPAR ou TLP/TLWP, ou também em poços com completação molhada onde o template serve como interligaçao dos poços a um manifold (ex. do Manifold-template de Bonito). Neste caso a distância entre as cabeças de poços será em função do projeto de perfuração a ser informado pela equipe de poços. 8.2.6 Análise de Interferências de UEP’s com Sondas de Intervenção nos Poços Para definir-se a posição da UEP deve-se avaliar se a mesma, em conjunto com seu patterning de ancoragem, irá atender as locações das cabeças de poços previstas pelo reservatório considerando-se as sondas previstas para intervação nos poços ou, do contrário, uma vez definida a UEP, necessita-se estudar a melhor posição da cabeça dos poços de tal forma que não interfira com a UEP. Para tal é preciso observar as seguintes premissas em função dos tipos de Sondas a serem utilizadas: 8.2.6.1 Uso de Plataformas Auto-elevatórias Nos projetos em aguas rasas onde for utilizar este tipo de sonda (chamada de Sonda PA) deve-se observar as condições de assentamento das suas sapatas de modo a não interferir com os dutos na conexão com a ANM e a posição da sonda deve ficar fora da área de exclusão da UEP a ser considerada para o projeto. 8.2.6.2 Uso de Sondas Ancoradas Conforme descrito no Item 6.3.6 a figura a seguir exemplifica o posicionamento de uma sonda ancorada num arranjo submarino existente.. UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 116/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) Arranjo de uma sonda ancorada (SS-62) intervindo num poço no campo de Marlim Sul (P- 51) 8.2.6.3 Uso de Sondas DP Nos projetos cuja premissa é de intervenção nos poços utilizando-se Sondas DP que são Sondas de posicionamento dinâmico (Dynamic Positioning, DP) deve-se levar em conta os chamados “Diagramas de restrição de obstáculos” (ou simplesmente “bolhas assassinas”), conforme descrito no item 6.3.6.2, que determinam os setores ao redor da locação, no fundo e na superfície do mar, vetados à instalação de qualquer tipo de equipamento temporário ou permanente. Para o posicionamento das cabeças dos poços nos arranjos submarinos deve-se considerar a interferência das sondas de posicionamento dinâmico na área durante a perfuração e intervenções dos poços. A figura a seguir ilustra um Diagrama de Restrição Polar para Unidades de posicionamento dinâmico definido para o Campo de Roncador: UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 117/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) Diagrama Polar de Restrições Restrições de Superfície(área externa) Tempo de confiabilidade: 50 anos Restrições de Fundo(área interna) Tempo de confiabilidade: 10 anos Tempo de “black-out”: 18 minutos Tempo médio entre falhas: 1190 dias A análise de interferência das “bolhas assassinas” consiste no seguinte passo a passo: 1º - O projetista deve obter o desenho de “bolha assassina” de EVTE adequada ao campo de produção; 2º - Caso queira-se definir a locação da UEP, colocar a “bolha” nas cabeças dos poços previamente escolhidas com o pessoal de poço e avaliar se a ancoragem da UEP não toca em nenhuma das bolhas de fundo e caso toque, mover ou girar o necessário até conseguir fugir dos obstáculos do fundo. 3º - Observar se há alguma cabeça de poço dentro da área de exclusão da UEP, caso a mesma possua (no caso dos FPSO’s avaliar o raio do trenzinho) e se necessário mover a UEP ou senão reposicionar a cabeça do poço que esteja interferindo no arranjo, desde que atenda as premissas de perfuração informadas pelo Ativo. 4º - A bolha de fundo também deve ser utilizada para avaliar a interferêrencia entre cabeças de poços ou entre cabeça de poço e outro equipamento submarino, considerando-se que isto ocorrerá quando a ANM ou equip. submarino que estiver dentro da “bolha de fundo” e esteja em uma LDA menor que 10m em relação a ANM em que está posicionada a “bolha”. 5º - A “bolha” de superfície é importante para avaliar se há alguma outra UEP interferindo com esta “bolha” ou se está sendo programada uma outra sonda que interfira com esta “bolha” durante a intervenção no poço em que está posicionado a “bolha”. Existem casos excepcionais de projetos em que não é possível a mudança da cabeça do poço de modo a atender a premissa de “bolha assassina”, devido a vários motivos de projeto, sendo necessário neste caso, considerar a premissa de uso de âncora de UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 118/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) segurança na sonda quando a mesma for instalada para intervenção no poço e tal premissa deve ser relatada em nota no arranjo submarino. Cabe ressaltar que mesmo em casos específicos onde se deseja utilizar o artifício de ancora de segurança na Sonda, é necessário considerar também a premissa de “drive-off” (perca da controle de navegação da Sonda devido a problemas nos seus propulsores) que compreende uma área de exclusão com raio de 300m em torno da Sonda. Arranjo submarino da P-56- Interferência com sonda DP UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 119/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) 8.3 Premissas para Posicionamento da UEP e dos Sistemas Submarinos no Arranjo Submarino A definição do posicionamento (localização geográfica e aproamento) da UEP no arranjo submarino é um dos pontos mais relevantes para a definição do projeto do Sistema de Produção, tanto do aspecto técnico (aproximação dos poços, garantia de escoamento, restrições operacionais, etc.) quanto do ponto de vista econômico (redução nos custos de dutos submarinos) e que deve ser estudada minuciosamente quando da elaboração do arranjo submarino. A partir do posicionamento da UEP são definidas as rotas dos dutos e posicionamento dos equipamentos submarinos que compõem o sistema submarino, observando-se os seguintes fatores que influenciam o posicionamento da UEP e dos sistemas submarinos no arranjo submarino: 8.3.1 Características Geográficas a) Influência da LDA (Lamina d’agua) Existem projetos que podem ser impactados de certa forma pela variação da LDA onde podemos ter as seguintes situações que podemos ter restrições ao projeto: No caso de águas rasas (LDA<300m): Se for utilizar jaquetas a mesma ficar limitada a 170m de LDA a fim de reduzir os custos de fabricação e instalação da mesma. Ex. Projeto de Mexilhão. Se for utilizar FPSO’s do tipo Spread Moored deve-se avaliar se o casco do mesmo atende para ancoragem na locação, pois em caso de navio de grande porte a sua ancoragem pode se tornar muito complexa e ser obrigado a adotar-se valores de offset maiores que 15% e isto pode sobrecarregar o passeio dos risers e causar fadiga dos mesmos. Também para a ancoragem do FPSO poderá ser necessário um número maior de linhas de ancoragem (normalmente entre 18 a 24 linhas) e um raio maior para a ancoragem, o que certamente irá penalizar o posicionamento da UEP na ancoragem. Ex. Projeto de Siri. No caso de águas profundas (LDA entre 300m a 1500m): Podem ocorrer casos em que a plataforma tenha alguma limitação de LDA, considerando o carregamento dos risers ou ter que atender a uma premissa de não qualificação dos risers (função da LDA) e assim evitar atrasosno cronograma do projeto e maiores custos para o projeto. Ex: P-36 e P-54 em Roncador No caso de água ultra-profundas (LDA acima de 1500m): UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 120/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) Existem projetos em águas ultra-profundas que poderão requerer novos desafios tecnológicos tanto para ancoragem da UEP, como para qualificação de risers, ou então a adoção de outros tipos de risers: Risers rígidos em Lazy-wave (SLWR), Sistemas de Risers Desacoplados (uso de BSR ou MHR e RHAS), a fim de reduzir os movimentos e carregamentos dos risers nesta faixa de LDA. Ex. Sapinhoá, Sapinhoá-Norte e Lula Nordeste. No caso de LDA acima de 2200m, se deve avaliar os riscos e impactos desta LDA no projeto da UEP e estudo de soluções não convencionais para os sistemas de ancoragem e dos sistemas submarinos (dutos e equipamentos) com auxílio do CENPES, ENGP ou a contratação de empresas de consultoria da área submarina. Ex. projeto de Barra. b) Influência do Leito Marinho Podem ocorrer situações em que o projeto esteja localizado em regiões com riscos geológicos caracterizados nos Relatórios de Geohazard existentes e que podem demandar o afastamento da plataforma em relação a posição geográfica preferencial relativa a distribuição dos poços no leito marinho ou então tenha que alterar a posição dos pontos de fixação das linhas de ancoragem, podendo impactar em reduzir os raios de ancoragem ou modificar os ângulos de abertura entre amarras normalmente adotados nos projetos. Ex. Espadarte Mód. 2, Piranema e Franco 1. c) Obstáculos Existentes Faz-se necessário que o posicionamento da plataforma não interfira nas locações das Unidades Marítimas em operação e nos sistemas submarinos existentes, observando que se deve respeitar: As áreas de exclusão das plataformas existentes (área de off-loading, patterning de ancoragem); As “bolhas assassinas” das Sondas previstas para intervir nos poços existentes; No caso de utilização de sonda ancorada, avaliar o posicionamento de suas ancoras no fundo considerando os dutos e equipamentos a serem instalados. d) Ring Fence do Campo Deve-se buscar respeitar a Ring Fence delimitada para o campo em questão, para definição do posicionamento da UEP, sua respectiva ancoragem e os dutos a serem interligados nos poços. No caso da necessidade de ter que invadir a região fora da Ring Fence, por algum motivo técnico que impeça o atendimento a Ring Fence, deve-se consultar o operador da Ring Fence vizinha de modo que o arranjo em questão não interfira com algum projeto previsto ou em andamento do operador da Ring Fence vizinha e normalmente pode ser necessária uma indenização ao operador (pagamento de royalties) ou negociar o uso de uma boca de um gasoduto ou oleoduto para uso do operador vizinho. UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 121/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) 8.3.2 Localização dos Objetivos ou Cabeças dos Poços As premissas de posicionamento dos poços estão descritas no item 8.2. Ao estudar-se o posicionamento da UEP deve-se levar em consideração a forma como estão distribuídos os poços, a fim de buscar uma posição da UEP que otimize o arranjo submarino e traga ganhos de produção e financeiros para o projeto, assim podem ocorrer as seguintes situações de projeto: a) “Nuvem” de poços concentrados numa determinada área com a plataforma ao lado A Figura a seguir ilustra uma hipotética distribuição da malha de poços concentradas numa área onde, a fim de se manter os poços como verticais, se faz necessário a locação da plataforma para um dos lados da “nuvem” dos poços onde a plataforma fique numa LDA menor de modo a permitir o escoamento em regime ascendente no leito marinho (na maioria das projetos a UEP tende ficar a esquerda). A Figura a seguir também ilustra a comparação de 2 FPSO’s e neste tipo de arranjo é favorecido a opção com FPSO Spread Moored com menor comprimento total de linhas. b) “Nuvem” de Poços Concentrados numa Determinada Área com a Plataforma ao Centro A Figura a seguir ilustra uma hipotética distribuição da malha de poços concentradas numa área onde, permite-se o uso de poços com direcionais, neste caso a locação das cabeças dos poços são alteradas a partir de um valor máximo de direcional a ser considerado no projeto e também que sejam posicionadas numa área fora da área de exclusão da plataforma e da zona de “tensão” dos risers. Neste caso teremos o escoamento de alguns poços em regime descendente e devem ser estudados os perfis batimétricos das linhas de produção a fim de analisar-se o efeito de golfada severa nas linhas. UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 122/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) A Figura a seguir também ilustra a comparação de 2 FPSO’s e neste tipo de arranjo as opções de arranjo são bem parecidas com pequena diferença no comprimento total de linhas. Cabe ressaltar que este arranjo pode dar um resultado melhor do que o arranjo citado acima, porém requer avaliar o acréscimo de custo para a execução de poços direcionais, assim como em projetos em que ainda existe uma incerteza na posição dos objetivos dos poços, existe um risco dos poços terem seus objetivos alterados e obrigar-se a fazer direcionais maiores nos poços e que podem até serem inviáveis de serem executados, o que reduz em muito a flexibilidade do projeto. c) Nuvem de Poços Dispersos na Área Neste tipo arranjo deve-se buscar uma solução em que a plataforma fique numa posição central e se for necessário, as cabeças dos poços sejam alteradas com o uso de poços direcionais. Neste tipo de arranjo normalmente a opção com FPSO Tipo Turret tende a ter menores comprimentos de linhas, conforme ilustrado na Figura a seguir: UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 123/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) 8.3.3 Projeto da UEP É importante para o correto posicionamento da UEP que sejam atendidos alguns requisitos de projeto, no que se refere aos seguintes pontos destacados a seguir: a) Sistema de Ancoragem da UEP O item 6.3.2 descreve os diferentes tipos de ancoragem em função do tipo de UEP a ser considerada b) Aproamento da UEP O item 6.3 descreve os diferentes tipos de aproamentos utilizados nos diferentes tipos de UEP’s Cabe buscar informações a respeito do melhor aproamento desejado para determinado tipo de UEP, que normalmente é definido pelas condições ambientais de onda e vento, a fim de trazer menores danos ao casco, aos sistemas de risers conectados a plataforma e obter-se as melhores condições operacionais da plataforma (flare, heliponto, manobra de cargas). Como nem sempre é possível ter-se o melhor aproamento para todas as condições citadas acima, é comum que se privilegie a operação da plataforma e os risers tenham que sofrer maior fadiga durante a vida útil dos mesmos; c) Balcony da UEP Faz-se necessário uma análise prévia do arranjo submarino, em função da distribuição dos risers ao redor da UEP a fim de buscar-se uma melhor solução para a disposição dos risers no balcony da UEP, considerando-se os seguintes aspectos: Quantidade de risers previstos na UEP; Previsão de poços reservas ou de interligações futuras com outras UEP; Limite de cargas dos risers na UEP; Setores proibitivos ou restritivos para risers; Limite de entrada dos risers nos bordos da UEP; Posição preferencial dos Risers de exportação; Configuraçãodos Risers (angulos de topo e azimutes); Interferência entre Risers vizinhos; Tipo de suportes a serem utilizados e suas respectivas posições em relação ao costado da UEP. d) Área de Exclusão da UEP Ao posicionar-se uma determinada UEP se deve observar as características dos diversos tipos de UEPs descritas no item 6.3. UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 124/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) e) Necessidade de Outra UEP p/ Convivência Conjunta na Locação No caso de operações conjuntas de UEP’s, cabe uma análise criteriosa dos afastamentos necessários entre as mesmas, de modo a atender aos seguintes pontos: Permitir a ancoragem das 2 UEP’s, sem que haja cruzamentos das suas amarras, a não ser que realmente seja preciso e neste caso deve ser feita uma criteriosa análise de risco de convivência das amarras; Permitir a interligação dos dutos entre as mesmas, devendo-se avaliar qual a configuração do riser a ser utilizada e que esteja adequada, tanto a garantia de escoamento, como a sua instalação (espaço disponível para uso de barcos LSV’s para operação de pull-in) e sem riscos de colisão que possam causar danos aos risers; Atender aos afastamentos exigidos pelos órgãos da Marinha; Atender as operações de off-loading ou de movimentação de embarcações de apoio para as plataformas; f) Definição da Filosofia do Sistema de Exportação de Óleo e/ou Gás O projeto da UEP deverá avaliar qual filosofia de Exportação será adotada no projeto em questão, conforme descrito no item 6.3, sendo necessário estudar o melhor posicionamento do oleoduto e/ou gasoduto na plataforma de modo a permitir um menor traçado para o duto no leito marinho e no caso de optar-se por risers do tipo RHAS, é importante garantir um corredor suficiente para a instalação do mesmo, devendo-se considerar o pior caso em que outros risers possam estar já instalados, assim como as possíveis interferências do RHAS com os risers vizinhos ao longo da vida útil do projeto. g) Posicionamento das Cabeças dos Poços e Traçado dos Dutos de Coleta Após a definição do projeto da UEP (sistema de ancoragem e sua área de exclusão) cabe o projetista posicionar a UEP no arranjo submarino, buscando aproximar ao máximo a UEP das cabeças dos poços, buscando minimizar ao máximo o uso de poços direcionais de grandes comprimentos (caso o projeto permita o uso de poços direcionais) e evitar interferências com as sondas de intervenção nos poços conforme descrito no item 6.3.6; Deve-se buscar que o posicionamento da UEP atenda as Restrições de escoamento dos poços (privilegiar o fluxo ascendente dos poços produtores) e que busque uma locação de tal modo que haja uma minimização dos comprimentos dos dutos no arranjo submarino (privilegiar os bundle de poços produtores e dos dutos de exportação); h) Uso de Sistemas Desacoplados No caso de optar-se pelo uso de sistemas desacoplados (BSR, MHR e RHAS) nos sistemas de coleta e ou de exportação, deve-se avaliar o seguinte: Em função da posição dos poços, qual seria a melhor distribuição dos sistemas desacoplados em relação aos bordos da plataforma, tendo sem vista a quantidade de risers previstas para cada sistema e as funções previstas para uso nestes sistemas desacoplados, conforme premissas consideradas nos projetos destes sistemas desacoplados e que estão descritas no item 8.4.6. UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 125/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) Cabe ressaltar que em determinados projetos poderá optar-se por uma solução mista de sistemas desacoplados distintos ou de sistemas desacoplados com risers acoplados (risers em catenária livre ou lazy-wave, tanto flexíveis como rígidos) e nestes casos é necessário uma análise de instalação e de convivência destes sistemas de modo a garantir as operações de pull-in e pull-out e os riscos de interferência durante a operação dos risers. 8.3.4 Filosofia do Sistema de Exportação de Óleo e Gás Deve-se avaliar qual será a melhor estratégia para a exportação de óleo e de gás, avaliando-se as condições de operação da malha de exportação existente e se esta irá atender as condições de vazão e pressão ao longo da vida útil do projeto e se haverá necessidade de obras de ampliação da malha ou de adaptação das plataformas existentes. No caso de optar-se por uso de off-loading por meio de navios aliviadores deve-se avaliar a freqüência de alívio a ser considerada para que se possa dimensionar a estocagem necessária do navio FSO ou FPSO. É importante analisar o tipo de óleo a ser exportado, tanto em função do seu enquadramento nos percentuais permissíveis que o ABAST solicita para recebimento do mesmo pelas refinarias, quanto da qualidade do óleo, pois no caso de exportação de óleos pesados, existe a necessidade de sua mistura com outros óleos de outros campos produtores, a fim de permitir seu in-loading nos terminais, ou a adoção de navios aliviadores devidamente preparados com caldeiras, a fim de evitar-se a solidificação do óleo durante o seu transporte e manuseio nos terminais. A Petrobrás está hoje utilizando um terminal oceânico denominado PRA-1, capaz de receber até 1 MM de bpd das plataformas da Bacia de Campos e adjacências e está em andamento a instalação de um novo terminal denominado UOTE afim de permitir a transferência de produção do óleo do pré-sal para os navios aliviadores dos parceiros e também dos navios da própria Petrobrás. Normalmente para atender a carteira dos projetos futuros em conjunto com os campos existentes das Unidades de Negócio da Petrobrás, são elaborados Planos Diretores de Exportação de óleo e Gás onde são denominados de PDEG- Plano Diretor de Exportação de Gás e PDET- Plano Diretor de Exportação do Óleo Tratado. Para a elaboração dos Planos Diretores, são considerados os arranjos submarinos das plataformas existentes e de plataformas futuras, são estabelecidas rotas dos troncos principais de escoamento de óleo e/ou gás e dos ramais de interligação para cada UEP, onde podemos ter os seguintes tipos de interligação: Troncos Principais- são os dutos que se destinam a receber toda ou parte da produção das plataformas previstas no Plano Diretor de desenvolvimento de produção, podendo iniciar a partir de uma plataforma existente (normalmente é a pigadora do duto) ou de um PLEM, onde se interliga diversos troncos, tendo como ponto de chegada uma UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 126/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) estação de tratamento terrestre ou um terminal oceânico, ou até mesmo outro ponto de uma malha existente que seja capaz de exportar toda a produção prevista do tronco principal ao seu destino. Troncos Secundários- são os dutos que derivam do tronco principal, por meio de um PLEM, a fim de atender algumas plataformas mais distantes da rota do tronco principal ou caso haja necessidade de expansão da malha a fim de atender novas descobertas vizinhas; Troncos Auxiliares- são os dutos que interligam os troncos principais entre si, podendo ter duplo sentido, a fim de aumentar a capacidade de vazão da malha dutoviária, durante um determinado tempo que haja pico na produção, ou então permitir manobras de “by-pass” do escoamento da produção, por algum motivo que um dos troncos principais esteja fora de operação; Ramais- são os dutos que se ramificam dos troncos, a partir de um “ILT” (In line tee) ou de um PLEM, ou a partir de outra plataforma existentes, a fim de interligar-se uma outra plataforma específica, podendo esta ser uma plataforma pigadora do troncoprincipal ou não, Caso a plataforma seja pigadora o ramal deverá ter diâmetro compatível para a pigagem instrumentada do tronco e no caso do PLEM, o mesmo deverá permitir a passagem do pig e usualmente são equipados de sensores de pig. Normalmente os Troncos e os ramais das UEP’s pigadoras são dutos rígidos por serem de grande diâmetros, devendo-se observar que, em função da variação da LDA (ao longo da extensão do duto, pode ser necessário uma variação de diâmetro do duto, devido a restrições de lançamento e variação na espessura do duto ao longo de sua rota. No caso de ramais de plataformas não pigadoras, costuma-se adotar dutos flexíveis, a não ser que estes ramais sejam muito longos e então deve-se avaliar a possibilidade de duto rígido e neste caso prever-se a pigagem instrumentada do mesmo. UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 127/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) A figura a seguir ilustra estas interligações: Esquema de uma Malha de Exportação Hipotética Ressalta-se as seguintes análises a serem feitas na elaboração das rotas dos troncos: Avaliar se as rotas em estudo estão passando dentro da ring fence de blocos de outras operadoras e neste caso faz-se necessário uma prévia negociação a fim de avaliar possíveis os impactos causados pelo duto na área a ser cruzada pelo mesmo (existência de instalações submarinas e projetos futuros) e caso haja divergência de interesses entre as operdoras, poderá ser necessário uma alteração da rota, a fim de desviar-se da ring fence em questão. Avaliar se serão necessários pontos de conexão intermediários (tipo ILT) a fim de permitir de conexões futuras, mesmo que não haja ainda certeza de desenvolvimento de um novo campo produtor ou de uma nova área complementar do campo existente; Posicionar a rota o mais próximo possível das plataformas a serem interligadas ao mesmo a fim de minimizar as perdas de carga e reduzir os custos de instalação dos dutos, sem que haja interferências com as locações dos poços a serem perfurados; Estação de Tratamento Terrestre UEP-1 PLEM-1 PLEM-2 UEP CENTRAL TRONCO PRINCIPAL 1 TRONCO PRINCIPAL 2 TRONCO AUXILIAR UEP-2 UEP-3 ILT-1 TRONCO PRINCIPAL 2 UEP-4 UEP-6 UEP-7 TRONCO SECUNDÁRIO UEP-5 PLEM-3 ILT-2 Estação de Tratamento Terrestre UEP-1 PLEM-1 PLEM-2 UEP CENTRAL TRONCO PRINCIPAL 1 TRONCO PRINCIPAL 2 TRONCO AUXILIAR UEP-2 UEP-3 ILT-1 TRONCO PRINCIPAL 2 UEP-4 UEP-6 UEP-7 TRONCO SECUNDÁRIO UEP-5 PLEM-3 ILT-2 UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 128/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) No caso de grandes extensões dos dutos, se deve avaliar as condições de fluxo, tanto nas condições de pico de exportação das plataformas, como na condição de baixa vazão de exportação das plataformas, a fim de verificar se um único duto é suficiente para atender a estas condições, podendo ser necessário um duto de grande diâmetro (atualmente temos como limite dutos de 24” em LDA de 2200m) além do fato de ser preciso isolar termicamente o duto e que dependendo do grau de isolamento ser inviável a sua instalação e que poderá exigir estudo de enterramento do duto ou o uso de PIP (Pipe in pipe). Também se pode avaliar a previsão de instalação de mais um duto em paralelo durante a implantação dos projetos, e talvez permitir a redução do diâmetro do primeiro duto a ser instalado, ou então, buscar outras alternativas de exportação da produção, afim de não impactar muito o custo do empreendimento. Avaliar a necessidade de mudança de sentido de fluxo de exportação (normalmente ocorre em gasodutos) em determinadas condições de operação da malha; Avaliar as facilidades de comissionamento do duto para início da exportação e a garantia de integridade do mesmo durante a vida útil do duto, onde uma das premissas é que a Unidade Pigadora tenha que realizar a pigagem instrumentada após 6 anos de uso do duto. Esta premissa é importante para a definição de qual será a unidade pigadora em função do cronograma de entrada das UEP’s. Realizar os levantamentos necessários para a elaboração do Geohazard da rota prevista para os dutos e caracterização do solo marinho, a fim de definir se a rota dos dutos é viável ou se será necessário alteração do seu traçado, podendo em certos casos alterar drasticamente a rota dos dutos rígidos ou utilizar calços ou equipamentos que permitam a passagem do duto; Calcular os raios de curvatura necessários para elaboração das rotas dos dutos, observando-se que para efeito de posicionamento dos equipamentos submarinos (PLEM ou ILT) será necessário uma distância mínima a partir do inicio da curva, cujo valor seja superior ao comprimento da catenária de lançamento do duto (a princípio pode-se considerar o ângulo de 10º), conforme ilustrado a seguir: Posicionamento de um equipamento submarino em relação a curvatura do duto rígido UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 129/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) 8.4 Premissas para Projeto dos Sistemas Submarinos de Produção Os Sistemas Submarinos de Produção representados nos arranjos submarinos são compostos de Sistemas de Coleta (Interligação dos poços a plataforma) e do Sistema de Exportação (oleodutos e gasodutos), que por sua vez variam em função dos tipos de UEP’s selecionadas para o projeto, conforme descrito no item 6.3 e também das seguintes informações: Características dos Fluidos; Tipo de escoamento que será adotado; Tipo de duto a ser utilizado; Uso de Equipamentos Submarinos; Uso de Sistemas Especiais ou de Novas Tecnologias. 8.4.1 Características dos Fluídos De acordo com a formação do reservatório e dos tipos de poços a serem explotados, podemos ter diferentes características dos fluidos a serem transportados pelos sistemas de coleta e de exportação, que podem alterar significativamente o método de elevação a ser utilizado e os requisitos de projeto dos dutos e equipamentos submarinos a serem utilizados, tais como podemos citar: a) Em dutos de produção de óleo: Deposição de parafina em função da TIAC (tempo de início de aparecimento de cristais) do óleo (necessidade de pigagem freqüente ou uso de duto com isolamento térmico); Formação de Hidratos devido a presença conjunta de gás, água, baixa temperatura e alta pressão (necessidade de intervenção com sonda ou uso de produtos químicos para quebra do hidrato); Presença de CO2 e de H2S que afetam o aço da estrutura do duto (uso de aços com ligas especiais); Altas temperaturas que podem afetar a camada de nylon (uso de PVDF); Em óleos pesados, em casos de parada de produção, pode-se ter o resfriamento do óleo e a necessidade de injeção de diesel no duto durante a parada ou projetar-se o duto com aquecimento elétrico; b) Em dutos de produção e injeção de gás: Formação de condensado ao longo do sistema (necessidade de pigagem freqüente ou uso de duto com isolamento térmico); Formação de Hidratos devido a presença conjunta de gás, água, baixa temperatura e alta pressão (necessidade de intervenção com sonda ou uso de produtos químicos para quebra do hidrato); UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 130/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) Altas temperaturas que podem afetar a camada de nylon (uso de PVDF); Altas pressões que podem exigir o projeto de dutos e equipamentos com requisitos especiais de pressão;c) Em Dutos de Injeção de Água: Altas vazões de injeção no reservatório que podem implicar em dutos de grandes diâmetros e de sistemas mais potentes na UEP; Águas aeradas ou com H2S podem contaminar o reservatório e também comprometer os dutos e sistemas de injeção. 8.4.2 Tipo de Escoamento que será Adotado 8.4.2.1 Para Poços Produtores de Óleo: a) Poços Surgentes Para este tipo de poço considera-se simplesmente o uso da linha de produção e de controle eletro-hidráulico entre o poço e a plataforma, sem a necessidade de linha de serviço. Normalmente temos poços que são surgentes por certo tempo, mas que com o declínio da produção e do aumento do RGO ( razão gás/óleo) ou do BSW(razão água/óleo) faz-se necessário o uso a injeção de gás lift nos poços pela linha de serviço. b) Método gás lift A maioria dos poços da PETROBRÁS opera deste modo devido a facilidade de se utilizar o próprio gás produzido pela plataforma para injeção na coluna do poço, o que faz melhorar sua produtividade. Neste caso utiliza-se 3 linhas (produção, serviço e controle eletro- hidráulico). Também se utiliza a linha de gás lift para serviço (passagem de pig, lavagem da linha de produção nos poços, passagem de produtos químicos, etc.) quando necessário. UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 131/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) c) Sistema de Bombeio Em projetos em que o método de gás lift é pouco eficiente, em função das características do óleo (geralmente para óleos pesados) pode-se utilizar os seguintes equipamentos submarinos de bombeio: c.1) BCSS Trata-se de uma bomba centrífuga submersa submarina-bomba dentro da coluna do poço Neste caso podemos ter 2 tipos de interligação submarina: Acrescenta-se ao bundle de produção do poço o lançamento de um cabo elétrico isolado de potência a ser interligado na ANM para atuação da bomba dentro do poço (uso de 4 linhas entre plataforma e poço); Adota-se um umbilical integrado de controle e de potência (ex. projeto de Jubarte) e assim manter o uso de 3 linhas entre plataforma e poço. Neste tipo de projeto a linha de serviço é utilizada como gás lift apenas em caso de falha da bomba ou retirada da mesma para manutenção. Para este tipo de sistema geralmente opta-se pelo uso de ANMH em função deste permitir a retirada da bomba da coluna do poço sem a necessidade de retirada da ANM. c.2) BCS no leito marinho (uso de skid ou de ALBM - alojamento de módulo de bombeio) A interligação da BCS no leito marinho normalmente é recomendada próximo à ANM, o que implica em avaliar-se como serão os jumpers instalados entre a BCS e a ANM. Em águas rasas (até 300m) sugere-se uma distância de 50m entre a ANM e a BCS e em águas profundas (maior que 300m) uma distância em torno de 200m. A interligação com cabo elétrico de potência em separado é feita da plataforma até a BCS e deve-se prever o uso de um umbilical hidráulico (ou jumper de mangueira) entre a BCS e a ANM para retirada de no mínimo uma função da mesma a fim de atender a BCS. UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 132/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) A interligação com umbilical integrado pode ser feita de 2 maneiras: O umbilical integrado indo direto a ANM e a partir desta saem os jumpers de cabo elétrico de potência e de controle hidráulico até a BCS; O umblical integrado possui uma UTA (umbilical termination assembly) em sua extremidade que permite alimentar a BCS com o uso de jumper de cabo elétrico e de controle via Fly-lead (conexão voadora com uso de hot stab) e a partir da UTA sae um umbilical eletro-hidráulico a ser conectado diretamente a ANM. Neste tipo de projeto a linha de serviço é utilizada como gás lift apenas em caso de falha da bomba ou retirada da mesma para manutenção. Os detalhes de interligação submarina dos tipos de sistemas de bombeio citados acima devem ser preferencialmente inseridos no arranjo submarino de modo a facilitar a visualização dos mesmos, conforme ilustrado a seguir. 8.4.2.2 Para Poços Produtores de Gás: a) Prod. de Gás sem Duto de Serviço Para este tipo de poço considera-se simplesmente o uso da linha de produção e de controle eletro-hidráulico entre o poço e a plataforma, sem a necessidade de linha de serviço. Neste caso faz-se necessário a adaptação da ANM a fim de permitir o acesso ao anular do poço por meio do umbilical e permitir a despressurização do poço quando necessário. b) Prod. de Gás com Duto de Serviço Para este tipo de poço considera-se o uso da linha de produção, da linha de serviço e de controle eletro-hidráulico entre o poço e a plataforma. Deve-se observar se o Ativo irá utilizar Choke na ANM ou fora da ANM e caso ocorra esta última opção, deve-se considerar uma Choke instalada num skid e interligada a ANM através de um jumper de produção. A distância entre a Choke e a ANM pode ser de 30m (em águas rasas) a 200m (em águas profundas). Também se deve prever um jumper de umbilical ou mangueiras, proveniente da ANM ou de uma caixa de junção do UEH do poço, para alimentação da Choke (que precisa normalmente de 1 função hidráulica). UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 133/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) Geralmente recomenda-se o uso de SSIV (ou ESDV submarina) nos dutos de produção de gás (para dutos de 6” em diante) o mais próximo possível da plataforma. Para definição da posição da SSIV é necessário uma Análise de Risco a ser efetuada pelo Ativo sobre o inventário de Gás de modo a evitar-se o efeito “pluma” em caso de queda do riser. Normalmente nos projetos não existe tal informação e costuma-se adotar, dependendo do projeto, colocar a válvula na conexão riser/flow, ou na primeira conexão flow/flow, ou então no PLET em caso de uso do trecho flow rígido e de riser flexível interligando a plataforma. Para acionamento do SSIV requer o uso de um Umbilical (necessidade de 1 função hidráulica) dedicado a esta função (normalmente de 5 funções) ou extrair uma função de outro UEH do projeto de modo a diminuir o número de risers na plataforma. Cabe ao projetista estudar a melhor configuração de interligações de UEH’s em caso de se ter várias SSIV’s próximas a UEP. Para a interligação do UEH a SSIV normalmente considera-se que o mesmo terá uma caixa terminal (chamada de “cestinha”) que será posicionada à cerca de 15m a 20m da válvula. Na caixa terminal serão descidas 2 mangueiras de 3/8” de 20m a 30m em figura “8” que serão interligadas a válvula e a caixa terminal por meio de ROV com uso de hot stab nas extremidades (conexão tipo “fly-lead”). No caso de optar-se por extrair funções de uma caixa de emenda de outro umbilical próximo, ou em caso da caixa terminal ficar muito afastada da SSIV, deve-se considerar o lançamento de um UEH (5f) entre a caixa e a SSIV, tendo-se caixas terminais em suas extremidades e as interligações entre as caixas e entre a caixa com a SSIV, efetuadas com jumpers de mangueiras como citado no parágrafo acima. Os detalhes de interligação submarina dos equipamentos submarinos (SSIV e Choke) citados acima devem ser preferencialmente inseridos no arranjo submarino de modo a facilitar a visualização dos mesmos. 8.4.2.3 Para Poços Injetores de Água e de Gás Para poços injetores de água ou de gás, considera-se o uso de um duto de injeção e um Umbilical eletro-hidráulico, sendo que para poços injetores de água utiliza-se UEH de 5 funções + CE e poços injetores de gás UEH (9+3F+CE). UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P- ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 134/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) 8.4.2.4 Para poços Injetores WAG(Water Alternate Gas) Atualmente nos projetos do pré-sal, tem-se adotado a filosofia de injeção alternada agua/gás, denominada WAG, onde definiu-se que adotaria a mesma ANM de poço produção utilizada no pré-sal, sendo que a linha de água seria conectada no hub de produção e a linha de gás no hub da linha de serviço, sendo que, a fim de evitar-se a formação de hidratos, o poço funcionará determinado período com uma determinada função(agua ou gás) e posteriormente ao ser convertido, deverá ser submetido a um procedimento operacional de modo a garantir que não ocorra a formação de hidrato em todo o circuito (ANM/Manifold/poço). Cabe observar que em alguns projetos pode ocorrer o seguinte: -o poço pode iniciar satélite como produtor de óleo e depois ser convertido em injetor WAG e neste caso, definiu-se que a linha de serviço(comumente de 4”) seja adquirida como linha de injeção de gás(comumente de 6”) e a linha de produção deve ser retirada e trocada por uma linha de agua(normalmente de 6”); -O poço pode iniciar satélite como injetor WAG e depois ser agrupado com outro poço WAG em um manifold de injeção de agua/gás(MSIAG)- Neste caso observa-se que necessariamente os poços deverão injetar o mesmo fluido, pois o manifold não permite uso de fluidos diferentes ao mesmo tempo. Também neste caso, inicialmente o poço satélite é interligado com um duto de injeção de agua de 8”, afim de permitir que este duto seja reaproveitado na interligação com o MSI, devendo-se prever um tramo de 6” afim de conectar a linha de 8” a ANM padrão. A figura a seguir ilustra um poço WAG onde suas linhas são remanejadas para um MSIAG: UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 135/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) 8.4.3 Tipo de Duto a Ser Utilizado A PETROBRAS ao longo dos anos tem utilizado o conceito de dutos flexíveis para os sistemas de coleta e utilizado dutos rígidos apenas para os sistemas de Exportação de suas Unidades, mas devido ao aquecimento do mercado de dutos flexíveis, a opção de se utilizar dutos rígidos nos sistemas de coleta tem se mostrado um cenário vantajoso em função dos prazos e da maior disponibilidade de oferta para fabricação do mesmo, aliado a contratação de um barco de lançamento de dutos rígidos para operar numa campanha capaz de atender aos compromissos da carteira da empresa. A tabela a seguir faz um comparativo entre o uso de dutos flexíveis com o de dutos rígidos: DUTOS FLEXÍVEIS DUTOS RÍGIDOS Disseminação do conceito na empresa Uso em larga escala para as diferentes aplicações. Usado na empresa praticamente apenas em dutos de exportação de óleo e gás (trechos estáticos) Funcionalidade Permite reparos, remanejamento ou reaproveitamento em outros projetos de características similares. Se adequa facilmente ao perfil do solo marinho É restrito o uso a aplicação para qual foi projetado, não sendo viável seu reconhecimento. Depende do estudo do relevo e caracterização do solo Operacionalidade Atende bem as necessidades operacionais dos projetos da empresa e aceita bem as modificações incorporadas ao projeto Exige um projeto bem consolidado e um trabalho maior na sua engenharia de instalação Fabricação Possui um custo alto de fabricação devido a complexidade de montagem da sua estrutura (uso de camadas metálicas e poliméricas), forte demanda de projetos e o pouco número de fornecedores qualificados Possui um custo baixo de fabricação e uma capacidade fabril maior para atendimento à demanda Qualificação Possui limitações de diâmetros até 12” e 17” em função da LDA (atualmente está se qualificando risers de 12” em LDA de 1800m e de 16” para LDA de 300m). Há casos especiais (uso de altas pressões, altas temperaturas, uso da CO2 e H2S) onde há necessidade de qualificação da estrutura do duto Atende a dutos de grandes diâmetos (até 40”) para uso estático. Atualmente está se desenvolvendo SCR’s (stell catenary risers) para dutos de produção 8,625 e de injeção de 10,75” em P-55 (SS). O uso de duto rígido como riser é fortimente penaliado em UEP com fortes movimento (FPSO) Instalação A PETROBRAS possui uma frota de barcos instaladores (LSV) afretados capaz de atender razoavelmente a demanda de projetos. Tendo-se um custo menor de instalação que o duto rígido Exige a contratação de barcos especiais para instalação através de campanha (carteira de projetos feitos numa mesma época). Possui um custo maior de instalação UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 136/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) 8.4.3.1 Uso de Dutos Flexíveis a) Traçado dos dutos: Normalmente adota-se 2 tipos de traçados de dutos: -Pontilhado para a projeção do riser do lado da UEP; -Tracejado para o traçado da flowline entre a ANM e o riser ou entre ANM e outro equipamento submarino. O projetista, visando facilitar a execução do arranjo e também as posteriores modificações do traçado das linhas, pode adotar um único tipo de traçado para os dutos e neste caso adotada-se apenas o tracejado, sendo que deve-se tomar o cuidado durante a medição das linhas, levar em consideração as separações das linhas tipo risers do tipo flowlines (descontar da medida da linha a distância da CRF). Na elaboração dos “drafts” (ver etapa 5 do item 5.1.1) é comum adotar-se o traçado em bundle, a fim de ganhar-se tempo na execução dos mesmos, para posteriormente detalhar o arranjo utilizando-se o traçado com linhas separadas. O traçado da flowline deve ser feita observando o menor percurso, respeitando-se os possíveis obstáculos, considerando-se as seguintes distâncias: -Entre linhas lançadas em conjunto- adotar distâncias entre 5 a 10m; -Entre linhas lançadas em separado- considerar uma distância mínima de 20m ou 2% da LDA, podendo-se restringir a 13m (ou 1% da LDA) na região do TDP do riser em projetos que utilizem balizas sinalizadoras para referência durante o lançamento dos dutos(exemplo do arranjo da P-54); -Próximo a ancora da UEP- 200m no sentido perpendicular a linha de ancoragem e 80m lateralmente a linha de ancoragem conforme item 6.3.4; -Próximo a uma ANM de outro poço - o afastamento ideal seria considerar uma distância de 150m (considera-se o risco de queda de um riser de perfuração quando houver intervenção neste poço), porém em arranjos submarinos congestionados ou em poços que ficam muito próximo a chegada das linhas na UEP fica muito difícil considerar tal premissa e considera-se apenas uma distância de 50m a fim de evitar possíveis erros de lançamento das linhas ou de reposicionamento das cabeças de poços devido a problemas de perfuração. Para os dutos de maior diâmetro de exportação de óleo e/ou gás, considerar uma distância de 170m. -Próximo a um equipamento submarino- considerar uma distância mínima de 50m, exceto aqueles equipamentos que podem sofrer uma intervenção com sonda e neste caso considerar uma distância segura de 150m. O ideal que o traçado da linha seja retilíneo e nas mudanças de direções considere um raio que pode variar conforme o tipo de duto: Para UEHs e CEs- mínimo de 30m; Para dutos de 4” a 6”- mínimo de 50m; Para dutos de 8” em diante- mínimo de 100m; UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 137/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) Para representação de bundle de poço- mínimo de 50m; Para representação de bundle de manifold- mínimo de 100m; Nas saídas das ANMsconsiderar o seguinte: O Azimute da ANM é definido a partir do aproamento do bundle quando a ANM é com MCV Triplo (lançamento em bundle) e quando a ANM é com MCVs singelos o azimute é medido considerando o aproamento do UEH do poço e também deve-se analisar os posicionamentos dos demais HUBs (existem projetos de BAPs onde os HUBs ficam no mesmo lado mas com ângulos de saídas diferentes ou em lados diferentes e ângulos de saída diferentes) a fim de definir-se o aproamento das linhas. Nos projetos conceituais geralmente não se considera as diferenças de aproamento dos dutos em função do tipo da BAP que pode leva a ter-se dutos com comprimentos diferentes, pois representa-se apenas uma linha no caso do bundle com o mesmo comprimento ou, no caso em que o projeto mostra as 3 linhas do poço, considera-se apenas que as linhas de produção e anular saiam num angulo de 30º em relação ao UEH, que é a que vai ser utilizada para definir-se o azimute da ANM. Nos projetos básicos deve-se informar os comprimentos de cada duto em função da orientação de cada linha vai ter em relação a BAP a ser utilizada no projeto, assim como observar as tolerâncias de assentamento dos MCVs nos seus respectivos HUBs na ANM. Os dutos ou bundle devem sair da ANM com MCVs e fazer um traçado reto de 100m de modo a permitir a conexão em 2ª extremidade, ou utilizar uma distância de 50m no caso de considerar apenas a conexão de 1ª extremidade. Nos caso de ANM ou outro equipamento submarino tipo DA (usado em águas rasas) o trecho reto das linhas pode ser encurtado para 10m (trecho suficiente para manuseio do mergulhador). Os comprimentos dos dutos (risers e flowlines) devem ser informados numa tabela apropriada a ser anexada ao arranjo submarino respeitando-se os valores de valores de “overlength” conforme tabela a seguir: Cabe ressaltar que em trechos críticos (zona de tensão e jumpers curtos) deve-se evitar o uso de “overlenghts” nestes trechos e na definição do posicionamento do “overlenght” (track de lançamento efetuado geralmente pela instaladora), procura-se colocá-lo geralmente do lado ANM ou no meio do trecho flow onde não há congestionamento de dutos no leito marinho, nem a possibilidade de passagem futura de dutos na região escolhida. Comprimento da linha Overlength L < 200m 5%L 200m < L < 500m +30m 500m < L < 1000m +50m 1000m < L < 5000m 1%L+50m L 5000m +2%L UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 138/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) Comprimento do último trecho flowline de um poço: Para interligações de poços com MCV faz-se necessário avaliar se o comprimento do último trecho seja tal que durante a conexão do MCV na ANM o barco não esteja ao mesmo tempo realizando uma emenda a bordo, para tal deve-se seguir a seguinte premissa: Lúltimo flow <LDA-50m Lúltimo flow > LDA+200m A figura abaixo ilustra um arranjo submarino de interligação de um poço produtor e um poço injetor a uma plataforma: A figura abaixo ilustra um Sketch de Duto de produção interligando um poço a plataforma: UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 139/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) ITEM DESCRIÇÃO 1 Riser Superior de 6” Estrutura para Classe de pressão 3000 psi, LDA = 1500m 2 Riser Inferior de 6” Estrutura para Classe de pressão 3000 psi, LDA = 1500m 3a Flowline de 6” Estrutura para Classe de pressão 3000 psi, LDA = 1500m 3b 3c 4a Conector de Extremidde Superior para Riser de topo com Flange 7 1/16” API 17SS 5000 psi BX-156 com dreno de gás e teste no anel com N2 e desenhado para tensionador hidráulico da série Hydratight HL 4b Conector de Extremidde Inperior para Riser de topo com Flange 7 1/16” API 17SS 5000 psi BX-156 com dreno de gás e teste no anel com N2 e desenhado para tensionador hidráulico da série Hydratight HL 5 Enrijecedor de Curvatura com cap para bell mouth 32” 6 Proteção para o cap do Enrijecedor de Curvatura 7 Colar de Pull-out 8 Kit de Pull-in 9 Hang-off para conector de riser e suporte cônico 10 Anel API BX-156 para teste e transporte 11 Anel API BX-156 para transporte 12 Conjunto de Estojos e parafusos para flange 7 1/16” API 17 SV 5000 psi BX-156 para tensionador hidráulico da série Hydratight HL (para teste e transporte) 13 Conjunto de Estojos e parafusos para flange 7 1/16” API 17 SV 5000 psi BX-156 para tensionador hidráulico da série Hydratight HL (para instalação) 14 Conjunto de Estojos e parafusos para flange 7 1/16” API 17 SV 5000 psi BX-156 para tensionador hidráulico da série Hydratight HL (para instalação) 15 Cabeça de tração especial para Pull-in 16 Flange cego de manuseio (7 1/16” API 17 SS 5000 psi BX-156) com furo para teste (SWL= 20 tf) 17 Flange cego especial de manuseio (7 1/16” API 17 SS 5000 psi BX-156) com furo para teste (SWL= 185 tf) 18 Conector para Flowline com flange (7 1/16” API 17 SS 5000 psi BX-156) com dreno de gas d furo para teste N2 e projetado tensionador hidráulico da série Hydratight HL 19 Colar de Ancoragem 20 Restritor de Curvatura 21 Enrijecedor de Curvatura intermediário 22 Proteção para conexão intermediária de riser 23 Colar de Anodos para conector 24 Kit de raparo (materiais e consumíveis) para riser 25 Kit de raparo (materiais e consumíveis) para flowline UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 140/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) b) Cruzamentos de dutos: Todo o arranjo submarino deve ser elaborado evitando-se o cruzamento entre dutos, porém há situações em que faz-se necessário o cruzamento de dutos no leito marinho (por motivos particulares ao projeto e/ou solicitados pelo Ativo e que devem ser informado em nota no arranjo submarino ou no relatório do projeto), então deve-se adotar as seguintes premissas: -Dutos de um mesmo poço: a) No caso de poços com lançamento em bundle com uso de MLF triplo (triple- lay) é inevitável o cruzamento das linhas devido ao giro do LSV próximo a UEP. Neste caso recomenda-se que: -Observar se os suportes da UEP estão na ordem correta (espelhados em relação a ANM); -Considerar que a linha de produção fique por cima das demais; -O ponto de cruzamento dos dutos, sempre que possível, deve ficar suficientemente afastado da ANM e da UEP de modo a permitir respectivamente o livre içamento do MLF e da conexão riser-flow à superfície, para eventuais reparos, ou seja, o ponto de cruzamento deve ficar a uma distância mínima da ANM ou da CRF equivalente ao comprimento de uma catenária de ângulo de 3 graus. Obs: A adoção de lançamento em bundle não está sendo mais adotada na PETROBRAS, e esta condição só se aplica nas situações de remanejamentos de linhas de projetos anteriores que adotavam o MLF na ANM. b) No caso de poços com lançamento singelo com uso de MCVs individuais (single-lay). Nos projetos novos de UEPs deve-se adotar este tipo de lançamento, o que faz com que os suportes fiquem invertidos em relação a premissa com lançamento em bundle, de modo a evitar-se o cruzamento entre dutos, porém em casos em que a UEP tenha sido projetada para suportes considerando lançamento em bundle e for adotada como premissa o lançamento singelo dos dutos, faz-se necessário o cruzamento dos dutos e neste caso considerar que: -as linhas deverão ser lançadas individualmente na seguinte ordem: linha anular, linha de produção e umbilical. Deste modo, a ordem das linhas na posição do cruzamento será tal que o umbilical fique imediatamente sobre a linha de produção, com a linha anular sob as demais. -O ponto de cruzamento dos dutos, sempre que possível,deve ficar suficientemente afastado da ANM e da UEP de modo a permitir respectivamente o livre içamento do MCV e da conexão riser-flow à superfície, para eventuais reparos, ou seja, o ponto de cruzamento deve ficar a uma distância mínima da ANM ou da CRF equivalente ao comprimento de uma catenária de ângulo de 3 graus. -Cruzamentos entre dutos de poços diferentes: Quando for necessário tal cruzamento no projeto, sempre que possível deve-se privilegiar (ficar por cima) as seguintes funções: dutos de exportação e poços produtores. No caso de dutos rígidos, deve-se considerar de preferência que os flexíveis fiquem sobre o mesmo, a não ser que os dutos rígidos sejam lançados posteriormente ao duto flexível. UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 141/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) No caso de ter-se cruzamento entre dutos rígidos deve-se procurar adotar que o duto de menor diâmetro fique sobre o de maior diâmetro. O ponto de cruzamento dos dutos flexíveis, sempre que possível, deve ficar suficientemente afastado da ANM e da UEP (em relação ao poço que ficará com os dutos por baixo) de modo a permitir respectivamente o livre içamento do MLF ou MCV e da conexão riser-flow à superfície, para eventuais reparos. 8.4.3.2 Uso de dutos rígidos A Petrobrás ao longo dos anos tem utilizado o conceito de dutos rígidos apenas para os sistemas de Exportação de suas Unidades, mas devido ao aquecimento do mercado de dutos flexíveis, a opção de se utilizar dutos rígidos nos sistemas de coleta tem se mostrado um cenário vantajoso em função dos prazos e da maior disponibilidade de oferta para fabricação do mesmo aliado a contratação de um barco de lançamento de dutos rígidos para operar numa campanha capaz de atender aos compromissos da carteira da empresa. Para definição das extremidades dos dutos flow, deve-se adotar as seguintes premissas: Lado ANM/Equip. Submarino: No caso de conexão flangeada em LDA rasa pode-se adotar um spool rígido (ou jumper flexível) distante 30m da ANM ou do equipamento submarino em questão; No caso de LDA profunda a premissa é de adotar-se PLET nas extremidades do duto, onde podemos ter os seguintes casos: -Uso de ANM padrão que utiliza o conceito de MCV: deve-se considerar um jumper flexível de no mínimo 200m entre o PLET e a ANM e considerar um trecho retilíneo de duto rígido em torno de 500m afim de dar suficiente atrito do duto no solo; -Uso de ANM projetada para conexão de duto rígido- deve-se considerar um jumper rígido de 30m entre o PLET e a ANM e esta deve ter um projeto especial para receber tal interligação. Observações: Em alguns projetos novos tem-se optado pelo uso de spools de no máximo 30m (jumper rígido) nas conexões com as ANM’s, pois este conceito é amplamente utilizado por outras operadoras de Petróleo, mas que começou a ser utilizado na empresa recentemente a partir do projeto de Mexilhão (conexão dos dutos de exportação ao manifold) e que precisa ser melhor discutido para os demais projetos, de modo que o mesmo possa atender tanto técnico como economicamente. Este sistema substitui o uso de jumpers flexíveis entre os PLET’S e as ANM’s, mas em contrapartida requer uma modificação na BAP da ANM afim de adequá-la ao uso de spool. Para efeito de projeto conceitual tem-se trabalhado com opções de spools até 30m de comprimento (valor utilizado como referência a partir de projetos de outras operadoras). UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 142/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) Diante do cenário de uso de dutos rígidos e seus respectivos equipamentos utilizados para conexão, faz-se necessário a avaliação de uso de Conexão do tipo Horizontal em ANM’s s e Manifold’s, pois este conceito também é muito utilizado por outras operadoras de Petróleo e possui a grande vantagem de permitir o acoplamento do duto rígido diretamente ao equipamento sem a necessidade de PLET e do spool, mas que precisa de uma avaliação técnica e econômica na empresa a fim de avaliar os custos e riscos envolvidos e a necessidade de recursos de barcos e ferramentas necessárias a esta operação Lado UEP: No caso de plataformas fixas em aguas rasas a extremidade do duto rígido a ser abandonada no fundo será o mais próximo possível observando-se as condições de lançamento No caso em projetos com SCR não há PLET na conexão com a flowline rígida, apenas soldagem entre tubos e neste ponto deve ocorrer a ancoragem do SCR. O traçado da flowline deve ser feita observando o menor percurso, respeitando-se os possíveis premissas: Para o projeto conceitual, a partir das micro-batimetrias obtidas e dos levantamentos sísmicos preliminares (geohazard) estuda-se as possíveis rotas dos dutos, procurando-se sempre fugir das regiões acidentadas com fortes declividades (depressões, morros, ravinas ou canions) ou com presença de formações carbonáticas e corais, e caso os locais com forte declividade tenha um solo constituído de material estável, deve-se procurar numa rota perpendicular ao sentido da declividade do talude. O ideal que o traçado da linha seja retilíneo e nas mudanças de direções considere um raio que deve ser calculado em função de: a partir das informações de LDA onde o duto será lançado, diâmetro externo do duto; tipo de solo; ângulo de lançamento a ser considerado. UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 143/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) 8.4.3.2.1 Tipos de Interligações com Dutos Rígidos a) Em LDA Rasa (até 300m): Normalmente considera-se que os dutos rígidos sejam lançados com válvulas e flanges nas extremidades e posteriormente são feitas as conexões tipo tie-in, onde os dutos são conectados diretamente nos equipamentos/dutos submarinos ou por meio de spool com suas medidas tiradas no local e conectados com auxílio de mergulhadores (diver assisted). Detalhe do arranjo de chegada dos dutos rígidos em uma plataforma tipo Jaqueta Detalhe de uma Conexão DA b) Em LDA Profunda (acima de 300m): Em lâminas d’água mais profundas as conexões são “diverless” (não contam com auxílio de mergulhador). Nestes casos, os dutos rígidos são instalados com PLETs (Pipeline End Termination) em suas extremidades, que apresentam Hub para conexão vertical remota. O Hub para conexão vertical remota permite a conexão remota entre o PLET e poço a partir de um conector hidráulico “diverless”. UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 144/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) Para interligação entre o PLET e o poço utiliza-se jumper flexível ou spool rígido (tubulação de aço). Cabe ressaltar que a BAP (base de adaptadora de produção), que é situada na cabeça de poço, possui também um Hub para conexão vertical. Desta forma, as opções de jumper flexível e spool rígido possuem em suas extremidades conexões diverless para possibilitar a conexão com Hub. Normalmente nos projetos da PETROBRÁS onde se adota ANM’s padronizadas (com Hub p/ conexão vertical) considera-se o uso de jumper flexível no lado ANM, sendo o duto rígido lançado com PLET’s em suas extremidades e no lado plataforma utiliza-se risers e flowlines flexíveis com MCV’s para conexão no duto rígido, conforme ilustra a figura abaixo: A figura abaixo mostra um esquema de ligação típica para pipelines de coleta e sua interligação. UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av.Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 145/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) PLET com MCV já instalado (Manual CAMERON) Para interligação entre o PLET e o poço utiliza-se jumper flexível ou spool rígido (tubulação de aço). Cabe ressaltar que a BAP (base de adaptadora de produção), que é situada na cabeça de poço, possui também um Hub para conexão vertical. Desta forma, as opções de jumper flexível e spool rígido possuem em suas extremidades conexões diverless para possibilitar a conexão com Hub. Detalhe das interligações com Spools Rígidos em Mexilhão UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 146/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) 8.4.3.2.2 Tipos de Risers Rígidos a) Risers Estáticos Risers estáticos são tubulações fixadas nas estruturas das plataformas fixas (jaquetas). Esta solução é muito utilizada em águas rasas, inclusive pela PETROBRAS em suas plataformas fixas. b) Risers Dinâmicos b.1) SCR A sigla SCR significa “steel catenary riser”. Convencionalmente esta sigla significa um riser dinâmico de aço em catenária livre. O primeiro SCR foi construído em 1994 pela instaladora J.Ray Mcdermott para Shell na TLP de Auger. Desde então existem mais de 100 SCRs instalados mundo afora. Dentre os risers dinâmicos, o SCR tem a tendência de ser o de menor CAPEX, inclusive comparando aos flexíveis. Ainda, dutos rígidos não apresentam a limitação de diâmetro interno máximo dos flexíveis. Tal fato dita a tendência mundial em utilizar manifolds e árvores multiplexadas para redução de slots ocupados na plataforma. Em outras palavras, ao invés de utilizar vários risers flexíveis ligados em configuração satélite à plataforma, utiliza-se um número menor de risers rígidos de grande diâmetro (10“a 18”) em conjunto com manifolds. As desvantagens do SCR residem no fato de que as regiões de topo e TDP são sujeitas à grande fadiga. Esta limitação faz com que tais regiões necessitem de requisitos de fabricação mais restritivos e/ou materiais de metalurgia especial para aumentar sua resistência à fadiga. Em conjunto com tal fato, as condições meteoceanográficas da costa brasileira são bem restritivas, de maneira que a possibilidade de instalação de SCRs em FPSOs (e outras unidades de produção menos estáveis) no Brasil é baixa. A PETROBRAS já instalou três SCRs entre 1999 e 2001. O único ainda em atividade é o instalado na P-18. Os dois outros SCRs estavam instalados na P-36. Ambas as plataformas são semi-submersíveis, portanto mais estáveis. Atualmente está em andamento o projeto básico da P-55 onde estão previstos a instalação de 11 SCR's 8,625" de produção, 2 SCR's 10,75" de Injeção, 1 SCR para o Gasoduto e 1 SCR para Oleoduto. b.2) SLWR O SLWR (Steel Lazy Wave Riser) é uma concepção que utiliza flutuadores para formação de uma corcova intermediária. Tal formato permite, em princípio, a redução de carregamentos cíclicos no TDP e possibilita a utilização de risers rígidos acoplados em unidades menos estáveis como FPSOs. UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 147/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) O único projeto no mundo a ter utilizado o SLWR é o BC-10 (parceria PETROBRAS-SHELL), instalado na costa brasileira em 2008. 8.4.3.2.3 Projeto dos Dutos Rígidos Por questões gerenciais, o projeto de dutos rígidos é dividido em três fases distintas: Projeto conceitual, Projeto Básico e Projeto de Detalhamento: a) Projeto Conceitual O Projeto conceitual procura determinar a viabilidade técnica e econômica de um duto rígido proposto. De maneira geral, os seguintes aspectos são estudados: a) Verificar preliminarmente se a rota proposta pode ser feita por dutos rígidos, já que os dutos rígidos são mais sensíveis à batimetria do solo que os dutos flexíveis. b) Verificar o tipo de fluido e material a ser adotado nos fluidos. c) Estimar a espessura de parede e tipo de revestimento necessário. d) Levantar preliminarmente a quantidade de cruzamentos e mitigadores de flambagem e estabilidade termodinâmica. e) Identificar barcos e métodos de lançamentos capazes de construir o duto com análises quase-estáticas. f) Estabelecer o custo estimado do projeto para comparação conceitual. b) Projeto Básico O Projeto básico (ou FEED) visa começar propriamente o projeto de dutos rígidos. Para tal, o projeto básico procura: a) Definir a espessura de parede dos dutos e espessura do revestimento. b) Verificar se o duto pode ser instalado com análises dinâmicas. c) Verificar a necessidade de dispositivos de mitigação de instabilidade hidrodinâmica. c) Projeto Detalhado O Projeto de detalhamento busca finalizar o projeto dos dutos rígidos, verificando questões como: a) Rota do duto rígido; b) Tipo, dimensão e número de vãos livres a serem calçados e tipos de calçamento; c) Tipo, número, dimensão e local de instalação de dispositivos de mitigação de efeitos termomecânicos; d) Número e espaçamento de anodos de sacrifício; e) Número, dimensão e posição de instalação de estacas de mitigação de flambagem; f) Definição do critério de aceitação de soldagem; UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 148/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) A divisão entre projeto conceitual, básico e detalhamento de dutos rígidos é bem tênue e deve ser modificada de acordo com as peculiaridades de cada duto. Por exemplo, dutos com alta pressão e temperatura com óbvia probabilidade de flambagem ou walking podem necessitar de estudos termomecânicos mais aprofundados na análise conceitual para assegurar sua viabilidade. Ainda, dependendo da evolução do projeto, complexidade do duto e estratégia gerencial, o projeto básico pode ser uma espécie de projeto de detalhamento preliminar, com o intuito de detectar questões futuras com antecedência e precisar mais os custos do projeto. 8.4.3.2.4 PREMISSAS PARA TRAÇADO DE DUTOS RÍGIDOS NOS ARRANJOS SUBMARINOS: Normalmente adota-se 2 tipos de traçados de dutos: -Pontilhado para a projeção do riser (SCR ou SLWR) do lado da UEP; -Traço e ponto para o traçado do duto rígido flow entre a ANM e o riser ou entre ANM ou outro equipamento submarino. Deve-se indicar os PLETs nas extremidades dos dutos. O traçado da rota dos dutos rígidos deve considerar algumas premissas e restrições que podem impactar seu comprimento final: -Avaliação do Geohazard da região -fugir de regiões muito acidentadas, com altas declividades (definir com a equipe de projeto básico de dutos rígidos qual será o limite de declividade a ser utilizado em função do diâmetro do duto e das características do solo), regiões com formações carbonáticas(corais) e falhas geológicas (pockermarks, falhas aflorantes,etc.). Quando não informações mais detalhadas do relevo do solo, solicita-se uma campanha com AUV na região, podendo-se em alguns casos, restringir-se apenas numa região em torno da rota preliminar do duto rígido, considerando uma faixa de 500m para cada lado do duto e caso constate-se muitos riscos durante o levantamento, faz-se necessário uma complementação do levantamento a fim de identificar-se locais de melhor traçado para a rota do duto; -Raio de curvatura do duto- deve ser definido com a equipe de projeto básico de dutos rígidos qual será o limite de raio de curvatura do duto ser utilizado em função do diâmetro do duto, do método de lançamento e das características do solo; -Distâncias retas mínimas em relação as extremidades Para definição das extremidades dos dutos flow, deve-se adotar as seguintes premissas: -Lado ANM/Equip. Submarino:-No caso de conexão flangeada em LDA rasa pode-se adotar um spool rígido (ou jumper flexível) distante 30m da ANM ou do equipamento submarino; -No caso de LDA profunda, a premissa é de adotar-se PLET nas extremidades em contato com o solo, deve-se considerar um jumper flexível de no mínimo 200m (lado ANM) e considerar um trecho retilíneo de duto em torno de 500m a fim de dar suficiente atrito do duto no solo; UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 149/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) -No caso de LDA profunda em que exista a premissa de adotar PLET com jumper rígido para conexão com a ANM. Deve-se considerar um jumper rígido de 30m entre o PLET e a ANM e esta deve ser projetada a fim de que seus Hubs sejam capazes de receber tal interligação. -Lado UEP: -No caso de plataformas fixas em águas rasas, a extremidade do duto rígido a ser abandonada no fundo deverá ficar o mais próximo possível da plataforma, respeitando-se as condições de lançamento do duto rígido, mas a príncipio, no projeto conceitual, pode-se considerar que a extremidade do duto irá ficar a cerca de 50m fora do alinhamento da plataforma. -Deve-se observar se os dutos rígidos (trecho flow) serão lançados antes da UEP, o que permitiria lançá-los até a conexão com o riser flexível (sem a possibilidade de içamento do duto rígido até a superfície) ou caso se queira prever o içamento da extremidade do duto rígido, deve-se considerar o afastamento necessário entre a extremidade do duto rígido e a UEP de modo a permitir o içamento com cabo (ângulo de 14º) dado por: 0,7x LDA+400m. No caso em projetos com SCR não há PLET na conexão com a flowline rígida, apenas soldagem entre tubos e neste ponto deve-se prever a ancoragem do SCR com colar afixado no duto, mas pode ocorrer casos em que o trecho estático seja lançado numa campanha diferente do riser, ou então não ser possível ou indesejável fazer a curvatura do duto perto da plataforma e nestes casos será preciso que hajam PLETs em ambas extremidades dos dutos. O traçado da flowline deve ser feita observando o menor percurso, respeitando-se os possíveis premissas: -Para o projeto conceitual, a partir das micro-batimetrias obtidas e dos levantamentos sísmicos preliminares (geohazard) estuda-se as possíveis rotas dos dutos, procurando-se sempre fugir das regiões acidentadas com fortes declividades (depressões, morros, ravinas ou canions) ou com presença de formações carbonáticas e corais, e caso os locais com forte declividade tenha um solo constituído de material estável, deve-se procurar numa rota perpendicular ao sentido da declividade do talude. Pode-se considerar as seguintes distâncias para efeito de projeto: -Entre Rígido e flexível- considerar uma distância mínima de 25m; -Entre Dutos Rígidos- - considerar uma distância mínima de 50m; -Próximo a ancora da UEP- 200m no sentido perpendicular a linha de ancoragem e 100m lateralmente a linha de ancoragem; -Próximo a uma ANM de outro poço - o afastamento ideal seria considerar uma distância de 150m (considera-se o risco de queda de um riser de perfuração quando houver intervenção neste poço). Se for duto de exportação de óleo ou gás deve-se adotarm uma distãncia de 170m. -Próximo a um equipamento submarino- considerar uma distância mínima de 150m. Se for duto de exportação de óleo ou gás deve-se adotarm uma distãncia de 170m. O ideal que o traçado da linha seja retilíneo (sem o uso de curvas splines) e nas mudanças de direções considere um raio que deve ser calculado em função de: -a partir das informações de LDA onde o duto será lançado, UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 150/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) -diâmetro externo do duto; -tipo de solo; -ângulo de lançamento a ser considerado. 8.4.4 Uso de Equipamentos Submarinos Para efeito didático, considera-se que a terminologia de Equipamentos Submarinos a ser empregada nos projetos de Sistemas Submarinos de Produção, compreende apenas aqueles que fazem parte integrante dos diferentes tipos de conceitos de interligação submarina e que normalmente são instalados no leito marinho, de modo a receber a conexão de dutos ou umbilicais e exercer determinada função no fluxograma de processo da produção do campo, como por exemplo: controle, derivação, distribuição e coleta da produção ou injeção de um ou mais poços ou de sistemas de exportação/importação de fluidos. Para efeito de nomenclatura dos equipamentos submarinos na PETROBRAS, normalmente convenciona-se o seguinte: Abreviação do Equipamento Submarino – Abreviação do campo de produção – Numeração sequencial do equipamento. Ex. MSP-AB-06 – Manifold Submarino de Produção de Albacora número 6. Obs: Esta nomenclatura não é utilizada para as ANMs. Nos arranjos submarinos, dependendo dos métodos de escoamentos estudados pelo Ativo e da necessidade de simplificação do arranjo submarino, cujo intuito é de reduzir o número de risers no projeto, podemos ter a adoção dos seguintes equipamentos submarinos: 8.4.4.1 Para controle dos poços: -ANM (Árvore de Natal molhada)- é utilizada em poços de completação molhada, que pode variar de tipo conforme a profundidade de instalação (DA ou DL), do método de instalação da mesma (GL ou GLL), do método de conexão das linhas (Lay-away, com MLF ou com MCV), do tipo de escoamento (produção ou injeção) e do tipo de controle (hidráulico direto ou multiplexado) a ser utilizado na mesma. -Para os poços de completação seca o controle dos poços é feito na plataforma, não havendo necessidade de equipamentos submarinos no leito marinho, a não ser o uso da própria cabeça do poço, onde será conectado o riser rígido, ou então se houver necessidade de um equipamento do tipo Template para agrupamento das cabeças dos poços. Obs: Existem alguns equipamentos submarinos que por dificuldade de instalação, podem ser instalados fora da ANM e que precisam ser devidamente projetadas para apoio no leito marinho, como por exemplo: Choke, UTA (umbilical terminator assembly). UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 151/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) 8.4.4.2 Para derivação de fluxo: Normalmente em alguns sistemas há necessidade de permitir derivar o fluxo de um determinado de duto, onde então podemos ter as seguintes possibilidades de equipamentos submarinos: -ILT (In line Tee)- que trata-se basicamente de um tê instalado em conjunto ao duto e que fica posicionado em um ponto intermediário do duto, onde pretende-se receber a conexão de um outro duto conforme a necessidade do escoamento. Neste equipamento submarino deve-se avaliar o seguinte: -a necessidade de instalação de válvula em alguma extremidade, conforme a necessidade de bloqueio requerido pelo sistema e da necessidade futura de uma intervenção na mesma; -no caso de águas rasas, pode-se adotar conexões flangeadas, desde que permita futuramente a desconexão das extremidades por mergulho ou por recolhimento do duto; -no caso de dutos rígidos, deve-se observar que o duto que chega transversalmente não poderá receber o pig instrumentado, o que pode implicar a não adoção de uso rígido neste ramal de duto. -a posição do ILT deve ser tal forma que permita o lançamento do duto, de modo que evite-se a rotação e tombamento do mesmo no leito marinho, para isto deve-se buscar uma distância reta segura de 1 a 1,5 x LDA a partir do qual o duto possa fazer a curvatura. -ILY (In line Y)- é um conceito similar ao ILT mas que possui uma derivação em “Y” onde permite-se a passagem do pig instrumentado. -PLEM-Y- é um PLEM (ver significado abaixo) simplificadoonde tem-se normalmente 2 dutos chegando e um duto saindo (ou vice-versa) e que normalmente é projetado de modo a permitir a pigagem instrumentada dos ramais, com os devidos bloqueios. Em alguns projetos, pode-se inserir neste equipamento alguma derivação (outra boca) em um dos ramais, para interligação de outro ramal ou de outros projetos de exportação de gás, que poderá também instalar uma ESDV no ramal de onde será interligado a plataforma (deve-se avaliar se a distância da plataforma atende a análise de risco quanto ao inventário de gás). 8.4.4.3 Para distribuição de dutos: PLEM (Pipe Line End Manifold)- é um equipamento também conhecido como MIS e que trata de um manifold de interligação submarina normalmente utilizado em sistemas de exportação/importação, onde o mesmo é lançado em separado e tem-se a chegada de vários dutos de diversos pontos ou de plataformas distintas e podendo ter-se um ou mais dutos saindo para outro destino ou plataforma. -Este equipamento submarino poderá ter diversas funcionalidades de bloqueio (válvulas), controles (uso de UEH ou atuação por ROV) e sensores, conforme as necessidades específicas de cada projeto. -Dependendo da LDA o PLEM pode ser com conexão tipo DA ou DL. -Deve-se avaliar a quantidade de bocas, dimensões dos dutos e quantidade de válvulas que serão instaladas no PLEM a fim de avaliar a viabilidade técnica de construção e instalação UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 152/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) do mesmo, observando que os dutos devem atender aos raios mínimos para passagem de pig, caso necessário. Obs: Para os equipamentos descritos acima, deve-se avaliar a necessidade de uso de umbilicais para atuação de válvulas (normalmente requerido por questões de segurança ou por necessidade de rapidez das operações, caso contrário utiliza-se atuação por override com ROV) e de sensores elétricos (de pigagem ou de corrosão). 8.4.4.4 Para Coleta dos poços: a) Manifold Submarino de Produção de Óleo (MSP) Este equipamento permite coletar a produção de vários poços e enviá-la para a plataforma, e que costuma-se diferenciar o seu projeto em função dos requisitos de escoamento e dos conceitos de interligações submarinas a serem utilizadas, conforme exemplos abaixo: a.1) Manifold DA- Manifolds utilizados em projetos de águas rasas para serem assistidos por mergulhador, este equipamentos possuem controle direto para acionamentos das válvulas hidráulicas, com uso de umbilicais do tipo sessentão (60 funções) ou de 25 funções. Este manifold é normalmente utilizado para no máximo 10 poços, com conexões flangeadas, e uso de das seguintes linhas (headers) a serem interligadas à plataforma: -Duto de produção; -Duto de Gás Lift; -Duto de Teste de Gás Lift; -Duto de Tespe de produção; -2 Umbilicais Hidráulicos 60 x 3/8” (em alguns projetos utiliza-se antes do MSP uma caixa de junção onde faz-se uma derivação das funções dos sessentões para vários umbilicais do tipo 10 funções de 3/8”); a.2) Mac manifold- Manifold também utilizado em águas rasas e que utiliza o conceito, já desenvolvido, do SAC (Sistema de Atuação Compartilhada), onde os atuadores hidráulicos das válvulas são substituidos por este sistema que se movimenta sobre o manifold, possibilitando a abertura/fechamento das válvulas através de uma ferramenta de torque. O sistema de controle do SAC, assim como para ANMs ligadas ao manifold, é do tipo eletro-hidráulico multiplexado, ou seja, no SAC será instalado um módulo de controle específico e no manifold outros dois responsáveis cada um pelo controle de 4 ANMs. Ele possui os mesmos headers do manifold DA exceto o umbilical que neste projeto é de apenas 5 funções de ½” + CE de 2 pares de 6,0mm2, por possuir um sistema multiplexado. a.3) Manifold DL- Manifolds utilizados em projetos de águas profundas com conexão vertical por MCV e que ao longo do tempo sofreram várias alterações de projetos (com alguns módulos recuperáveis) e inclusão de novas tecnologias, e que hoje são chamados de manifolds de 5ª geração. Estes equipamentos possuem controle multiplexado para acionamentos das válvulas hidráulicas, com uso de umbilicais de controles multiplexados e de injeção química. Este manifold é normalmente utilizado para no máximo 08 poços, com UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 153/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) conexões verticais tipo MCV, e uso de das seguintes linhas (headers) a serem interligadas à plataforma: -Duto de produção; -Duto de Gás Lift; -Duto de Teste de Gás Lift; -Duto de Teste de produção; -Umbilical Hidráulico de Controle Multiplexado(4x3/8”+ 6x1/2”+ 4 pares de 4mm2) -Umbilica de Injeção Química (10x1/2”). Para definição do projeto do Manifold, faz-se necessário que o cliente informe as seguintes premissas a serem adotadas no mesmo: -definição do número de poços por manifold em função das restrições do diâmetro do duto (necessidade de qualificação do duto flexível) necessário para atender ao escoamento (deve-se avaliar a possibilidade de uso de dutos rígidos que pode permitir a adoção de dutos com diâmetros maiores e talvez a redução nos custos de dutos). A definição do número de poços deve buscar seguir aos já instalados ou quando não seja possível, buscar atender ao manifold já existente e padronizado para sua LDA; -definição das funções funções de controle hidráulicas e de injeção química que serão necessárias para atuação dos poços pela plataforma; -deve informar se existe alguma restrição de agrupar algum poço num MSP (poço preferencialmente satélite) por alguma questão técnica (reservatório diferente). Obs: Os manifolds de produção devem ficar posicionados de modo tal que atendam as seguintes premissas abaixo: -Buscar ficar o mais centralizado possível em relação aos poços; -Buscar otimizar o traçado do bundle do manifold em relação a UEP de modo a ter o menor comprimento possível. Observando-se, no caso de flowlines com dutos rígidos, as premissas de instalação dos mesmos; -Evitar que os poços fiquem com suas flowlines muito grandes, a fim de evitar-se a parafinação da mesma, por não ser possível a sua pigagem via manifold e deve ser consultado o pessoal de Garantia de escoamento, a fim de definir-se um valor máximo de comprimento de linha (quando não há informações adota-se 1500m como referência); -Buscar uma locação tal que as linhas dos poços fiquem ascendentes, a fim de evitar golfadas nos dutos; -A distribuição dos poços em suas faces permita uma padronização de entrada das linhas e com azimutes próximos de 90º+/-30º com a face do manifold. As figuras a seguir ilustram um arranjo típico com um MSP para 4 poços: UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 154/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) Arranjo de um MSP com linhas em bundle Arranjo de um MSP com linhas em separado UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 155/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) b) Manifold Submarino de Produção de Gás (MSPG) Este manifold é projetado para receber a produção de poços de gás e interligá-los a uma plataforma, que normalmente na Petrobras são de alta pressão (até 10.000 psi) e por isso os mesmos devem dispor de sistema tipo HIPPS (High Integrity Pressure Protection System), de sistema multiplexado e outras facilidades, tais como: injeção de MEG, anti- incrustante e alívio de pressão. Este manifold é normalmente utilizado para no máximo 08 poços, podendo ser DA (emáguas rasas) ou DL (em águas profundas), e com o uso das seguintes linhas (headers) a serem interligadas à plataforma: -2 Dutos de Produção; -Duto de MEG; - 2 Umbilicais Hidráulicos de Controle Multiplexado e de Injeção de produtos químicos(5 x ½” + 3 x 1”+2 pares de 10mm2). c) Manifold Submarino de Injeção de Água (MSI) Este manifold é utilizado para agrupar vários poços injetores de água e interligá-los a uma plataforma, sendo que normalmente nos projetos tem-se adotado o uso de apenas 4 poços por Manifold devido as vazões dos poços serem muito altas. Este manifold pode ser DA (em águas rasas) ou DL (em águas profundas), e com o uso das seguintes linhas (headers) a serem interligadas à plataforma: -Duto de Injeção; -Umbilicais Hidráulico de Controle Multiplexado. d) Manifold Submarino de Injeção e produção de Gás (MSIG) Este manifold é utilizado para agrupar vários poços injetores de Gás, a fim de acumular certo volume de gás produzido na UEP, durante um certo tempo e depois retornar a produção de gás destes mesmos poços. A Petrobras construiu um manifold deste tipo para 3 poços, onde era do tipo DA e dispunha de um sistema de controle multiplexado. Este manifold tem as seguintes linhas (headers) a serem interligadas à plataforma: -Duto de Injeção/produção de Gás; -Duto de serviço; -Umbilicais Hidráulico de Controle Multiplexado. e) Manifold Submarino de Gás Lift (MSGL) Este manifold submarino permite que os poços fiquem com suas linhas de produção interligadas diretamente a plataforma, ficando interligados a plataforma as linhas gás lift dos poços e seus umbilicais de controle. Este manifold pode ser DA (em águas rasas) ou DL (em águas profundas), e com o uso das seguintes linhas (headers) a serem interligadas à plataforma: -Duto de Injeção de Gás Lift; -Duto de Serviço; -Umbilicais Hidráulico de Controle Multiplexado. -Umbilical de Injeção Química. UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 156/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) A figura a seguir ilustra um arranjo com o uso de MSGL: f) Manifold Submarino de Controle Hidráulico (MSC) Este manifold tem por objetivo agrupar vários umbilicais (de poços produtores ou de injetores) e interligá-los a plataforma por meio de apenas um umbilical multiplexado. Este manifold pode ser com conexões flangeadas (em águas rasas), com MCV ou conexão do tipo Fly-lead (em águas profundas). 8.4.5 Uso de Sistemas Especiais ou de Novas Tecnologias a) Header de Injeção de Agua Este sistema visa substituir o manifold de injeção de água, onde adota-se uma tubulação única com vários ramais a serem interligados em ILT (In Line Tee), podendo-se ter trechos com diâmetros diferentes e as ANMs dos poços devem ser providas de chokes e medidores monofásicos. Para definição da rota do header (que pode ser em duto rígido ou flexível), procura-se fazer com que ele passe próximo a ANM (em torno de 100m), a fim de ter-se pequenos jumpers entre o ILT e a ANM. Para o controle dos poços de injeção, pode-se adotar umbilicais satélites dos poços à plataforma, ou um umbilical único, e este possuir caixas de junção ao longo do percurso do header, para alimentação dos poços. b) Header de Injeção de Gás Lift Este sistema visa substituir o manifold de injeção de gás lift, onde adota-se uma tubulação única com vários ramais a serem interligados em ILT (In Line Tee), podendo-se ter trechos com diâmetros diferentes e as ANMs dos poços devem ser providas de chokes e medidores monofásicos. Pode-se adotar, como redundância, que o header faça um anel fechado na plataforma (desce um riser para alimentar os poços e no final do header sobe outro riser para a plataforma). UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 157/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) Para definição da rota do header (que pode ser em duto rígido ou flexível) procura-se fazer com que ele passe próximo a ANM, podendo ser em torno de 100m no caso de jumper flexível e 30m no caso de uso de spool rígido (avaliar se ANM permite o uso de spool rígido). Para o controle dos poços, pode-se adotar umbilicais satélites dos poços à plataforma, ou utilizar um manifold hidráulico com um umbilical único, saindo da plataforma. c) Poços em Piggy-back Este sistema permite que 2 poços injetores sejam interligados em série, sendo o primeiro poço denominado poço Máster, que deverá ser provido de uma ANM ou BAP especial, capaz de receber uma tomada para outro poço, provida de uma choke e um medidor multifásico para o mesmo. Normalmente considera-se que a linha de injeção do poço em piggy-back fique a 180º em relação a linha do poço Master. Para efeito de controle dos poços, adota-se que o controle do poço Master possua um umbilical eletro-hidráulico (9x3/8”+CE) e o mesmo deve ter uma multiplexação elétrica, para alimentar o outro poço, que terá um UEH (5x3/8”+CE). Existe ainda, em estudo, a possibilidade de uso de poços produtores em piggy-back, mas que possui como gargalo tecnológico, a adoção de medidores multifásicos, devido a sua precisão na medição dos poços não atender aos critérios da ANP e também ao porte da ANM, que precisa ser bem estudado (4 Hubs de conexão de linhas e uso de UTA com conexões fly-lead para os UEHs), de modo a viabilizar-se a instalação da mesma com as sondas disponíveis na empresa. A Figura a seguir ilustra um arranjo de 2 poços injetores em Piggy-back: d) Sistema RWI (Raw Water Injection) Este sistema está sendo implantado no campo de Albacora, onde considera-se a captação de água no fundo do mar para injeção de água em alguns poços, sem a necessidade de uma planta de injeção na UEP. Este sistema possui a seguinte configuração: -Um captador com filtro a 100m do leito marinho, com uma linha de amarra para sua ancoragem e suspenso por meio de um tanque de flutuação; UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 158/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) -Um riser flexível entre o captador e a bomba RWI; -Uma bomba elétrica capaz de injetar água nas ANMs com pressão abaixo da pressão de fratura do reservatório. A bomba é interligada à UEP por meio de: -um umbilical de controle eletro-hidráulico e de injeção de produtos químicos; -um cabo de potência. A bomba utilizada em Albacora foi projetada para injetar água em até 3 poços, com suas ANMs interligadas em Piggy-back, com medição e controle de vazão individual para cada poço. A figura a seguir ilustra tal sistema: e) Uso de PIP (Pipe-In-Pipe) Esta tecnologia foi utilizada no projeto de Canapú e consiste na instalação de 2 dutos de aço concêntricos, de modo a permitir um maior isolamento térmico para o escoamento dos fluídos. Atualmente este projeto se aplica a apenas trechos estáticos e existem estudos de se utilizar este tipo de conceito em risers tipo SCR (steel catenary riser). Esta tecnologia segue as mesmas premissas para dutos rígidos com PLET em ambas as extremidades, sendo que deve-se procurar trabalhar com trechos retilíneos ou em casos extremos adotar raios longos acima de 2000m. A Petrobras desenvolveu um estudo para PIP aquecido para uso em Roncador (denominado EHPIP), que é uma tecnologia onde se instala um cabo elétrico para aquecimento do duto internamente. Esta tecnologia exige a necessidade de um canteiro próximo a uma praia, a fim de permitir o lançamento do duto, utilizando-se o método por arraste, o que faz onerar bastante o seu custo de instalação. UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia159/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) f) Uso de Risers de Transferência a meia-água A configuração dos Risers de Transferência a meia-água (“Varal”) entre UEPs deve ser definida em função de: -Distância mínima admissível entre as UEPs (entre TLWP e FPSO com off-loading é de 600m); -Ângulos de saída dos risers nas UEPs; -Cargas horizontais dos risers nas extremidades, em função do diâmetro dos mesmos; As figuras a seguir ilustram algumas configurações possíveis de “Varal”: UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 160/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) g) Uso de MHR ou RHAS (Riser Híbrido auto-sustentável) Esta tecnologia já está sendo utilizada nos projetos da Petrobras no campo de Roncador e sendo implementado em outros projetos do pré-sal (Sapinhoá Norte, Cernambi Sul, Lula Norte e Lula Extremo Sul) e que podem apresentar as seguintes configurações: -FSHR- Free Standing Híbrid Riser ou SLOR (Single Line Offset Riser) que consiste em um duto de aço (com isolamento térmico ou não) na vertical, fixado ao solo por meio de uma fundação e tensionado no seu topo, por meio de um ou mais flutuadores posicionados a uma profundidade de cerca de 150m abaixo da superfície do mar, de onde sai um jumper flexível a ser interligado à UEP, e na fundação do duto, tem-se uma base para conexão de jumper rígido ou flexível com a flowline. -COR (Concentric Offset Riser)- Trata-se de um conceito similar ao SLOR porém composto por um riser pipe-in-pipe (dutos concêntricos) que permite um melhor isolamento térmico ao riser. -Riser Tower- Trata-se de um SLOR composto de um riser do tipo Bundle Rígido, que pode ou não possuir isolamento térmico ao longo do seu comprimento, e no topo saem vários jumpers para interligação à UEP. As figuras a seguir ilustram o RHAS do oleoduto de 18” utilizado na P-52 e a MHR estudada para o projeto de Guará: UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 161/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) Esquemátíco do FSHR em projeto para Roncador UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 162/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) Esquemático do MHR (Multibore Hibrid Riser) e estudado pela Acergy para o Projeto de Sapinhoá h) SISTEMA BÓIA DE SEMI-SUPERFÍCIE Tecnologia em estudo pela Petrobras e a ser desenvolvido na forma de protótipo que trata-se de um sistema de acoplamento indireto de risers na UEP de modo a permitir menores movimentos no topo dos risers e assim favorecer tanto o projeto da UEP quanto da estrutura dos risers. Este sistema consiste de uma estrutura composta de tanques cilindrícos flutuantes ancorada no leito marinho, com empuxo e lastro suficiente para ficar posicionada a cerca de 100m de profundidade abaixo da superfície do mar e capaz de suportar risers rígidos ou flexíveis em LDAs profundas (até 1800m). Este sistema é conhecido como “Boião” e para efeito de projetos em arranjos submarinos sugere-se o número máximo de 21 risers e entre a UEP e o “Boião” uma distância em torno de 300m. A ancoragem do “Boião” fica posicionada em relação ao leito marinho num ângulo de 85º (lado dos risers) conforme mostra a figura a seguir. UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 163/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) 8.4.6 Premissas de Arranjos com uso de Sistemas Desacoplados Atualmente a Petrobras, nos projetos do pré-sal em águas profundas, tem estudado soluções que possam substituir o uso de risers acoplados, em função dos riscos de qualificação dos flexíveis, assim como concorrer com a opção de uso de SLWR. De modo a atender as necessidades de interligação de poços dos projetos previstos no pré- sal e para os demais cenários de FPSOs replicantes do pré-sal, está sendo considerado o número máximo de 10 poços produtores Firmes+ 1 reserva, 1 MSP para 04 poços reservas e 06 Manifolds WAG (02 poços WAG por Manifold), sendo que as bocas WAG também podem ser utilizadas para poços de descarte de gás. Assim sendo, está sendo proposta a utilização dos seguintes conceito de sistemas desacoplados: 8.4.6.1 Alternativa BSR Contempla basicamente o uso de uma Bóia de Sustentação de Risers para 24 risers de modo a atender 05 poços produtores e 03 manifolds de Injeção WAG (para 02 poços). A configuração da mesma seria: UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 164/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) Figura 1 Esta configuração considera o uso de no máximo 16 SCRs (5 x 6” PROD. + 5 x 6” GL + 3x 8” IA + 3x6” IG). Então, no geral, teríamos 02 BSRs por projeto e a disposição das mesmas irá depender da disposição dos poços e do gasoduto no arranjo submarino, sendo que preferencialmente busca-se considerar a locação das BSRs no lado bombordo, afim de evitar-se riscos do lado boreste, onde ocorre movimentações de cargas na superfície, conforme ilustrado na figura a seguir: Exemplo de um FPSO com 2 BSR’s I-WAG + PROD. + PROD. + I-WAG + PROD. + PROD. + PROD. + I-WAG 8” 6” 6”6” 6”6” 6”6” 6”6” 8”8” 6”6” 6”6” UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 165/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) Figura 3 A figura a seguir ilustra a configuração dos risers(Jumpers, UEHs e SCRs) numa BSR em LDA de 1950m, onde ela foi projetada para ficar a 240m abaixo da LDA: As figuras a seguir ilustram o arranjo submarino considerando o uso de 2 BSRs por bombordo: UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 166/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 167/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) 8.4.6.2 Alternativa RHAS e MHR A configuração RHAS costuma-se ser utilizada para os sistemas de exportação de óleo (oleoduto) ou de gás (gasoduto) e as figuras a seguir ilustram sua interligação: UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 168/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) A configuração da MHR é similar a do RHAS, excetuando a quantidade de jumpers a serem interligados à plataforma e dos dutos a serem interligados em sua base, bem como a possibilidade de instalação de UEHs usando calhas em suas laterais, conforme ilustram as figuras a seguir: UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 169/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) ESQUEMA VERTICAL DE UMA MHR UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 170/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) ESQUEMA EM PLANTA DAS INTERLIGAÇÕES DE UMA MHR Para a configuração da seção da MHR, deve-se definir a quantidade de dutos a serem utilizados na mesma,que pode variar em função dos diâmetros e funções que serão agrupadas na mesma, e consequentemente, o peso da mesma e que irão definir a viabilidade de sua execução, instalação e operação. Nos projetos da PETROBRAS, pensando em otimizar o número de risers numa MHR, para o sistema de coleta, pode-se avaliar basicamente 2 tipos de configurações de torres: a) Uso de MHR-1 com 10 risers Para esta alternativa, considerou-se a seguinte configuração de risers: O3 Poços produtores- 3 Risers de Produção de 6”+ 3 Risers de GL de 6”; 01 MSI-WAG (para 2 poços I-WAG) - 1 Riser de Injeção de Água de 7” + 1 Riser IG de 6”; 01 MSI-WAG (para 2 poços I-WAG)/ Poço Produtor- 1 Riser de Injeção de Água/Prod. de 7” + 1 Riser de IG/GL de 6”; Os 5 umbilicais dos poços e manifolds deverão ser instalados em 2 calhas afixadas nas laterais da MHR, numa determinada altura do solo, a ser definida pela proponente. A figura a seguir ilustra a configuração da MHR-1: Figura 6 MHR 10 R + 5 UEH(calha) UEH AGUA 7” OLEO 7” GAS 6” GL 6” OLEO/AGUA 7” GL-IG 6” UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 171/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) Para elaboração dos arranjos submarinos considerou-se as seguintes opções de posição das MHR-1 em relação ao FPSO: Figura 7 As configurações acima atendem basicamente aos projetos que consideram a interligação de: No máximo 10 poços produtores e 10 injetores (uso de MSI-WAG para 2 poços) e considerando que uma das MHRs terá 4 poços produtores e 1 MSI; No máximo 9 poços produtores e 12 injetores (uso de MSI-WAG para 2 poços); Uso de gasoduto no RHAS. Existe uma 5ª opção, que é a instalação das 3 MHRs e o RHAS por bombordo, e que não foi considerado nos projetos atuais, devido ao risco de convivência destes sistemas num mesmo bordo (risco de colisão e interferência durante instalação além de ter-se espaço reduzido para lançamento das linhas flexíveis e umbilicais), mas que pode ser avaliado pela proponente, a fim de reduzir o custo das interligações dos poços, e principalmente, do gasoduto a ser interligado no RHAS, nos projetos em que isto seja possível (ponto de interligação do gasoduto pelo lado de bombordo). a) Uso de MHR-2 com 12 risers Em alguns projetos com MHR, onde faz-se necessário considerar o uso maior de poços na mesma, propõe-se que seja estudada a alternativa de uma MHR com 12 risers. Para esta alternativa considerou-se a seguinte configuração de risers: O3 Poços produtores- 3 Risers de Produção de 6”+ 3 Risers de GL de 6”; 02 MSI-WAG (para 2 poços I-WAG)- 2 Risers de Injeção de Água de 7” + 1 Risers de IG de 6”; 01 MSI-WAG (para 2 poços I-WAG)/ Poço Produtor- 1 Riser de Injeção de Água/Prod. de 7” + 1 Riser de IG/GL de 6”; F P S O F P S O RHAS M H R -1 M H R -1 3 P + 1 W A G + 1 W A G /P R O D . M H R -1 F P S O F P S O RHAS M H R -1 F P S O F P S O RHAS M H R -1 3 P + 1 W A G + 1 W A G /P R O D . 3 P + 1 W A G + 1 W A G /P R O D . M H R -1 3 P + 1 W A G + 1 W A G /P R O D . M H R -1 3 P + 1 W A G + 1 W A G /P R O D . 3 P + 1 W A G + 1 W A G /P R O D . M H R -1 3 P + 1 W A G + 1 W A G /P R O D . M H R -1 3 P + 1 W A G + 1 W A G /P R O D . OPÇÃO 1 OPÇÃO 2 OPÇÃO 3 3 P + 1 W A G + 1 W A G /P R O D . F P S O F P S O RHAS M H R -1 M H R -1 3 P + 1 W A G + 1 W A G /P R O D . OPÇÃO 4 3 P + 1 W A G + 1 W A G /P R O D . M H R -1 3 P + 1 W A G + 1 W A G /P R O D . UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 172/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) Os 6 umbilicais dos poços deverão ser instalados em calhas afixadas nas laterais da MHR, numa determinada altura do solo, a ser definida pela proponente. A figura a seguir ilustra a configuração da MHR-2: Figura 8 Para elaboração dos arranjos submarinos pode-se considerar as mesmas opções de posição em relação ao FPSO utilizadas para a MHR-1 e que estão ilustradas na figura 7. Premissas para o Projeto das MHRs: As MHRs e RHAS (gasoduto) devem ser projetadas para operar nas condições de bombordo e boreste. Para a opção de MHR e RHAS por boreste, deve-se avaliar se sua distância em relação ao Balcony do FPSO será igual ao adotado para a opção de Bombordo, ou se pode reduzir a mesma, a fim de permitir o uso de jumpers flexíveis de mesmo comprimento. A ordem dos suportes, na estrutura superior das MHRs, deverá seguir a distribuição do balcony do FPSO, sendo que para a estrutura inferior, cada MHR deverá possuir uma configuração tal que permita a melhor distribuição para a conexão das flowlines no arranjo submarino de cada projeto. A princípio, para efeito de arranjo submarino, considerou-se a seguinte configuração de entradas das flowlines ou pipelines na base das MHRs: UEH AGUA 7” OLEO 7” GAS 6” GL 6” MHR 12 R + 6 UEH(calha) OLEO/AGUA 7” GL-IG 6” UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 173/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) Obs: A configuração acima poderá ser modificada pela proponente conforme a melhor conveniência para o projeto, mediante a aprovação pela PETROBRAS. Nos projetos em que o gasoduto seja de 9,13”, não serão adotados sistemas tipo RHAS, e sim o uso de risers flexíveis em lazy-wave e, dependendo da posição que o mesmo seja instalado (bombordo ou boreste), deve-se avaliar a sua possível interferência com as MHRs. ENTRADA DOS PIPELINES OU FLOWLINES ENTRADA DOS PIPELINES OU FLOWLINES ENTRADA DOS UMBILICAIS BASE DA MHR CALHA AFIXADA NA LATERAL DA MHR SEÇÃO DA MHR UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 174/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) 9. CONFIGURAÇÕES DE RISERS FLEXÍVEIS Os risers flexíveis normalmente utilizados nos projetos da empresa são projetados na configuração em catenária livre devido a sua facilidade de instalação, podendo ser alterada em função do tipo de plataforma a ser selecionada observando-se as seguintes premissas gerais: Em função dos tipos de plataformas temos as seguintes premissas e considerações: 9.1 Em plataformas fixas Normalmente adota-se o suporte tipo “Queixo-duro”, considerando-se catenária livre com angulo de saída de 11⁰ a 13⁰ e altura de suporte entre 15m a 20m. Para efeito de aproamento dos risers em relação a face da UEP pode-se admitir um ângulo de deflexão lateral da ordem de 30º (para suportes fixos); 9.2 Em plataformas submersíveis Em projetos de águas rasas normalmente adota-se o suporte tipo fixo e em LDA’s maiores pode-se adotar tando suporte tipo fixo ou i-tubes com bocas de sino, considerando-se catenária livre com angulo de saída de 7º e altura de suporte entre 15 a 20m acima do NA(suportes em deck superior) ou 10m abaixo do NA (suportes em i-tubes). Para efeito de aproamento dos risers em relação a face da UEP pode-se admitir um ângulo de deflexão lateral conforme premissas a seguir: Da ordem de 30º (para suportes fixos); De 16,5º (para suportes com bocas de sino com angulo de catenária de 7º) em relação ao alinhamento da boca de sino; De 12,8º (para suportes com bocas de sino com angulo de catenária de 9º) em relação ao alinhamento da boca de sino. 9.3 Em Plataformas Tipo FPSO Em projetos c/ LDA inferior a 100m não se recomendao uso de FPSOs devido a sua dinâmica dificultar tanto a sua ancoragem como o projeto dos risers nesta LDA. Em projeto de águas rasas entre 100 e 300m aconselha-se adotar risers em configurações do tipo “Lasy-Wave” (mais adequado para risers isolados e de pequenos diametros) ou “Lasy-S” (mais adequado para risers agrupados no mesmo setor ou de maior diâmetro) ou também do tipo “Pliant-Wave” que é patente da Technip. UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 175/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) Para a definição preliminar do desenho das configurações complacentes dos risers recomenda-se utilizar referências de geometrias similares de outros projetos que já as tenha utilizado e ajustar os valores de distâncias e comprimentos, em função da variação de LDA entre os projetos e de mudança de angulos de saída das UEP’s. Normalmente adota-se suporte em I-tubes com uso de bocas de sino, considerando-se catenária livre com angulo de saída de 7º e altura de suporte de 10m abaixo do NA (suportes em i-tubes) e para deflexão lateral dos risers em relação as bocas de sino pode- se considerar o citado no item 9.4.1. 9.4 Detalhamento das Configurações dos Risers Flexíveis As configurações dos risers flexíveis para um determinado projeto serão definidas em função do tipo de plataforma, da função e diâmetro do riser, da LDA e das condições meteoceanográficas onde o mesmo será instalado, sendo que, ao longo do processo de especificação e aquisição do risers, faz-se necessário a utilização de softwares específicos(Anflex ou Orcaflex) para avaliação do comportamento do riser(tração de topo, fadiga do riser, compressão no TDP,etc.) afim de validar ou modificar a configuração a ser adotada, sendo que inicialmente, para efeito de projeto conceitual,observa-se as seguintes premissas gerais: 9.4.1 Risers em Catenária Livre A Configuração em Catenária Livre, possue os seguintes valores ilustrados na figura a seguir a serem definidos durante a elaboração do arranjo submarino: UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 176/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) a) Altura do Suporte: é medida entre o nível da superfície do mar e o ponto de início da catenária,o qual é função do tipo de plataforma a ser utilizada e dos tipos de suportes a serem utilizados, conforme descrito no item 6.3 (tabela) e item 6.3.1, onde deve-se observar que no caso de I-tubes, o comprimento do riser que fica suspenso entre o suporte fixo(castelo) e a boca de sino (início da catenária) deve ser acrescido ao comprimento do riser. b) Definição de angulo de topo: é definido em função da melhor configuração da catenária, de modo a evitar-se possíveis interferências entre o riser e a estrutura da plataforma, ou então para atender a uma melhor condição para análise dos esforços dos risers ou de interferência com risers vizinhos. A tabela no item 6.3 informa os valores normalmente utilizados nos projetos. c) Cálculo do comprimento suspenso do riser e seu respectivo TDP: Para o cálculo do comprimento suspenso da catenária livre e do TDP deve-se utilizar uma planilha excel apropriada, sendo que pode-se utilizar os valores da tabela abaixo para cálculo do mesmo: GRAUS K Z 3 1,05378 0,20116 4 1,07237 0,25156 5 1,09131 0,29897 6 1,11061 0,3442 7 1,13029 0,38779 8 1,15037 0,4301 9 1,17085 0,47142 10 1,19175 0,51195 11 1,2131 0,55187 Onde temos que o comprim. Suspenso da catenária será Lsusp= Hv x K e o TDP (Touch down point-ponto de toque no fundo) = Hv (altura vertical) x Z onde Hv é a altura vertical entre o solo e o ponto de saída do riser da UEP. No caso da fig. acima temos Hv= LDA – Hsusp. d) Cálculo do Comprimento final do Riser e a respectiva CRF: o comprimento total do riser será definido em função das análises dinâmicas de modo que o ponto de conexão do riser com a flowline(CRF) não seja suspenso do solo, considerando as piores condições meteoceanográficas aplicadas ao riser e considerando a plataforma mais afastada(condição FAR), sendo que para efeito de estimativa, costuma-se adotar os seguintes cálculos: UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 177/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) 1 – Calcular a catenária do riser considerando a plataforma numa condição mais afastada, onde-se deve-se utilizar o Offset máximo na condição intacta da UEP e caso não se tenha o valor do mesmo, pode-se adotar os seguintes valores: LDA<1000m: -10% LDA p/ SS (se usar taut-leg, pode-se reduzir p/ 7%) -15 % da LDA p/ FPSO(em LDA <300m sugere-se usar 20%); LDA>1000m: -7% LDA p/ SS -12 % da LDA p/ FPSO (em LDA >1500m sugere-se usar 9%); A tabela abaixo faz uma correlação entre o Lsusp na condição estática e o Lsusp(far) a partir dos offsets utilizados nas UEPs: Lsusp(far) = W x Lsusp. Offset máx. da UEP(cond. intacto) Valor de W para ang. de topo 5º Valor de W para ang. de topo 7º Valor de W para ang. de topo 9º 7% 1,0522 1,0617 1,071 10% 1,0795 1,0937 1,1074 12% 1,100 1,1175 1,1346 15% 1,133 1,1568 1,1801 2 - acréscimo ao comprimento suspenso do riser (cond. Far) calculado conforme tabelas abaixo: LDA da UEP > 1000 m Tipo UEP Diâmetro do duto flexível <=8" >8" FPSO 250 m 150 m SS 150 m 600 m < LDA da UEP <= 1000 m Tipo UEP (Nota 1) FSPO 250 m SS 150 m Tipo UEP LDA da UEP <=600 m FPSO 150 m SS UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 178/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) O comprimento total do riser será: Lriser=Lsusp(far)+acresc.(far)+ Altura do I- tube (compr. do riser dentro de i-tube,caso exista). A Conexão riser flow será calculada da seguinte forma: CRF= TDP + [Lriser(Compr. total do riser) – Lsusp (compr. susp. do riser) – Altura do I-tube] Exemplo: Dados: Riser de 8”- FPSO em LDA=1000m, Hsup.= 20m(abaixo da LDA), I-tube= 25m, Ang. de topo=7º e Offset máx. da UEP=10% Cálculos: Hv= 1000-20=980m Lsusp.=1,13029x950=1074m TDP=0,38779x950=368m Lsusp(far)=1,0937x1073,78=1175m Acresc. (far)=250m Lriser=1175m + 250m + 25m = 1450m CRF=368 + (1450-1074-25) = 719m Observações gerais -As premissas de angulo de saída da catenária e alturas dos suportes para novas UEPs devem seguir as recomendações descritas no item 6.3 (tabela) e 6.3.1, ou adotar-se informações de plataformas existentes especificando as mesmas no relatório do projeto ou no próprio arranjo submarino; -O posicionamento da CRF e do TDP devem ser indicadas no arranjo submarino (desenhar um arco ou círculo na região do riser indicando tais informações), assim como deve ser feito um detalhe no arranjo mostrando as configurações dos risers adotadas no projeto(pode variar de acrdo com a função ou o diametro do riser) com as suas principais grandezas (compr. suspenso, angulo de topo, TDP, CRF e comprimento total do riser). - Na definição da LDA da catenária do riser é normalmente adotada a mesma da UEP, porém em alguns casos, onde o relevo do solo marinho é muito íngreme ou em casos de detalhamento do traçado dos dutos (projeto de detalhamento), deve-se adotar a LDA real onde ocorre o contato do riser no solo (TDP), para tal faz-se necessário calcular o valor inicial do TDP considerando-se a LDA da UEP e depois projetar o raio do TDP no arranjo afim de determinar-se a LDA específica do riser que se deseja calcular a sua catenária. Neste caso pode ser gerada uma tabela com os TDP’s e CRF’s específicos dos risers do projeto e a projeçãodos risers devem atender tais valores. -No projeto básico o valores dos comprimentos dos risers normalmente são calculados com a plataforma na condição Far e deixa-se uma folga de cerca de 50 a 100m até a UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 179/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) conexão riser/flow. Na fase de definição (projeto básico) pode-se alterar o comprimento dos risers em função das análises dinâmicas efetuadas, devendo-se tomar o devido cuidado de compensar os comprimentos das flowlines de tais diferenças. As premissas de cálculo da catenária devem ser informadas no relatório do projeto e o posicionamento da CRF e do TDP devem ser citadas no arranjo submarino (colocar nota, fazer um desenho da catenária ou desenhar um semi-círculo na região do riser indicando tais informações). Para efeito de aproamento dos risers em relação a face da UEP pode-se admitir um ângulo de deflexão lateral na horizontal(nos casos em que pretende-se reduzir o comprimento das linhas de uma determinada interligação ou queira-se adotar um suporte fora do alinhamento do riser, conforme premissas a seguir: -Nos suportes fixos: da ordem de 30 °; -Nos suportes com bocas de sino: Assumindo-se a premissa de que o bend-stiffener aceita uma deflexão lateral de 2° na catenária, conforme as figuras a seguir. UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 180/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) Podemos ter os seguintes valores de deflexões laterais na horizontal: -16,5º (para suportes com bocas de sino com ângulo de catenária de 7º) em relação ao alinhamento da boca de sino; -12,8º (para suportes com bocas de sino com ângulo de catenária de 9º) em relação ao alinhamento da boca de sino. A figura a seguir ilustra parte de um setor do Turret mostrando as deflexões utizadas nos risers: UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 181/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) No caso do FPSO Spread Moored deve-se preferencialmente considerar as bocas de sino aproadas com os alinhamentos dos risers obtidos no arranjo submarino ou em casos especiais, admitir-se deflexão lateral conforme citado acima. 9.4.2 Risers em Configuração complacente Em determinadas projetos, em função das condições que são expostas os risers, faz-se a necessidade da adoção de configurações complacentes e cabe ao projetista avaliar a melhor configuração a ser utilizada em função das condições impostas pelo arranjo e das vantagens e ou desvantagens de cada configuração, conforme descrito a seguir: Configuraç ão Cenário de aplicação Vantagens Desvantagens Lazy-wave Qdo. deseja-se reduzir a fadiga do riser, podendo-se ser instalar as córcovas de flutuadores na parte superior (atenuar fadiga no trecho superior) ou na parte inferior (atenuar fadiga no TDP) O uso apenas de flutuadores, simplifica sua instalação, que é feita pelo próprio barco de instalação do duto. Configuração ideal para LDA profunda A distribuição de flutuadores ao longo da corcova permite um maior passeio do riser e consequentemente maior risco de colisão com risers vizinhos. O uso de flutuadores demanda um tempo maior para a instalação do riser. Pliant- Wave Trata-se de utilizar uma configuração do tipo lazy-wave com uma ancoragem próxima ao TDP do riser afim de reduzir o passeio do riser Reduz o passeio da corcova do riser A necessidade de instalar um peso morto ou uma estaca torpedo perto do TDP dificulta o posicionamento da corcova e ancoragem do riser Steep- wave Quando deseja-se reduzir o comprimento do riser ou aproximar-se a plataforma de um determinado equipamento no leito marinho.. Redução do comprimento do Riser. Dificuldade na conexão do riser no equipamento fadiga na conexão (verificar esforços no MCV) Lazy-S Recomendado para aguas rasas (onde a lazy-wave tem maiores riscos) O uso de tanques de flutuação permite a instalação de risers de grande diametros em LDA rasa A instalação do tanque de flutuação requer utilização de acessórios de ancoragem no leito marinho com embarcações apropriadas Steep-S Similar a Lazy-S, mas que permite a redução do comprim. do riser ou aproximação a um determinado equipamento no leito marinho Utilização de risers de grande diametro com comprimento menor Idem a Steep-wave e Lazy- S UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 182/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) Obs: As configurações Lazy-S e Steep-S não são adotadas na PETROBRÁS em função dos riscos associados a conexão vertical no equipamento no leito marinho. As figuras a seguir mostram as configurações de risers complacentes normalmente utilizados nos arranjos submarinos: UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 183/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) 9.4.2.1 Premissas para o projeto de uma Configuração do tipo Lazy-S utilizando o sistema MWA (middle water arc) A Calha a meia-água só é aplicável a sistemas submarinos em águas rasas em função das limitações dimensionais e de cargas de empuxo aplicadas na mesma, para tal a mesma deve considerar o seguinte: -Uso de 1 a 4 risers; -Configuração Lazy-S; -Permitir ou não o agrupamento dos risers de um mesmo bundle de poço ou de manifold; -LDA limite de 300m; -Profundidade da calha (H)- considerar valor default de 50m -Distância da MWA a UEP- considerar valor defaut de 0,6xLDA -Angulos A1 (usar default de 7 graus); -Angulos A2 e A3 (usar default de 16 graus); -O comprimento LS1 deve ser calculado como catenária dupla; -O comprimento LS2 deve ser calculado como catenária simples; -O comprimento do riser total será LS1+LS2+2xH. UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 184/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) Simbologia para a MWA em planta: Para efeito de estimativa das distancias e comprimentos para as configurações complacentes pode-se considerar o seguinte: CONFIGURAÇÃO LDA TDP CRF/ZT COMP. SUSP. COMP. RISER LAZY-WAVE/PLIANT- WAVE RASA(ATÉ 300M) 0,8XLDA 1,5XLDA 1,8XLDA 2,5XLDA PROFUNDA(>300M) 0,8XLDA 1,0XLDA 1,65XLDA 1,85XLDA LAZY-S RASA(ATÉ 300M) 0,8XLDA 2,0XLDA 1,9XLDA 2,3XLDA SLWR(D. RÍGIDO EM LAZY-WAVE) PROF. (>1500M) 0,9XLDA 1,45XLDA 1,53XLDA 2,1XLDA Nos projetos do Pré-sal da Bacia de Santos, cuja LDA varia de 1900m a 2300m, estão previstos a utilização da configuração Lazy-wave para a maioria dos risers flexíveis e os comprimentos estimados dos risers e suas respectivas CRFs estão indicados conforme UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 185/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) tabela seguir em função do fluido ser agressivo (altos teores de contaminantes H2S e CO2) ou “Soft” (baixos teores de contaminantes H2S e CO2) OBS: Somente para linhas flexíveis em Lazy-Wave para uma faixa de LDA de 1900 até 2300 m Referencia Tupi Piloto (Fluido Agressivo) LDA Comp Riser (m) Dist CRF (m) Estimado 1900 3.080,00 1.780,00 Estimado 1950 3.155,00 1.819,00 Estimado 2000 3.229,001.858,00 Estimado 2050 3.304,00 1.896,00 Estimado 2100 3.379,00 1.935,00 Estimado 2150 3.454,00 1.974,00 Estimado 2200 3.529,00 2.013,00 Estimado 2250 3.604,00 2.051,00 Estimado 2300 3.679,00 2.090,00 Referencia Cernanbi Sul (Fluido "Soft") LDA Comp Riser (m) Dist CRF (m) Estimado 1900 2.782,00 1.468,00 Estimado 1950 2.853,00 1.505,00 Estimado 2000 2.925,00 1.542,00 Estimado 2050 2.996,00 1.579,00 Estimado 2100 3.067,00 1.615,00 Estimado 2150 3.138,00 1.652,00 Estimado 2200 3.209,00 1.689,00 Estimado 2250 3.281,00 1.726,00 Estimado 2300 3.352,00 1.763,00 Observações: Em projetos c/ LDA inferior a 100m não se recomenda o uso de FPSOs devido a sua dinâmica dificultar tanto a sua ancoragem como o projeto dos risers nesta LDA, mas é possível aumentar o passeio do FPSO e buscar uma configuração do tipo pliant-wave. Em projeto de águas rasas entre 100 e 300m aconselha-se adotar risers em configurações do tipo “Lasy-Wave”(mais adequado para risers isolados e de pequenos diametros) ou “Lasy-S” (mais adequado para risers agrupados no mesmo setor ou de maior diâmetro) ou também do tipo “Pliant-Wave” quando se deseja obter passeios menores dos risers. Obs: Deve-se avaliar o afastamento laterais entre os risers ao utilizar-se configurações complacentes a partir de resultados de análises dinâmicas, afim de se evitar o contato das corcovas ao longo do tempo e na falta de dados pode-se utilizar um valor de afastamento entre os pontos das corcovas da ordem de 10 a 20% da LDA. Para a definição preliminar do desenho das configurações complacentes dos risers recomenda-se utilizar referências de geometrias similares de outros projetos que já as tenha utilizado e ajustar os valores de distâncias e comprimentos, em função da variação de LDA entre os projetos e de mudança de angulos de saída das UEP’s. Para efeito de aproamento dos risers em relação a face da UEP pode-se admitir um ângulo de deflexão lateral da ordem de 16º em relação ao alinhamento do i-tube. UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 186/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) 9.4.3 CONFIGURAÇÕES DE RISERS RÍGIDOS Os risers rígidos em catenária são denominados SCR (Steel Catenary Riser) e normalmente são utilizados em aguas profundas e em unidades flutuantes tipo SS que possuam baixos movimentos verticais (heave), devido a problemas de “fadiga” do aço. Recomenda-se projetar risers SCR com angulos de catenária entre 18º e 20º e de preferência com suportes na região do pontoon do tipo suporte receptáculo ou do tipo I- tube conforme citado no item 6.3.1. Em projeto em que se considera um agrupamento de SCR’s numa mesma face da plataforma deve-se respeitar um espaçamento angular da ordem de 3 a 4º entre os SCR’s de modo a evitar o efeito “clashing” dos risers e considerar o espaçamentos entre suportes da ordem de 3,0m. Pode-se admitir que em caso de arranjos submarinos onde há risers flexíveis entre os SCR, que eles passem no meio do ângulo formado pelos SCR’s e deve-se procurar colocar os suportes dos risers flexíveis em níveis diferentes dos SCR’s. O espaçamento entre o riser flexível e o riser rígido deve ser de no mínimo 3º. No caso de FPSO’s ou em dutos de grande diâmetro (dutos de exportação) recomenda-se utilizar-se uma configuração do tipo complacente denominada SLWR (Steel Lazy Wave Riser), com angulo de topo entre 6 a 10º conforme figura a seguir: UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 187/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) Para a Ancoragem dos Risers Rígidos, nos arranjos submarinos onde utiliza-se SCR (geralmente em aguas profundas acima de LDA=1500m), deve-se considerar uma zona de tensão da ordem de 1,4 x LDA e utilizar 2 estacas torpedo por duto ou então considerar-se a terminação do duto num PLET ancoradado por meio de estaca (grauteada ou de sucção) Nos projetos conceituais não há necessidade de indicar-se os pontos de ancoragem dos SCR’s, apenas informar o valor de zona de tensão considerado no arranjo e prever em nota a quantidade de estacas torpedo previstas no projeto. Trecho com flutuadores FPSO N.A. Leito Marinho UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 188/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) 9.4.4 PREMISSAS PARA INTERFERÊNCIA DE RISERS Em função do aumento de quantidade dos risers num mesmo bordo de uma plataforma e dos riscos de interferência entre risers, que pode ser agravado nos projetos que utilizam-se configurações complacentes, a PETROBRÁS recentemente designou um GT que teve os seguintes objetivos: Estabelecimento de requisitos e critérios a serem considerados nas análises de interferência de projetos futuros; Avaliação do comportamento dos sistemas de risers de alguns projetos (ex: Baúna- Piracaba, Iracema Norte e Sapinhoá Norte) para os quais já foram identificadas ocorrências de interferências, com a definição de recomendações para evitar ou minimizar tais ocorrências bem como medidas mitigatórias do risco de falha dos risers. Dessa forma, o escopo de trabalho do GT contemplou duas atividades principais, a saber: Elaboração de documentação técnica para processos de aquisição de dutos (flexíveis, rígidos e umbilicais), de forma a estabelecer requisitos de análise bem como critérios de aceitação de convivência entre risers; Avaliação de projetos de desenvolvimento da produção, com ênfase para os projetos do pré-sal da Bacia de Santos, buscando definir ações para eliminar ou minimizar a ocorrência de interferência. Os resultados deste GT estão descritos na CT-ES-005/2015 do E&P-CORP/EEPIP/ES) onde um destes resultados foi a adoção dos seguintes critérios de aceitação para interferência de risers: Tabela 1 – Critérios de Aceitação da ET de Interferência Erro! Fonte de referência não encontrada.. Caso de Carregamento Ambiental (Período de Retorno de Correnteza) Critério de Interferência 98% de não- excedência Interferência não permitida1 1 ano Passeio do riser sob linhas de ancoragem não permitido1 100 anos Interferência permitida entre risers, apenas nas regiões livres de acessórios 1: A menos que especificado de outra forma pela Petrobras. UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 189/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) Adicionalmente, a interferência de risers com as seguintes estruturas não é aceitável: Risers rígidos ou flexíveis nas seções com flutuadores (configurações complacentes tais como lazy-wave, pliant-wave ou steep-wave); Linhas de ancoragem; Arco submarino e sua ancoragem; Casco da UEP ou estruturas de plataformas fixas; Regiões com “strakes”; Acessórios desprotegidos (tais como “end fitting” intermediário sem proteção de risers vizinhos) 9.4.4.1 PREMISSAS PARA ARRANJO SUBMARINO A PARTIR DE ANÁLISES DE INTERFERÊNCIA O GT citado acima, a partir dos estudos realizados para elaboração do arranjo submarino do projeto Sergipe Águas Profundas (SEAP), observou o potencial da solução de escalonamento de configuraçõesde risers, conforme ilustrado na Figura 1 e Figura 2. Tal solução, ao defasar a posição vertical das corcovas de configurações flutuadas, busca permitir deslocamentos laterais sem a interferência entre risers, conferindo flexibilidade ao arranjo submarino e reduzindo o risco de não atendimento aos critérios de interferência entre risers. Figura 1 – Vista em Plano das Configurações de SEAP. UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 190/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) Figura 2 – Modelo Global com Configurações dos Risers de SEAP. A solução de escalonamento de configurações mostra-se adequada sobretudo para o cenário típico do pré-sal, no qual tem-se até 60 risers interligados a UEP, a maioria com configuração lazy-wave, que proporciona descolamentos laterais significativos. Observa-se que o comportamento de configurações flutuadas, como a lazy-wave, sofre influência significativa de variáveis como peso específico do fluido interno e diâmetro externo do riser. Análises de interferência já realizadas têm mostrado que um parâmetro muito significativo é o quociente entre peso e diâmetro do riser, ou seja, relação peso x diâmetro (P/D). Assim, como pode-se ter variações de propriedades de risers entre projetos e entre fabricantes, mostra-se necessária a avaliação de ajustes de configurações para cada projeto específico. De forma a padronizar o modelo para registro dos parâmetros necessários para reprodução de uma configuração do tipo lazy-wave, foi elaborada uma Folha de Dados padronizada, que será adotada para descrição das configurações durante processo de aquisição de risers. Ao longo do GT foram elaboradas Folhas de Dados para os projetos de Lula Sul e Búzios III, cujas propostas técnicas dos fornecedores já são conhecidas. Embora tenha-se a necessidade de reavaliar, para cada projeto, a aplicabilidade dessas Folhas de Dados, pode- se considerar as mesmas como referências para os cenários do pré-sal da Bacia de Santos, sobretudo para os campos de Lula e de Búzios. Como regra geral, a concepção adotada para os projetos do pré-sal da Petrobras apresenta cerca de 60 risers instalados na UEP, em sua maior parte com configuração lazy- wave. Dessa forma, mostra-se fundamental a mitigação da interferência de risers e, UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 191/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) consequentemente, a elaboração do arranjo submarino torna-se uma atividade desafiadora. As premissas fundamentais relativas à interferência de risers, atualmente adotadas para elaboração de arranjos submarinos conceituais pela US-IPSUB/ESSUB/ECSS, estão resumidas na tabela abaixo: Tabela 2 – Premissas de Espaçamento Angular para Arranjo Submarino. Item Par Espaçamento angular 1 Riser flexível x Riser flexível 2º 2 Riser flexível x Umbilical 2º 3 Umbilical x Umbilical 2º 4 Riser flexível ou Umbilical x Riser Rígido 3º 5 Riser flexível ou Umbilical x Ancoragem RL-3A00.00-1500-274-PLR-001 RL-3A36.00-1500-274-PLR-001 Os espaçamentos angulares indicados na Tabela 2 para os pares de risers (Itens 1, 2, 3 e 4) foram concebidos sem ter a mitigação da interferência como alvo. Por outro lado, os espaçamentos angulares definidos para mitigação da interferência riser x ancoragem (Item 5) foram definidos com base em estudos de interferência realizados pela US- IPSUB/ESSUB/ECSS para os cenários da Bacia de Santos e projetos do campo de Búzios. No que se refere a interferência entre risers, considera-se que a definição de configurações dos risers são compatíveis entre si, considerando a solução de configuração de risers escalonados, sobrepõe-se aos espaçamentos angulares indicados na Tabela 2 para mitigação do risco de interferência. Observa-se também que a adoção do espaçamento angular de 3º para o par Riser flexível ou Umbilical x Riser Rígido (Item 4) tem influência significativa no arranjo submarino, quando comparado ao espaçamento angular de 2º adotado nos demais casos (Itens 1, 2 e 3) e, novamente, tem influência secundária na mitigação do risco de interferência quando comparado à adequada definição de configurações de risers. Apesar do emprego usual de sistemas de risers flexíveis, a adoção da premissa de contingência em riser rígido para a função de injeção de gás nos projetos do pré-sal tem penalizado a elaboração dos arranjos submarinos, através do acréscimo do comprimento total de flowlines. Dessa forma, considera-se que o espaçamento mínimo de 2º pode ser adotado também para o item 4, visto que o emprego de configurações compatíveis é o fator preponderante para evitar a interferência, conforme exposta acima. De todo modo, o atendimento dos critérios de interferência deverá ser posteriormente confirmado, pelos fabricantes dos risers, conforme requisitos da referência UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 192/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) Premissas para elaboração de Arranjos (Búzios): Premissas para elaboração de Arranjos (Bacia de Santos): UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 193/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) Espaçamento Linear Riser x Ancoragem A – Tamanho do Balcony B – Distância entre slot do Riser que sai p/ bombordo e Fairlead da ancoragem no lado Bombordo. C – Distância entre slot do Riser que sai p/ boreste e Fairlead da ancoragem no lado Bombordo. Neste estudo, foram adotados os seguintes valores: A = 160 metros B = 35 metros C = 65 metros Exemplo de aplicação do critério de Interferência entre risers: A B C UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 194/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) 10. ANCORAGEM DOS RISERS 10.1 Risers Flexíveis Nos arranjos submarinos de instalação deve-se prever a ancoragem dos risers flexíveis afim de manter-se a configuração da catenária de projeto do mesmo, nos casos em que apenas o trecho de linha riser e flowline não sejam suficientes para neutralizar as cargas horizontais dos risers, para tal define-se uma região denominada “zona de tensão” (distância na horizontal da plataforma até onde a linha inicia a sua curva no leito marinho) e no final da zona de tensão é posicionado a ancoragem do duto. A zona de tensão é calculada para a situação de pull-in, assumido-se a condição estática do riser e considerando o valor de FAD para cada tipo de UEP (1,3 p/ SS e 1,55 p/ FPSO), como valor estimado adota-se um valor de zona de tensão variando entre 1,0 e 1,3 x LDA, observando-se que o projetista irá estudar a melhor posição do ponto de ancoragem em função do melhor posicionamento do ponto de ancoragem, considerando-se o seguinte: Para projetos em aguas rasas (cargas até 10,0ton.)- usar peso morto (poitas ou cacho de amarras) afixado ao duto por meio de colares de ancoragem. Para projetos em aguas profundas e cargas menores de 30t – utilizar estaca torpedo afixada ao duto por meio de colar de ancoragem (colar de capa). Para projetos em aguas profundas e cargas maiores de 30t – utilizar estaca torpedo afixada ao duto por meio de colar de ancoragem (colar afixado ao conector). Para projetos em aguas profundas com lançamento em bundle- utilizar 01 estaca torpedo para o bundle, afixada aos dutos por meio de colar de ancoragem (colar afixado ao conector ou colar de capa em função da cargano duto). Para projetos em aguas profundas com lançamento singelo- utilizar 01 estaca torpedo para cada duto, afixada aos dutos por meio de colar de ancoragem (colar afixado ao conector ou colar de capa em função da carga no duto). A distância da estaca torpedo para o colar de ancoragem deve ser estimada em torno de 40 a 60m, tendo em vista a configuração de lingadas necessária para montagem da ancoragem do duto (lingada da estaca ou poita +lingada intermediária+ lingada da linha). Para efeito de posicionamento da estaca torpedo deve-se considerar uma afastamento mínimo de 10m do duto mais próximo afim de permitir a sua cravação. Após definidos os pontos de ancoragem das linhas deve-se incluir no arranjo submarino uma tabela com as coordenadas dos pontos de ancoragem (posição da poita ou da estaca torpedo). UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 195/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) 10.2 Risers Rígidos Nos arranjos submarinos onde utiliza-se SCR (geralmente em aguas profundas acima de LDA=1500m) deve-se considerar uma zona de tensão da ordem de 1,4 x LDA e utilizar 2 estacas torpedo por duto. Para posicionamento das estacas torpedo utilizar as mesmas premissas dos risers flexíveis. 11. DIRETRIZES PARA O DESENVOLVIMENTO DO PROJETO CONCEITUAL DE UM SISTEMA SUBMARINO DE PRODUÇÃO De modo a estabelecer diretrizes para a execução dos projetos de Sistemas Submarinos de Produção no âmbito da Petrobrás, foram criadas as seguintes diretrizes corporativas principais no SINPEP (Sistema Integrado de Padronização Eletrônica da PETROBRAS): PG-1EP-00039 – Diretrizes de projetos de instalações submarinas de produção- visa definir as diretrizes técnicas de projetos de instalações submarinas de produção seguindo a sistemática do Programa de Desenvolvimento e Execução de Projetos de E&P (PRODEP), visando a implantação de sistemas que otimizem o escoamento dos fluidos produzidos e atenda aos requisitos de SMS e de garantia do escoamento, durante a vida útil do campo, a partir das melhores práticas de engenharia submarina de produção. PG-1EP-00040 – Diretrizes para Geração de Alternativas e Seleção de Projetos de Instalações Submarinas de Produção - visa estabelecer diretrizes técnicas a serem adotadas na geração de alternativas de projetos de Instalações Submarinas de Produção a serem utilizados na subfase 2A da sistemática do PRODEP (Programa de Desenvolvimento e Execução de Projetos de Exploração e Produção), de forma que sejam adotadas as melhores práticas e lições aprendidas de engenharia submarina nestes projetos. Além disto, este Padrão estabelece o conteúdo mínimo do projeto conceitual para Instalações Submarinas de Produção. PG-1EP-00041 – Definir diretrizes para a elaboração de Arranjo de Instalações Submarinas de Produção com vistas a atender aos requisitos e premissas definidas nas Bases de Projeto das Instalações Submarinas de produção, bem como subsidiar a geração, seleção e detalhamento das alternativas. O desenvolvimento do projeto conceitual de um Sistema Submarino de Produção deve seguir o fluxograma de processo estabelecido no PP-4ED-00010-0, que descreve o fluxo de processo e de informações e sua elaboração deve atender o padrão de Execução PE-5ED- 00270, que prescreve os seguintes pontos relevantes: UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 196/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) A Coordenação da Engenharia Conceitual após receber os insumos necessários (item 7) fica responsável de emitir o projeto conceitual contendo os Arranjos Submarinos selecionados para o desenvolvimento do Campo de produção, seus respectivos Diagramas Unifilares, o Relatório Técnico Conceitual e a Estimativa de Custos de cada Sistema Submarino (dutos e equipamentos).para as diversas opções de arranjos submarinos considerados, sendo que antes da emissão final dos arranjos submarinos, podem ser necessários o envio dos mesmos em caráter preliminar afim de: O cliente avaliar a posição da plataforma proposta e possíveis impactos na sua instalação, tais como: restrições do solo (necessidade de levantamento geotécnico), configuração do sistema de ancoragem, aproamento da plataforma, interferência com outras plataformas e instalações submarinas existentes, área de exclusão para entrada de sondas, posição do balcony, quantidade e configuração dos risers, distância da plataforma em relação aos poços, etc.) ; O cliente avaliar a geometria de perfuração dos poços (poços horizontais e direcionais) e se necessário propor outras locações das cabeças dos poços; O cliente avaliar a garantia de elevação e escoamento dos poços e definir/revisar as especificações dos dutos considerados no projeto; O cliente avaliar a possibilidade de uso de outros métodos de elevação e escoamento (manifold, BCS, VASPS, etc.); As avaliações/definições acima deverão ser devidamente tratadas em reuniões específicas, entre o cliente e a Engenharia Conceitual, de modo a definir todo o escopo do projeto conceitual a ser desenvolvido e também discutir os impactos (positivos ou negativos) nos arranjos submarinos, assim como verificar se existem restrições ou desvantagens que não recomendem o uso de determinadas premissas no projeto. Existem ainda outros aspectos que precisam de uma atenção especial durante o desenvolvimento do projeto conceitual que se faz necessário definir junto à coordenação US-SUB ou cliente, qual será a forma de encaminhamento será dado, tais como: Uso de plataformas existentes que dependem de avaliações para reaproveitamento ou de instalação de novos suportes; Escolha de plataformas ainda em fase de homologação na PETROBRÁS ou que envolvem riscos operacionais (Ex. FDPSO); Uso de novas tecnologias, ainda não dominadas pela PETROBRÁS, podendo ou não ser "field proven" em outras empresas, onde faz-se necessário o envolvimento do ENGP; Uso de métodos de instalação ainda não utilizados na PETROBRÁS (Ex. Conexão Horizontal em Equipamentos submarinos); Contratação de Análises de Configuração de Risers, podendo ser necessário o envolvimento do CENPES; UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 197/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) Estratégias de contratação de dutos ou determinados equipamentos submarinos ainda na fase conceitual. Outro ponto importante no desenvolvimento do projeto conceitual é tentar buscar soluções adotadas em outros projetos, o que carece muitas vezes do conhecimento de outros profissionais experientes da empresa ou através do uso das Lições aprendidas em outros projetos similares. Cabe ao projetista responsável ao elaborar o arranjo submarino de um determinado cenário, alternativa ou opção de interligação, buscar as melhores soluções adequadas ao posicionamento da plataforma, dutos e equipamentos submarinos, tendo-se em vista, os seguintes aspectos (poderíamos dizer que são os “10 mandamentos” para um bom arranjo submarino): 1. Afastar-se dos riscos quanto às feições geológicas encontradas no solo marinho que permitam a ancoragem da plataforma e o assentamento dos equipamentos submarinos, risers e flowlines; 2. Aproximar a plataforma (ou equipamento submarino) o máximo possível das cabeças dos poços, visando a melhoria do escoamento e possível atenuação nas exigências para especificação dos dutos; 3. Buscar melhor posicionamento da plataforma em relação ao sistema de exportação (óleo ou gás) que se pretende utilizar no projeto; 4. Buscar o melhor aproamento da plataforma de modo a otimizar ao máximo as rotas para as diversas interligaçõesnecessárias no arranjo; 5. Privilegiar a proximidade dos poços produtores e a rota dos seus respectivos dutos em relação a plataforma; 6. Buscar a Melhor distribuição dos risers nas faces disponíveis da plataforma (no caso de plataforma existente avaliar sua adequação para os novos risers); 7. Buscar o menor afastamento das cabeças dos poços em relação aos objetivos dos reservatórios (no caso de poços horizontais e direcionais); 8. Otimizar as rotas dos dutos, observando-se as áreas de exclusão em relação a plataforma e seu sistema de ancoragem e as distâncias mínimas a serem observadas em relação aos obstáculos de fundo ou de futuros equipamentos submarinos existentes e a serem instalados; 9. Evitar ao máximo o número de cruzamentos com outros dutos (existentes ou futuros) e caso seja necessário deve-se informar o motivo do cruzamento. 10. Buscar a padronização nas configurações do número de bocas dos equipamentos submarinos (Ex. Manifold Híbrido c/ 4 poços de prod. e 2 poços injetores). UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 198/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) O projeto conceitual da Fase 2 após sua conclusão é então encaminhado para a coordenação da US-SUB, que por sua vez, irá fazer um planejamento das atividades de Interligação Submarina e submeterá para o cliente e este por sua vez utilizará o mesmo para análises de Elevação e Escoamento, modelagem do reservatório, geração da curva de produção, planejamento de aquisição de Sondas e de recursos críticos para o projeto e definição de estratégia de ida ao mercado para aquisição da plataforma. Da mesma forma que na Fase 1, as Fases 2A e Fase 2 precisam passar por Grupos de Revisão das suas respectivas fases para posteriormente submeter o mesmo ao GSD e finalmente para a aprovação da diretoria do E&P. O cliente ao submeter o projeto para a diretoria pode ter o mesmo aprovado ou ser solicitado pela diretoria uma revisão do projeto (parcial ou integral) em função dos números apresentados e as estratégias apresentadas não atenderem as expectativas da diretoria. Então pode ser solicitada pelo cliente uma revisão do projeto, com um novo escopo e então emitido uma revisão do projeto conceitual. 12. DESENVOLVIMENTO DO ARRANJO SUBMARINO 12.1 REFERÊNCIAS GEOGRÁFICAS Ao iniciar-se um arranjo submarino, deve-se inicialmente obter os dados geográficos de localização do campo de produção, que normalmente são fornecidas a partir de coordenadas UTM (Universal Transverse Mercator), geo-referenciados ao Datum SIRGAS2000 (Sistema de Referência Geocêntrico para as Américas) e cujos valores de Meridiano Central são indicados na tabela a seguir: BACIA DE CAMPOS MC 39W ESPIRITO SANTO BAHIA – Manati BAIA DE TODOS OS SANTOS SERGIPE E ALAGOAS RIO GRANDE DO NORTE E CEARÁ BACIA DE SANTOS MC 45W MC 39W significa Meridiano Central 39º WGr. Esta informação deve estar contida em nota no Arranjo Submarino da seguinte forma: -Coordernadas Geográficas UTM georeferenciadas ao Datum SIRGAS 2000 MC (ver tabela acima). UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 199/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) Em alguns casos excepcionais são solicitados que os arranjos sejam em coordenadas geodésicas em DATUM SAD-69 (latitude e longitude) e para tal é necessária a conversão das coordenadas UTM para SAD-69, utilizando-se um programa de conversão. Normalmente esta solicitação é feita para arranjos submarinos solicitados pelo IBAMA ou Marinha. 12.2 FORMATO E ESCALA DO DESENHO O desenho do arranjo submarino normalmente é recortado de uma área do SGO e para tal, recomenda-se que a escolha do formato do desenho (A0, A1, A2, A3 ou A4) seja adequada a visualização de todos os poços, plataformas e demais sistemas envolvidos no projeto (costa máritima caso necessário, plataformas vizinhas, etc.) e se possível, que contemple toda a Ring Fence do Campo de Produção (a não ser que a mesma seja muito extensa e prejudique a visão do projeto). Recomenda-se que a escala do desenho seja múltipla de 1000 e 2500. Ex.: Esc. 1:30.000 (muito utilizada em nossos projetos), 1:35.000, 1:7.500, etc. 12.3 OUTRAS CONSIDERAÇÕES 12.3.1 Especificação de Dutos e Umbilicais nos Arranjos Submarinos e Unifilares Cabe ao projetista informar as especificações dos dutos e umbilicais conforme descrito abaixo: -Para dutos flexíveis: Função do duto, diâmetro interno (em pol.), comprimento (mF para flowline e mR para riser), classe de pressão do duto (em psi), isolamento térmico (valor do TEC= W/m.K), uso de PVDF (normalmente para temperaturas >90ºC). Em dutos que não requeira condições especiais (sweet service) basta informar a função, o diâmetro e o comprimento do duto no arranjo submarino. Geralmente as especificações de pressão, isolamento térmico e uso de PVDF, são colocadas em nota e as demais especificações indicadas no duto ou em tabela apropriada, conforme o projetista achar mais conveniente. Ex: PO 6”-2000mF+1500mR. Nota: Dutos de produção p/ classe de pressão 5000psi, TEC=2,0W/m.K (apenas flowline) e uso de PVDF. Nos casos de especificar-se um bundle de linhas, costuma-se colocar: PO 6”+ GL 4” + UEH(9+3F+CE)-2000mF + 1500mR. -Para dutos Rígidos: função do duto, diâmetro externo (em pol.), comprimento (mD para flowline e mRrig para riser rígido na vertical e mSCR para risers rígidos em catenária), classe de pressão do duto (em psi), isolamento térmico (valor do TEC= W/m.K). Em dutos que não requeira condições especiais (sweet service) basta informar a função,o diâmetro e o comprimento do duto no arranjo submarino. UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 200/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) -Para os umbilicais, levando-se em consideração aos tipos de umbilicais mais utilizados nos projetos da Petrobras, convenciona-se as seguintes indicações: Ex: UEH (10F) – 5000m – Refere-se a um umbilical hidráulico de 10 mangueiras de 3/8” com 5000m (soma do trecho riser e do trecho flow). O número de mangueiras pode variar conforme o projeto (8F, 9F, 25F, 60F, etc.) UEH (9F+CE)- 5000m – Refere-se a um umbilical eletro-hidráulico de 9 mangueiras de 3/8” + CE com 3 pares de 2,5mm2 com 5000m (soma do trecho riser e do trecho flow), normalmente utilizado em poços produtores em aguas rasas em ANM antigas(sem injeção de produtos químicos). UEH (5F+CE)- 5000m – Refere-se a um umbilical eletro-hidráulico de 5 mangueiras de 3/8” + CE com 3 pares de 2,5mm2 com 5000m (soma do trecho riser e do trecho flow), normalmente utilizado em poços injetores. UEH (9+3F+CE)- 5000m – Refere-se a um umbilical eletro-hidráulico de 9 mangueiras de 3/8” + 3 mangueiras de ½” HCR+ CE com 3 pares de 2,5mm2 com 5000m (soma do trecho riser e do trecho flow), normalmente utilizado em poços produtores (com injeção de produtos químicos). Nos demais casos de umbilicais (sistemas multiplexados, controle de manifolds, acionamento de BCSS, sistemas com pressões altas, poços de gás, etc.) faz-se necessário que o projetista especifique, em nota, as quantidades de funções de cada tubo com seu respectivo diâmetro, material, classe de pressão e as características do cabo elétrico. Ex: Para controle de um Manifold multiplexado: Umbilical de Controle Eletro-Hidráulico composto de 4 x 1/2” 5000psi + 6 x 1/2“ HCR 5000psi + 4x1 par de 4,0mm2. Umbilical de Injeção Química de 10 x 1/2“ HCR 5.000psi. 12.3.2 Conteúdo do Desenho O Arranjo Submarino deverá conter as seguintes informações por Campo: ÁREA ÚTIL -Desenho do Arranjo Submarino com sua Grid Geográfica; -Detalhes das instalações ou EquipamentosSubmarinos, caso necessário; -Detalhes das configurações de risers caso necessário; -Tabelas de coordenadas dos poços e de seus objetivos; -Tabelas de coordenadas dos Equipamentos e UEPs. CAMPO DE REFERÊNCIA -Os desenhos utilizados para a geração do Arranjo Submarino. No caso do Arranjo Submarino básico deve-se referenciar o Arranjo Submarino Conceitual que serviu de base para inicialização do mesmo; -O Diagrama Unifilar que acompanha o Arranjo Submarino; -Os desenhos complementares do projeto (fluxogramas, arranjos de suportes, etc.). UNIVERSIDADE PETROBRAS – ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS DE E&P - ECTEP Av. Tancredo Neves, nº 1367, Caminho das Árvores. CEP 41820-020. Salvador - Bahia 201/142 INFORMAÇÃO EMPRESARIAL (NP1)) NOTAS GERAIS -Informações de referências geográficas; -Informações de especificação de dutos e umbilicais; -Informações de premissas e restrições importantes adotadas no Arranjo Submarino. LEGENDA -Colocar, no mínimo, as representações de traçado das linhas utilizadas no arranjo submarino e informar seu significado ou função; -Colocar simbologias de objetivos e cabeças de poços; -Colocar simbologia de equipamentos utilizados. 13. APLICAÇÕES PRÁTICAS 13.1 Exemplos de arranjos submarinos em águas rasas 13.2 Exemplos de arranjos submarinos em águas profundas 13.3 Apresentação de projetos em andamento .