A.1. PREFCIO AO CAPTULO SOBRE ANMA ANM faz parte do sistema
submarino de produo, constituindo a transio entre este e o poo
submarino. Atravs da ANM o Operador de Produo controla a produo do
poo a partir da UEP, podendo abrir/fechar vlvulas e obter registro
de parmetros da produo como presso e temperatura. A ANM constitui
um equipamento de segurana e de proteo do meio ambiente uma vez que
suas vlvulas so, at certo ponto, do tipo fail safe (se fecham em
caso de vazamento nas linhas de controle). Atualmente (setembro de
2007) haviam 634 ANM instaladas na PETROBRAS, sendo 434 na UN-BC,
173 na UN-RIO, 19 na UN-ES, 06 na UN-BA e 02 na UN-SEAL. Para se
ter uma idia do nvel de atividade, em 2006 foram instaladas 46 ANM
na PETROBRAS. Em face de sua importncia para a produo eficiente e
segura dos poos e de seus elevados custos de instalao e manuteno,
da maior importncia que os trabalhadores envolvidos em operaes
conjuntas entre UEPs, Sondas e Barcos Especiais tenham um
conhecimento mnimo sobre ANM. Este captulo busca transmitir este
conhecimento, com o objetivo de contribuir para o sucesso das
operaes conjuntas. A nfase adotada na operao do equipamento, ou
seja, o que o Operador de Produo precisa saber para se situar no
contexto e fazer bom uso do sistema submarino de produo. A
organizao do trabalho na Gerncia de Equipamentos Submarinos
(E&P SERV/USSUB/EQSB) apresentada no captulo 2.2.2. O glossrio
sobre ANM est contido no glossrio geral. Este captulo enfatiza as
ANMs instaladas em maiores LA uma vez que nestas profundidades de
gua tm ocorrido mais problemas na entrega/recebimento de poo e na
manuteno de ANMs.
4
A.2. RESUMO DA HISTRIA DAS ANMSA histria das ANMs teve como
principal determinante a profundidade de gua (LA) crescente. No
incio, em guas rasas, na ordem de dezenas de metros, parece razovel
a alternativa adotada de uso de mergulhadores at mesmo na operao
das ANMs. Houve ento a 1a verso de ANM, as DO (Diver Operated).
Estas foram desenvolvidas em 3 modelos conforme a perfurao e
completao fossem feitas com Jack-up, a perfurao com Jack up e a
completao com SS ancorada ou todo o processo com SS ou NS
ancorados, respectivamente. As unidades flutuantes (SS e NS) nestes
casos faziam uso de cabos guia e BOP Submarino. Com o aumento da
profundidade veio a necessidade de diminuir a exposio de
mergulhadores (segurana) e aumentar a confiabilidade das ANMs.
Estas passaram ento a ser apenas assistidas por mergulhadores nas
conexes e desconexes de linhas. Foi a 2a verso, as DA (Diver
Assisted), quando a LA atingia uma a duas centenas de metros. A
perfurao e completao eram feitas por SS ou NS ancorados, com cabos
guias. Quando as LA superaram o limite do mergulho industrial, no
havia outra alternativa a no ser criar ANMs que dispensassem o uso
de mergulho. Vieram ento s verses DL (DiverLess), adotadas para LA
superiores a 300 m. A primeira ANM sem uso de mergulho foi a DLP
(Diver Less Pull in). A conexo das linhas (pull in) era feita por
uma ferramenta especial, na horizontal. Em face dos problemas de
pull in este modelo foi logo abandonado. Foi ento desenvolvida a
verso DLL (Diver Less Lay away). Nesta as conexes das linhas de
fluxo (flowlines) e umbilical hidrulico eram feitos a seco, no moon
pool, aps a passagem destas linhas do Barco de lanamento at a
Sonda. Aps a conexo das linhas estas eram descidas em operao
conjunta Sonda-Barco. Tempos perdidos de Sonda aguardando barco e
vice-versa e falhas nas conexes gray-lock condenaram este modelo,
embora ainda tenha sido recentemente usado. A questo da necessidade
de mergulhadores no era a nica importante com relao LA. A instalao
e retirada das ANMs eram feitas com Sondas ancoradas, que faziam
uso de cabos guias. Estes, em nmero de 4, eram conectados em postes
nas cabea dos poos e permitiam guiar a ANM em seu assentamento na
cabea do poo. As ANMs eram ento GL (Guide Line, ie, guiadas por
cabos guias). Ora, com o aumento da LA os esforos do mar sobre os
cabos guias aumentavam. Estes s vezes embaraavam, em inacreditveis
emaranhados. Por outro lado, as Sondas DP (de posicionamento
dinmico) apareciam como boas alternativas. Estas no podiam usar
cabos guias. Da veio o desenvolvimento de ANMs GLL (GuideLineLess),
sem uso de cabos guias. Funis, com rasgos e chavetas orientadoras
substituram os cabos guias. Outro aspecto concomitante refere-se
conexo das linhas de produo (flowline) e linhas de controle
(umbilical hidrulico). Nas primeiras ANMs, estas s podiam ser
assentadas aps a conexo
5
das linhas. Assim, a completao do poo tinha que ser interrompida
para a instalao das linhas, para ento instalar a ANM. A
disponibilidade de linhas e de Barcos de Lanamento interferia na
completao do poo. Com o aumento das atividades e dos custos esta
questo se tornava cada vez mais relevante. A busca por
flexibilidade operacional e maior confiabilidade levou a novos
modelos de ANM, no que se refere conexo das linhas de fluxo e de
controle. Isto levou s geraes de ANM GLL: Lay away, Conexo
Indireta, Conexo Direta, Conexo Independente. Apresentamos, a
seguir, um resumo cronolgico da histria das ANMs. Em 1943, ocorreu
a 1a instalao de rvore de natal submersa no mundo, no Lago Erie,
EUA. Tinha por objetivo proteger as linhas de produo de icebergs. x
Em 1961, ocorreu a 1a instalao de ANM no sentido das atualmente
usadas, em LA de 17 m, no Golfo do Mxico, West Cameron Block 192.
Foi realizada pela Shell em face da longa distncia entre o poo e a
UEP e como teste para futuras aplicaes em maiores LA. x Em 1969 j
havia 68 ANMs instaladas no mundo, a maioria nos EUA, em LA de at
130 m. Adotava-se controle hidrulico direto e o conceito de operaes
atravs das linhas de produo (through flowline). A conexo das linhas
era feita por mergulhadores. x Em 1977 entrou em produo comercial o
primeiro poo da Bacia de Campos, entretanto este no usava ANM, mas
sim um BOP submarino adaptado para esta produo antecipada. x Em
1979 foi iniciada a produo dos poos de Garoupa e Namorado, em
profundidade de gua de 160 metros, fazendo uso de rvores de natal
montadas dentro de vasos a presso atmosfrica (Well-head Cellars). x
Em maro de1979 foi instalada a 1a ANM no RJS-38, campo de Bonito. x
Em maro de 1991 foi instalada a 1a ANM GLL em Marlim, em LA de 721
m (2366 ft) fazendo uso de uma Sonda DP. x Nos anos 90 o nmero de
ANM instaladas no mundo chegou a 627, sendo 23 em LA acima de 300
m. x 1991: instalao da 1a GLL de 1a Gerao - Lay Away x 1994:
instalao da 1a GLL de 2a Gerao Conexo Vertical Indireta x 1997:
instalao da 1a GLL de 3a Gerao Conexo Vertical Direta x 1999:
instalao da 1a GLL de 4a Gerao - Conexes Verticais Independentes x
199x: instalao da 1a ANM H, horizontal, em.......... No incio
comprvamos ANMs especificadas e fabricadas no exterior. Em 1982 foi
iniciada a fabricao no Brasil atravs de um processo de
desenvolvimento de fornecedores nacionais, atravs da adaptao de
projetos estrangeiros. Ao final da dcada de 1980 foi iniciada a
padronizao de interfaces. Atualmente as ANMs so fabricadas 100% no
Brasil.
6
Tabela A.2.1 ANM na Bacia de Campos UN-BC em agosto de 2003
ANM Instalada por Tipo Classificao DO DO-1 DO-2 DO-3 ATIVO
Albacora Centro Marlim Nordeste Norte Sul Total por Tipo 0 0 0 09
05 21 35 0 0 0 0 01 0 01 0 0 0 0 04 10 14 0 0 0 09 0 11 20 04 06 0
10 20 56 96 0 08 0 03 03 15 29 21 09 0 0 04 01 35 36 30 139 0 03 01
209 0 12 14 0 01 0 27 21 05 36 0 01 0 63 14 11 79 0 01 01 106 01 02
10 0 0 0 13 61 53 139 22 35 94 404 DA DLP DLL DL GLL LA CVI CVD CV
Total por IND Ativo
Tabela A.2.2 ANM na Bacia de Campos UNRIO em agosto de 2003
ANM Instalada por Tipo Classificao ATIVO BarracudaCaratinga
Marlim Sul Roncador Sul Albacora Leste Esprito Santo Total por Tipo
0 0 0 01 0 0 01 01 0 01 0 0 0 02 24 05 01 0 01 0 31 10 07 09 01 01
01 29 10 01 0 0 0 0 11 0 06 05 0 01 0 12 0 0 04 01 0 01 06 35 12 11
02 02 01 63 DA DLP DLL DL GLL LA CVD CV IND Total por Ativo
Fonte: Piedade, TS e Rodrigues, VF, 2003).
7
A.3. VISO GERAL SOBRE O CONJUNTO ANMAo abordar o equipamento ANM
(rvore de Natal Molhada) temos que nos referir a um conjunto de
equipamentos conforme, por exemplo, a figura 1 a seguir.
VDV TREE CAP BLOCO DE VALVULAS LINHAS DE FLUXO CONECTOR DAS
LINHAS DE FLUXO E CONTROLE ANEL DE VEDACAO M1 M2UMBILICAL DE
CONTROLE
STABS HIDRULICOS DA TRE CAP S 1 S2 W1 X O W2
T.HANGER
BAP ALOJADOR CONECTOR DA ANM DHSV
FLOW LINE
Figura A.3.1 Diagrama esquemtico de um conjunto BAP-ANM-TREE
CAP
x Alguns modelos antigos de ANM no so representados por esta
figura. x A vlvula mestra inferior (lower mster) passou a ser
excluda na dcada de 1980. Uma breve descrio desta figura revela: a)
A ANM (bloco da rvore em amarelo escuro) se assenta e trava na
cabea do poo, no caso na BAP (Base Adaptadora de Produo = tubing
spool, em verde). Em termos de esforos mecnicos a ANM se apia na
BAP, que por sua vez se apia na cabea do poo (BAJA ou BGP-R), a
qual suportada pelo revestimento de superfcie (geralmente de 20), o
qual est aderido s rochas pelo anel de cimento criado durante a
cimentao. b) A BAP possui um alojador (housing, em cinza). O
conector da ANM trava externamente neste alojador. Internamente,
este possui um perfil onde se assenta o suspensor de coluna
8
(TH, Tubing Hanger, em azul esverdeado). Assim, tanto o peso da
ANM (prprio + Tree Cap + linhas), quanto o da COP so descarregados
sobre a BAP. c) O TH veda no housing da BAP, garantindo comunicao
independente entre bore de produo da ANM com a COP e bore do anular
da ANM com o anular COP x revestimento de produo. d) A COP
geralmente possui uma DHSV (vlvula de segurana de subsuperfcie). A
DHSV constitui uma barreira de segurana controlada da superfcie e
fail safe (caso ocorra falha no sistema, a vlvula se fecha). As
linhas de controle hidrulico da DHSV tm conexes no TH e na ANM. Alm
disto, existe na ANM uma ou duas vlvulas de isolamento da linha de
controle hidrulico da DHSV (LCDHSV), conforme haja uma ou duas
linhas de controle desta. Estas vlvulas no so controladas
remotamente, mas operadas com auxlio de ROV. As mesmas permitem
testar a estanqueidade das LCDHSV desde a ANM at a UEP. Quando h
duas LCDHSV, no caso de falha em uma pode-se isolar esta e alinhar
o circuito hidrulico para a outra, atravs de operao com ROV. e)
Existem conexes no TH e ANM para o cabo eltrico de PDG. Em poos com
completao inteligente mais orifcios e conexes so necessrios. f) O
alinhamento de produo se d atravs de DHSV-M1-W1-Flowline de produo.
Onde M1 a vlvula mestra de produo (master 1) e W1 a vlvula lateral
(wing 1) de produo. g) O alinhamento com o anular COP x
revestimento, onde nos poos com gas lift se faz a injeo de gs at o
MGL (mandril de gas lift) com a VGL (vlvula de gas lift) operadora,
se d atravs de VDV-M2-W2-flowline de injeo de gs. A VDV a vlvula de
dupla vedao situada no bore do anular do TH. Com o assentamento da
ANM stabs abrem a VDV. h) A XO, crossover, uma vlvula da ANM que
permite a interligao entre o ramo de produo e o ramo do anular.
Suas funes sero apresentadas no item Modos de Produo. i) As vlvulas
S1 e S2 (swab 1 e 2) permitem comunicao vertical respectivamente
com a COP e com o anular. As mesmas tm utilidade apenas durante
intervenes com Sonda, permitindo acesso COP. A UEP no tem como
acion-las, nem teria sentido em faz-lo. j) A Tree Cap (Capa da ANM)
o equipamento que transfere o comando da ANM para a UEP. O
umbilical hidrulico que vem da UEP interliga-se com a Tree Cap, que
atravs de seu circuito hidrulico permite que a UEP acione as
vlvulas da ANM. Portanto, durante a interveno com Sonda, s esta
pode acionar as vlvulas da ANM. Ao instalar a Tree Cap, s a UEP
pode acionar as vlvulas da ANM. k) A Tree Cap, com tampes
assentados, constituem ainda uma segunda barreira de segurana. Alm
disto, geralmente abriga o painel de backup, operado com ROV. l) As
linhas de produo e injeo de gs (flowlines) so conectadas ANM, neste
caso atravs da BAP.
9
A.4. Modos de Operao das Vlvulas de Controle da Anm pela
UEPQuando uma Sonda est intervindo em uma ANM, fazendo uso de
ferramenta de instalao de ANM (TRT = Tree Running Tool), riser de
completao e umbilical de servio, a Sonda tem comando sobre todas as
vlvulas da ANM, incluindo as S1 e S2. Ao instalar a Tree Cap a
Sonda passa o comando das vlvulas para a UEP, com exceo das S1 e S2
que ficam isoladas fechadas. Ao estudar os modos de operao a
seguir, observar que: i) algumas ANM em poos injetores no dispem de
vlvulas M2, XO e W2; ii) em operaes de lavagem das linhas de produo
recomenda-se manter a DHSV fechada. Na dcada de 1980 as ANMs que
possuam duas vlvulas mestras de produo, passaram a ter apenas uma
mestra de produo, suprimindo-se a mestra inferior (lower
master).
A.4.1. Poo em produo normal com auxlio de GAS LIFTMODOS DE
OPERAO DA PRODUOPRODUO NORMAL - POO NO-SURGENTE S1 W1 XO M1LINHA DE
4 E COLUNA
S2
W2SONDA DE PRODUO
M2LINHA DE 2 E ANULAR
FLUXO DO GS LIFT FLUXO DO LEO CIRCULAO VLVULA FECHADA
DHSV
POO S1-SWAB PRODUO S2 -SWAB ANULAR WI -LATERAL PROD. M1-MASTER
PRODUO M2 -MASTER ANULAR XO -CROSS-OVER
VLVULA ABERTA W2 - LATERAL ANULAR DHSV - DOWN HOLE SAFETY
Figura A.4.1 Modo de Operao Normal com Auxlio de Gas Lift Fonte:
Apostila E&P SERV/US-SUB/EQSB
10
Devem ser abertas apenas as vlvulas M1, W1, M2 e W2, mantendo-se
as demais fechadas. O fluxo de leo se d atravs de
Reservatrio-COP-DHSV-M1-W1-Linha de Produo-UEP. A injeo de gs
atravs de UEP-flowline de gs-W2-M2-VDV-VGL-COP.
A.4.2. Poo em produo normal sem auxlio de GAS LIFTMODOS DE
OPERAO DA PRODUOPRODUO NORMAL - POO SURGENTE S1 W1 XO M1LINHA DE 4
E COLUNA
S2
W2SONDA DE PRODUO
M2FLUXO DO GS LIFTLINHA DE 2 E ANULAR
FLUXO DO LEO CIRCULAO VLVULA FECHADA
DHSV
POO S1-SWAB PRODUO S2 -SWAB ANULAR WI -LATERAL PROD. M1-MASTER
PRODUO M2 -MASTER ANULAR XO -CROSS-OVER
VLVULA ABERTA W2 - LATERAL ANULAR DHSV - DOWN HOLE SAFETY
Figura A.4.2 Modo de Operao Normal sem Auxlio de Gs Lift Fonte:
Apostila E&P SERV/US-SUB/EQSB
Devem ser abertas na ANM apenas as vlvulas M1 e W1, mantendo-se
as demais fechadas. O fluxo de leo se d atravs de
Reservatrio-COP-DHSV-M1-W1-Linha de Produo-UEP.
11
A.4.3. Lavagem das linhas de fluxo pela UEPS1 W1 XO M1LINHA DE 4
E COLUNA
S2
W2SONDA DE PRODUO
M2FLUXO DO GS LIFTLINHA DE 2 E ANULAR
FLUXO DO LEO CIRCULAO VLVULA FECHADA
DHSV
POO
VLVULA ABERTA W2 - LATERAL ANULAR DHSV - DOWN HOLE SAFETY
S1-SWAB PRODUO S2 -SWAB ANULAR WI -LATERAL PROD. M1-MASTER
PRODUO M2 -MASTER ANULAR XO -CROSS-OVERFigura A.4.3 Limpeza das
Flowlines pela UEP Fonte: Apostila E&P SERV/US-SUB/EQSB
A lavagem ou limpeza das linhas de fluxo se faz necessria para
retirada dos fluidos da formao produtora (leo, gua e gs) das
linhas, substituindo estes por gua do mar. Para LA onde pode
ocorrer a formao de hidrato, deve ser feita a etapa de preveno de
hidrato. Para a lavagem das linhas devem ser abertas apenas W1, XO
e W2. Caso a ANM disponha de PIG-XO basta abrir esta, fechando-se
W1 e W2. O sentido de fluxo preferido o da flowline de 2para a
flowline de 4.
12
A.4.4. Produo excepcional pela linha do anularS1 W1 XO M1LINHA
DE 4 E COLUNA
S2
W2SONDA DE PRODUO
M2LINHA DE 2 E ANULAR
FLUXO DO GS LIFT FLUXO DO LEO CIRCULAO VLVULA FECHADA
DHSV
POO S1-SWAB PRODUO S2 -SWAB ANULAR WI -LATERAL PROD. M1-MASTER
PRODUO M2 -MASTER ANULAR XO -CROSS-OVER
VLVULA ABERTA W2 - LATERAL ANULAR DHSV - DOWN HOLE SAFETY
Figura A.4.4 Produo pela Linha do Anular Fonte: Apostila E&P
SERV/US-SUB/EQSB
A linha de fluxo normalmente alinhada para o anular COP-Rev
produo, pode ser usada para produo, atravs da XO. Para tal, na ANM
ficam abertas apenas M1-X0-W2. Portanto, o fluxo de leo de se d via
Reservatrio-COP-DHSV-M1 (at aqui fluxo normal)XO-W2-Linha de fluxo
de 2-UEP. Trata-se de um uso alternativo da XO, quando h algum
impedimento para a produo normal via W1-Linha de produo.
13
A.5. CLASSIFICAO DAS ANMSAs ANMs podem assim, ser classificadas
quanto a: fabricante, intensidade de uso de trabalhos de mergulho,
uso de cabos guias ou no, mtodo de conexo das linhas de produo e de
controle e disposio das vlvulas de controle da produo.
A.5.1. Quanto aos fabricantesA lista de fabricantes de ANM
instaladas na Bacia de Campos contempla: Hughes; NATIONAL;
equipetrol; MIC; villares/SADE VIGESA; ABB/vetco; CAMERON; Cbv/fmc;
KVAERNER e DRIL-QUIP.
A.5.2. Quanto ao uso de mergulhoAs ANMs podem ser classificadas,
quanto ao modo de instalao e conexo das linhas de fluxo e controle,
em termos de uso ou no de trabalho com mergulhador e uso ou no de
cabos guias. x x x x x GLL x x x diver operated (DO); diver
assisted (DA); diverless pull-in (DLP); diverless lay-away (DLL);
diverless GuideLineLess lay-away diverless guidelineless (GLL) com
conexo vertical indireta (CVI). diverless guidelineless (GLL) com
conexo vertical direta (CVD). diverless guidelineless (GLL) com
mdulo de conexo vertical (MCV).
A.5.2.1. ANM DO (DIVER OPERATED)As ANMs do tipo DO (operadas por
mergulhador), introduzidas para viabilizar a produo de campos em
guas rasas em face de seu baixo custo de aquisio, exigem intenso
trabalho com mergulhadores. As ANM DO revelaram-se anti-econmicas
em face dos custos de instalao e manuteno e passaram a ser
substitudas pelas DA (assistidas por mergulhador). Existem trs
tipos de ANM do tipo diver operated: DO-1 (perfurao e completao com
Jack ups), DO-2 (perfurao com Jack-up e completao com SS) e DO-3
(perfurao e completao com SS ou NS).
14
Como este curso tem nfase em LA profundas e ultra-profundas, no
entraremos em detalhes sobre as ANMs DO. Atualmente estas se
concentram nos seguintes Ativos: 21 no ATP-S, 09 no ATPNE e 05 no
ATP-N. Cumpre ressaltar, que as ANM DO voltaram a ser usadas
recentemente nos campos de Manati e Pero, em LA rasa.
A.5.2.2 - ANM DA (DIVER ASSISTED)So ANMs instaladas em LA de at
300 m, onde o nico trabalho realizado com mergulhadores a conexo
das linhas de fluxo e de controle da ANM. Na retirada da ANM tambm
necessrio desconexo das linhas atravs de mergulhadores. Atualmente
h instaladas na Bacia de Campos 101 ANM DA. A maioria encontra-se
no ATPS: 61 e ATP-N: 20. H ainda ANM DA nos ATP-NE (10), ATP-C (6)
e ATP-AB (4).
A.5.2.3 - ANM DLP (DIVER LESS PULL-IN)A DLP foi o primeiro
modelo de ANM Diverless. Foram projetadas para LA de at 400 m.
Dispensam o uso de mergulhadores, sendo a conexo das linhas feita
na horizontal, com o auxlio de ferramenta especfica, em uma operao
conhecida como pull-in. Foi usada em nosso primeiro recorde de LA
no RJS-284, em Marimba. Encontra-se em desuso, sendo substitudas
por DAs quando em LA < 300m.
A.5.2.4 - ANM DLL (DiverLess Lay Away)Em face da dificuldade de
conexo das linhas nos modelos anteriores, desenvolveu-se esta ANM,
cuja conexo feita a seco, no moon pool da Sonda. Na instalao de uma
ANM Lay away, primeiro o Barco de Lanamento de Linhas disponibiliza
estas para a Sonda. A conexo feita no moon pool e a seguir a Sonda
desce a ANM enquanto o barco paga as linhas. Aps o assentamento,
travamento e testes da ANM na BAP o Barco prossegue o lanamento da
2a ponta das linhas.
15
Figura A.5.1 ANM tipo DLL
Caso seja necessria a retirada da ANM para reparo, o MLF
(Mandril das Linhas de Fluxo) permanece no bero (cradle) da BAP. Na
nova descida o CLF (Conector das Linhas de Fluxo) se reconectar
automaticamente no MLF. Esta uma grande vantagem da Lay away. Como
a Lay away exige o concurso simultneo de Sonda e Barco Especial os
custos de sua instalao revelaram-se elevados e muito afetados por
disponibilidade destes equipamentos e de condies de mar. Isto,
aliado a falhas na vedao gray lock das conexes condenou este
modelo, embora o mesmo tenha ainda sido recentemente usado em
Albacora. Atualmente, temos instaladas na BC 35 DL Lay away, sendo
a maioria no ATP-AB.
16
A.5.3 Quanto ao mtodo de conexo de linhas para as GLLA.5.3.1 -
ANM DL GLL Lay Away (DiverLess Guidelineless Lay Away)
Figura A.5.2 Conexo tipo lay-away
As ANMs GLL (sem uso de cabos guias em sua instalao e retirada)
foram desenvolvidas para LA superiores a 300 m e para instalao e
retirada tanto com Sonda DP quanto com Sonda Ancorada. Como pode no
se dispor dos cabos guias (acoplados em postes da cabea do poo)
para guiar a ANM, esta foi dotada com grandes funis e sistemas de
rasgos e chavetas. A GLL Lay Away foi a primeira gerao de ANMs
guidelineless. A primeira foi instalada em 1991 no MRL-03, LA de
721 m.Em junho de 1997 foi instalada uma ANM GLL ABB VETCO do tipo
Lay Away no poo MLS-3, em LA de 1709 metros, na poca recorde
mundial.
A.5.3.2 - ANM DL GLL CVI (Conexo Vertical Indireta)Em face dos
problemas apresentados pelo sistema lay away foi desenvolvida a
segunda gerao de ANM GLL. Nesta o MLF (mandril das linhas de fluxo)
lanado, pelo Barco Especial, com um tren, ao lado da cabea do poo.
Em termos de cronograma de barcos e sondas apresenta a vantagem de
poder ser lanado independemente da instalao da BAP. Da tambm a
origem da denominao indireta. Neste sistema a conexo das linhas tem
que ser iniciada na BAP (1a ponta) e a ANM s pode ser instalada aps
a conexo das linhas de fluxo. As linhas podem ser desacopladas com
ROV ou com Sonda.
17
Figura A.5.3 Conceito da conexo vertical indireta (CVI) Fonte:
Apostila E&P SERV/US-SUB
A.5.3.3 - ANM DL GLL CVD (Conexo Vertical Direta)Na conexo
vertical direta (CVD), terceira gerao das ANM GLL, ao invs de se
fazer uso do tren para abandonar o mandril das linhas de fluxo ao
lado do poo, este posicionado diretamente em seu bero localizado na
BAP.
Figura A.5.4 Conceito da conexo vertical direta (CVD)
Foi adicionado um segundo funil up na BAP para orientao do
MLF.
18
A BAP recebeu um funil guia para o flowline hub
Figura A.5.5 BAP para GLL CVD
Flowline hub. No assentamento este guiado por um pino
Figura A.5.6 BAP GLL CVD com Flowline hub assentado.
Na CVD a ANM s pode ser instalada aps a instalao do MLF na BAP.
Entretanto a conexo das linhas de fluxo pode se iniciar na 1a ou 2a
ponta.
19
Na CVD foi introduzido na BAP o loop para passagem de pig.
Observemos que pigs no podem passar pela Crossover da ANM, em face
das quinas vivas desta. Assim, a soluo para a remoo mecnica de
depsitos orgnicos, foi o acrscimo de uma Pig-crossover e um
Pig-loop na BAP.
Loop para a passagem de pig
Figura A.5.7 Conceito da conexo vertical direta (CVD)
A.5.3.4 - ANM DL GLL (Conexo vertical independente)Na conexo
vertical independente, 4a gerao das ANM GLL, foi adotado um novo
conceito de BAP. As conexes entre as linhas na BAP e a instalao da
ANM passaram a ser totalmente independentes. Isto visou a conferir
maior flexibilidade no uso dos recursos crticos Sondas e Barcos
Especiais. Este sistema permite a realizao da completao do poo em
um nico estgio, no sendo necessrio aguardar a conexo do MLF entre a
instalao do TH e a ANM. A interface entre as linhas de fluxo e a
ANM foi dividida em duas, passando-se a usar os mdulos de conexo
vertical (MCV). O MCV tem funo similar ao MLF usado na CVD. Na BAP
para conexo vertical independente existem dois falsos MLFS
interligados, que permitem a conexo do CLF (conector das linhas de
fluxo) da ANM.
20
Como o peso das linhas de fluxo aumenta com a LA. Este passou a
superar a capacidade de carga dos Barcos de Lanamento de Linhas.
Assim, foram desenvolvidos dois modelos de ANM DL GLL CV
independente, sendo um com apenas um MCV (usado em LA de at 1350 m)
e o outro com 3 MCVs (usado em LA superior a 1350 m). O modelo com
apenas um MCV (Mdulo de Conexo Vertical)
A nova BAP para conexo vertical independente
O modelo com Trs MCVs (Mdulos de Conexo Vertical)
Figura A.5.8 Conexo vertical independente com 1 MCV.
O diferencial em relao ao modelo com 1 MCV a adoo de 3 MCVs,
sendo um para a linha de produo, outro para a linha do anular e um
terceiro para o umbilical hidrulico e eltrico.
Figura A.5.9 ANM GLL CBV com o conceito 3 MCVs instalada no
RJS-436 em LDA de 1867 metros
21
O recurso de 3 MCVs permite que os barcos de lanamento efetuem a
conexo das linhas primeiramente na ANM (denominada conexo em
primeira ponta) e lanando em seguida at a UEP, ou conectando
inicialmente na UEP e posteriormente na ANM (denominada conexo em
segunda ponta). Alm disso, diminui a carga para cada conexo.
A.5.4. Quanto disposio das vlvulas de controle da produoAs ANMs
j instaladas so de dois tipos: ANM Vertical (ou convencional na
Bacia de Campos) e ANM Horizontal. Na ANM horizontal o suspensor da
coluna de produo (TH) desvia o fluxo de produo para a lateral, onde
esto dispostas as vlvulas de controle. Existem em fase de estudo
outras configuraes como ANM em cruz, ANM concntrica, etc.
22
A.6. COMPONENTES DO SUBSISTEMA ANMO subsistema ANM composto pela
interface ANM-Linhas de fluxo e linhas de controle e monitoramento,
pela ANM propriamente dita (conector, bloco de vlvulas, vlvulas
gavetas e atuadores, painel de interveno com ROV, conectores das
linhas de fluxo, manifold da ANM), capa da ANM.
A.6.1. Interface ANM linhas de fluxo e linhas de controleA
interface entre ANM e as linhas de fluxo (flowlines) e linhas de
controle das vlvulas da ANM e DHSV sempre constituiu um aspecto
muito importante. Nas primeiras ANMs DO e DA s linhas de fluxo e de
controle eram conectadas por mergulhadores, atravs de flanges e
placas hidrulicas. Nas DLP (DiverLessPull in), foram adotadas
estruturas especiais (skids), algumas com flutuadores, e
ferramentas especiais (pull-in tool), efetuando-se as conexes
horizontalmente. A ANM passou a ter uma base para as linhas de
fluxo. Os primeiros Sistemas DL GLL adotaram o CLF (Conector das
Linhas de Fluxo) na ANM e o MLF (Mandril das Linhas de Fluxo), que
se assenta na BAP. Tanto o CLF quanto o MLF conectam tanto as
linhas de fluxo (flowlines), quanto as linhas de controle hidrulico
e de monitoramento de presso e temperatura. A instalao do MLF na
BAP nos sistemas com cabos guia (GL), feita pelo mtodo layaway.
Para os sistemas sem cabos guia (GLL), a conexo do MLF BAP pode ser
feita, conforme o modelo atravs de conexo lay-away, vertical
indireta (CVI) ou vertical direta (CVD). O perfeito posicionamento
do MLF na BAP fundamental, j que a interface entre o MLF e o CLF da
ANM composta de anis de vedao metlicos para os bores excntricos de
produo de anular, de vrios couplings macho e fmea para as linhas de
controle hidrulica e de um conector eltrico para TPT (Temperature
and Pressure Transducer) e PDG (Permanent Downhole Gauge) (Apostila
E&P SERV/US-SUB/EQS). As BAPs para estes sistemas adotaram a
seguinte configurao: x na parte inferior: uma estrutura guia (funil
down) para orientao na cabea do poo e um conector hidrulico e anel
metlico para travamento e vedao no alojador de alta presso
(housing);
23
x na parte superior: um alojador (housing especial denominado
tubing head) com perfil interno preparado para receber o suspensor
de coluna (TH) e perfil externo, tipo H-4, para receber o conector
da ANM; uma luva helicoidal interna ao tubing head que proporciona
a auto-orientao do suspensor de coluna (TH); um funil up para
orientao no assentamento da ANM; e um bero (cradle), para ancoragem
e apoio do mandril das linhas de fluxo (MLF), permitindo que a ANM
possa ser retirada sem que seja necessrio desconectar as linhas
flexveis da ANM com mergulhador. O advento do MLF (mandril das
linhas de fluxo) passou a permitir a retirada da ANM independente
das linhas de fluxo.
Figura A.6.1- Vista lateral da base adaptadora de produo com 3
MCVs para ANM ABB 1860 metros
Na conexo vertical indireta (CVI), o MLF lanado pelo Barco de
Manuseio de Linhas ao lado da BAP, conectado a um tren. A conexo do
MLF BAP poder ser feita pela Sonda ou pelo Barco. Assim, o barco no
precisa aguardar a Sonda assentar a BAP. O MLF da CVI o idntico ao
usado na conexo Lay Away.
24
1.
Figura A.6.2 Tren utilizado para Conexo Vertical
Independente
Na conexo vertical direta, CVD, o MLF instalado diretamente na
BAP. Assim, a manobra de retirar o MLF do tren e conect-lo na BAP
eliminada. Para tal, adotaram-se rasgos em Y e pinos que guiam o
encaixe do MLF na BAP. Dependendo do modelo estes rasgos podem
estar no Pino de Orientao do MLF ou na BAP. Os sistemas mais
recentes de Conexo Independente adotaram o MCV (Mdulo de Conexo
Vertical) tornando a instalao e retirada da ANM totalmente
independente da instalao e retirada das linhas de fluxo. Para LA
inferiores a 1000 m adotou-se o modelo com um MCV, o qual contempla
as linhas de produo, de acesso ao anular e de controle. Para LA
superior a 1000 m, so usados 3 MCVs, sendo um para as linhas de
produo, outro para acesso ao anular e o terceiro para o umbilical
de controle. A adoo de 3 MCVs diminui o peso de cada conexo
viabilizando as conexes. O MCV tem funo similar ao MLF usado na
CVD. Neste sistema a BAP possui um falso MLF, fixo na estrutura,
aguardando a conexo do CLF da ANM. Este falso MLF est interligado a
um segundo falso MLF, ao qual conectado o MCV, com as linhas de
fluxo e controle. Com esta soluo as linhas podem ser instaladas a
qualquer momento, desde que a BAP esteja instalada. Assim, a Sonda
pode realizar toda a construo do poo independentemente do lanamento
das linhas. A melhor tecnologia de construo aquela na qual a BAP
instalada antes de se perfurar a zona de interesse, perfura-se
esta, instala-se a parte inferior da completao, instalase a parte
superior at o TH, retira-se o BOP Submarino e instala-se a ANM.
Caso a UEP esteja pronta para receber o poo, o Barco de Manuseio de
Linhas instala o (s) MLF(s) e efetua-se a entrega do poo.
25
Figura A.6.3 Mdulo de conexo vertical (MCV) ABB
A.6.2. A ANM propriamente ditaA.6.2.1. Conector da ANMA ANM deve
ser assentada e travada na cabea do poo atravs do conector. Nas
ANMs DO o conector mecnico. Em todas as demais o conector
hidrulico, i.e, seu travamento/destravamento realizado atravs de
acionamento hidrulico de pistes. A vedao se d atravs de anis
metlicos. Nas ANM antigas esta assentada e travada no alojador de
alta presso da cabea do poo. Nas mais recentes a ANM assentada e
travada no alojador da BAP. A dimenso do alojador, 16.3/4ou 18.3/4,
define em que poo a BAP-ANM pode ser usada. Todos os poos
perfurados por unidades flutuantes na Bacia de Campos, com sistemas
de cabea de poo submarino (SCPS) MS-700 e SS-10, a partir de 1995,
e os tubing heads das BAPs tm o perfil externo do alojador de alta
presso VETCO tipo H-4 como padro. x A interface entre o Conector e
o TH de fundamental importncia e composta por vrios elementos: stab
de produo; stab de acesso ao anular; stab de acesso s linhas
hidrulicas de acionamento da DHSV; conector eltrico do PDG e
castelo, responsvel pela alinhamento fino entre as partes. x O
assentamento da ANM deve ser testado com trao e a vedao com presso,
constituindo seu sucesso condio sine qua non para aceitao da
ANM.
26
A.6.2.2. Conjunto de Vlvulas da ANMUma ANM para poo produtor
deve conter pelo menos quatro vlvulas em seu bloco e trs vlvulas
fora deste. O bloco possui dois orifcios (bores) paralelos
verticais, um de 2" para acesso ao anular e outro de 4" para acesso
coluna de produo. No bore de 4 h duas vlvulas, a mestra 1 (Master
1), M1, a qual se comunica com o interior da COP. Mais acima fica a
vlvula Swab 1, ou S1. Esta s tem funo durante a interveno com
Sonda, permitindo acesso vertical COP. No bore de 2" h algo
similar, agora relativo ao anular COP x Rev produo. A vlvula
inferior a Master 2, M2, a qual se comunica com o anular. Mais
acima fica a vlvula Swab 2, S2. Esta tambm s tem funo para
interveno com Sonda. O posicionamento destas vlvulas no bloco
padronizado, sendo, portanto idntico para todos os fabricantes. As
vlvulas mestras (M1 e M2) so as principais vlvulas de controle do
poo. A M1 a primeira barreira de segurana na ANM. As antigas ANMs
possuam duas vlvulas mestras no bore de 4 (upper e lower), tendo
sido reduzidas para apenas a M1 aps estudos de confiabilidade.
Completando o conjunto de vlvulas temos as vlvulas laterais de
acesso COP, W1 e W2, e a Crossover, XO. A lateral 1 Wing 1, ou W1,
permite acesso da linha de produo ao orifcio de produo (4) da ANM.
Assim, os fluidos produzidos pelo poo devero passar pela DHSV, M1 e
W1, para chegar flowline de produo. A W1 a primeira vlvula de
controle de produo acionada pelo Operador. A M1 s ser usada em
fechamentos mais duradouros. A lateral 2 Wing 2 ou W2 permite
acesso da linha de anular (geralmente gas lift) ao orifcio do
anular (2) da ANM. Assim, o gs usado no gas lift dever passar
primeiro pela W2 e ento pela M2 para acessar o anular COP x Rev
produo. H conectores para injeo de produtos qumicos na ANM jusante
da W1 para atuao na linha de produo e montante da W1 para atuao na
ANM e poo. As vlvulas usadas em ANMs so vlvulas gaveta de passagem
plena. O size usual de 4.1/16 para o orifcio de produo e de 2.1/16
para o do anular. A vedao entre a gaveta e a sede metal/metal, com
deposio de material de alta dureza e vedao resiliente entre a sede
e o corpo. A funcionalidade e eficincia de vedao das vlvulas da ANM
devem ser comprovadas na entrega do poo.
27
Figura A.6.4 Bloco de vlvulas, atuadores, linhas de fluxo e
CLF.
A.6.2.3. Acionamento Hidrulico das Vlvulas de ANMOs equipamentos
submarinos trabalham em condies adversas e apresentam elevados
custos de reparo. Por isto, tais equipamentos so dotados de algumas
alternativas ao uso normal back-ups. Apresentamos neste subitem o
acionamento normal das vlvulas da ANM, atravs de acionamento
hidrulico direto uma linha para cada funo. Veremos, a seguir, que h
alguns backups, com limitaes. Para abrir e manter aberta
determinada vlvula da ANM, deve ser aplicada presso (bombeando
fluido hidrulico) na linha de controle correspondente. A presso
aplicada transmitida haste e a um pisto que, ancorado a uma mola,
vence a resistncia desta abrindo a vlvula. A linha deve ser mantida
pressurizada para manter a abertura da vlvula. A retirada de
presso, intencional ou devido a um vazamento, permite que a fora da
mola comprimida empurre a haste para a posio original, fechando a
gaveta. x Portanto, as vlvulas da ANM so do tipo "fail safe close",
a menos que bloqueadas abertas por hidrato ou outro impedimento
fsico.
28
Circuito hidrulico para acionamento das vlvulas da ANM.
Figura A.6.5 - Mecanismo de abertura/fechamento das vlvulas.
A.6.2.4. Acionamento Mecnico Alternativo das Vlvulas de ANM
Painel de Interveno com ROVAs ANMs, em geral possuem um Painel de
Interveno com ROV ou Painel de Override, atravs do qual pode ser
feita a abertura (na verdade isolamento destas) das vlvulas da
ANM.. A alternativa de override se aplica s vlvulas M1, W1, M2, W2
e XO, uma vez que S1 e S2 s tm funo durante interveno com Sonda. O
painel de override constitudo por uma chapa frontal fixada entre a
estrutura inferior e a estrutura de reentrada com preparaes para
montagem das interfaces de atuao por ROV e inscries de orientao
operacional (Figura A.6.6, a seguir). Sua parte traseira aloja o
acumulador, as vlvulas das linhas de injeo qumica e os suportes das
hastes indicadoras de posio. Alm disto, esta chapa protege,
sustenta e alinha as hastes de transferncia de movimento, montadas
entre esta e as vlvulas da ANM.
29
O override feito atravs de Barco de apoio com ROV, ou ROV da
Sonda, quando for o caso. O ROV utiliza ferramenta de torque
apropriada e aplica o nmero de voltas indicado para promover a
abertura da vlvula de interesse. Para fechar a vlvula necessrio
desfazer o procedimento anterior, conhecido como "retirada de
override". O override s se aplica abertura das vlvulas, pois o
fechamento atravs das molas (vlvulas fail safe). x A alternativa
(back-up) de override, atravs de interveno com ROV, pode evitar uma
onerosa interveno com Sonda nos casos onde haja falha em um atuador
especfico. x Uma vlvula aberta por override perde sua condio fail
safe, pois exigir a vinda de um Barco com ROV para a retirada do
override. x Recomendamos a presena de tcnico de ANM do E&P
SERV/US-SUB/EQSB a bordo do barco para apoio nas operaes de
override e emisso de relatrios tcnicos, os quais so de grande
importncia para as futuras intervenes. J houve quebra de vlvulas em
operaes de override. Isto se deveu a excesso de torque e at mesmo
por aplicao de torque no sentido contrrio.
Figura A.6.6 - Painel de Interveno com ROV - ANM ABB
GLL
30
A.6.2.5. Acionamento alternativo hidrulico Via painel BACK-UP na
TREE CAPOutro recurso alternativo, desta feita para falhas nas
linhas de controle, o Painel Backup na Tree Cap. Em caso de falha
em determinada funo, pode-se atravs de atuao com ROV, isolar a
linha correspondente e passar a acionar a funo atravs de uma linha
sobressalente. Na parte frontal do painel est marcada a
nomenclatura de cada vlvula e a posio operacional da mesma. O
painel montado na estrutura suporte soldada no corpo superior da
capa da ANM.
Figura A.6.7 Painel back-up para ANM ABB GLL 1860 metros Fonte:
Apostila US-SUB/EQSB
Para os atuais umbilicais hidrulicos de 12 funes, com 9 linhas
de controle e 3 de injeo de produtos qumicos, sendo 02 para
metanol, a relao linhas funes apresentada na tabela a seguir.Tabela
A.6.1 Relao Linhas x Funes
Linha 1 DHSV Linha 2 - M1 Linha 3 - R1 (reserva 1) Linha 4 -
W1
Linha 5 - M2 Linha 6 - W2 Linha 7 CO Linha 8 - PIG-XO
Linha 9 - IQ Linha 10 - R2 (reserva 2) Linha 11 - I.E. (inj.
Etanol). Linha 12 - I.E. (inj. Etanol).
31
Das 9 linhas de controle da ANM, duas so consideradas
sobressalentes (reserva 1 e reserva 2). No caso de se perder por
entupimento ou rompimento uma das mangueiras das funes da ANM ou da
DHSV, pode-se lanar mo de uma das linhas reservas. Para tal ser
necessrio interveno com ROV. No subsistema ANM com instalao e
operao normal, a linha reserva 1 deve ficar direcionada para a
DHSV2, de forma que estejam disponveis dois circuitos
independentes, desde a UEP at a prpria DHSV, para a abertura desta.
x Para LA profunda e ultra profunda recomenda-se para a DHSV duas
linhas de controle, com backup desde a UEP at a DHSV. Parmetros de
Operao (Presso e Tempo) das vlvulas de ANM As ANMs da Bacia de
Campos so acionadas por sistema hidrulico direto. A tabela a seguir
apresenta a relao geral entre LA e presso de operao nos
atuadores.Tabela A.6.2 Parmetros de operao das vlvulas de ANM
Presso de operao nos atuadores (produo / anular) 1.500 psi 2.000
psi 3.000 psi
Profundidade de gua (LA) onde est instalada a ANM at 1.000
metros Entre 1.000 e 1.800 metros acima de 1.800 metros
Para o caso de LA at 1000m, por exemplo, o que ocorre, em geral,
que se tem o incio de abertura da vlvula com 400 psi e a concluso
da abertura com 800 psi. Adota-se a presso de operao de 1500 psi.
Assim, por exemplo, para uma ANM corretamente instalada em LA de
1000 m, a aplicao de 1500 psi ser suficiente para abrir as vlvulas,
mesmo na condio mais crtica, qual seja com a presso de fluxo de
leo/gs mxima na ANM de 5000 psi. Presso Mxima Admissvel nos
Atuadores das Vlvulas de ANM Este aspecto exige ateno do Operador
de Produo, pois a presso de trabalho mxima admissvel nos atuadores
das ANMs varia conforme especificao tcnica vigente na poca da
compra. Esta varia desde 2.250 psi, para as ANMs mais antigas, at
3.000 psi para as mais recentes. No se deve trabalhar com presso
acima da necessria, pois isto aumenta o tempo de fechamento e
diminui a vida til da vlvula. Tomando como exemplo as vlvulas
instaladas em Roncador, entre 1000 e 1800 m LA, a presso de
abertura das vlvulas de 2.000 psi e a mxima admissvel de 3.000 psi.
A presso adequada neste caso fica entre 2.000 e 2.300 psi A
instalao de uma ANM em LA menor do que a especificada poder ter
implicaes sobre o sistema de controle nas UEP (manifold e painel de
produo), uma vez que a sua presso de operao poder estar em conflito
com as demais ANMs da UEP.
32
Compensao Hidrosttica Para que a presso hidrosttica da coluna de
gua do mar no mantenha as vlvulas da ANM permanentemente abertas,
faz-se necessrio um reservatrio de compensao hidrosttica. Este
promove a equalizao de presso entre as cmaras dos atuadores e a
presso hidrosttica no fundo do mar.
VALVULA DIRECIONAL INSTALADA NO PAINEL DE OVERRIDE DA ANM TREE
MANIFOLD S-1 VLVULA ESFERA S-2 HW-525 X-O M-1VLVULA RETENO ID =
0,75 PLUG
X-O
M-2 LINHA 3/8
GUA DO MAR
P 100 PSI
ID 0.75 (MINIMO) MANIFOLD
FILTRO AGUA DO MAR
LINHA DE 3/8
LINHAS DE 0.75 (ID MNIMO)
LINHAS 3/8
Figura A.6.8 Sistema de compensao de presses Fechado para
atuadores de vlvulas
Nas ANMs mais antigas os acumuladores ficam abertos para o mar.
Nas mais recentes os sistemas so fechados, possuindo uma bexiga de
borracha que isola o fluido hidrulico (HW-525) da gua do mar, no
alterando o princpio de compensao.
A.6.2.6. Conector das linhas de fluxo (CLF)Tambm chamado de
flowline conector o elemento de ligao entre a ANM e as linhas de
fluxo e controle. No caso de ANM's DO e DA esses conectores so
constitudos por flanges rotativos ou rotulados e placas hidrulicas,
acoplados ANM por mergulhadores. Nas ANM's DLP, DLL e GLL os
conectores so hidrulicos, promovendo a conexo das linhas de fluxo e
controle em um terminal prprio.
33
A.6.2.7. Manifold da ANM (Tree Manifold)O Manifold fica no topo
da ANM possuindo orifcios para todas as funes da ANM e bore de 4e 2
com perfil interno para assentamento de plugs. Possui perfil
externo para travamento da ferramenta de instalao da ANM e para o
conector da capa da ANM (tree cap), quando utilizada. Nas ANMs
DO-1, DO-2 e algumas DO-3 as linhas hidrulicas chegam a uma placa
hidrulica, onde so acessados tanto pela completao quanto pela
produo. As ANMs DO-2 no possuem alojamento para plug (apenas no
tubing hanger) e a ANM DO-3 apenas na linha de produo.
(1) bore de 4 (2) bore de 2 (3) bore hidrulico de controle (4)
perfil para plug (5) perfil para travamento de ferramenta (6)
flange de conexo ao bloco de vlvulas
Figura A.6.9 - Tree manifold FMC/CBV
A.6.2.8. Capa da rvore (Tree Cap)A Tree Cap funciona como um
jumper entre a UEP e a ANM. Este desenvolvimento se fez necessrio
para que ora a Sonda (durante a instalao e retirada) ora a UEP
(durante a operao do poo) possam acionar as vlvulas da ANM. Assim
que a Sonda assenta a Tree Cap os controles da ANM passam para a
UEP. As linhas de controle do umbilical hidrulico conectam-se Tree
Cap e da ANM. As ANM's DO-1, DO-2 e DO-3 no possuem Tree Cap.
Algumas ANMs DO-3 e DA utilizam vlvulas de dupla ao (shuttle valve)
e cartuchos hidrulicos em substituio s Tree Caps. As ANMs
VETCO/CMV, sem Tree Cap, utilizam um cartucho hidrulico, que
interliga a UEP ANM assim que os stabs hidrulicos da ferramenta de
instalao da ANM desencaixada.
34
Figura A.6.10 - Esquema hidrulico com a Tree Cap instalada e
durante o assentamento desta com a Sonda
A.6.2.9. Capa de Corroso um equipamento instalado no topo da ANM
ou sobre a Tree cap, como proteo e isolamento das reas de vedao dos
receptculos. Possuem, geralmente, travamento por pinos de
cisalhamento.
(1) pino de cisalhamento (2) stab de 4 (3) stab de 2 (4) stab
hidrulico (5) pino guia
Figura A.6.11 - Corrosion cap FMC/CBV
35
A.7. Sistema de controle hidrulico de ANMO sistema de controle
utilizado nas ANMs na Bacia de Campos o hidrulico direto. Neste
sistema h uma tubulao ou mangueira hidrulica, desde a UEP ou
Manifold at o atuador, para cada funo (vlvulas da ANM, DHSV,
Pig-XO).Controle Hidrulico Direto
Painel de Controle
HPUPainel de Back-up Acionado por ROV
Tree cap
Atuador Riser e Umbilical com uma linha por funo Plataforma de
Produo ANM Flowline connector
Tubing hanger SSSV
Figura A.7.1 Controle hidrulico direto Fonte: Apostila Curso
Operador de Produo 2002.
Podemos analisar o sistema de controle a partir da UEP. Nesta
fica o Painel de Produo, atravs do qual so controladas as funes da
ANM, DHSV e PIG-XO. O painel composto basicamente de vlvulas
direcionais a indicadores de presso (manmetros). Pelo acionamento
de vlvulas direcionais instaladas no painel de comando, o fluido
hidrulico enviado atravs das linhas do umbilical at os atuadores
das vlvulas. O sistema hidrulico direto apresenta como principais
caractersticas: i) puramente hidrulico; ii) possui uma linha
hidrulica de controle para cada funo da ANM; iii) pressurizao e
alvio pela mesma linha hidrulica; iv) o comando efetuado na
superfcie atravs de vlvulas direcionais instaladas em painel
dedicado. As principais limitaes do sistema hidrulico direto so: i)
relao direta entre distncia pooUEP e tempo de resposta; para
grandes distncias o tempo de abertura/fechamento das vlvulas
ser
36
grande; ii) grande nmero de linhas hidrulicas no umbilical de
controle, com custos altos para grandes distncias; ii) grande nmero
de conexes hidrulicas. Todo o circuito hidrulico constitudo por
material inoxidvel com conexes tipo metal-metal. Um aspecto crtico
deste sistema o fluido hidrulico. Atualmente, est padronizado o uso
de HW-525, base gua. O fluido hidrulico deve apresentar baixa
viscosidade, baixa compressibilidade, baixa toxidez (deve ser
descartvel para o mar), estabilidade a baixas temperaturas. Deve
ser inibido em termos de corroso, possuir boa lubricidade, reduzir
a formao de espuma e inibir o crescimento de microorganismos. Uma
das grandes causas de degradao do fluido a ao do crescimento dos
microorganismos, tais como bactrias e fungos, podendo causar tambm
entupimentos.
37
A.8. rvore de Natal Molhada Horizontal (ANM-H)A ANM-H pode ser
descrita, de forma simplificada, como uma base adaptadora de produo
(BAP) com vlvulas montadas na sua lateral, permitindo a interveno
no poo e substituio da coluna de produo sem a retirada da ANM.
Foram desenvolvidas concepes diver assisted (DA), para LAs
inferiores a 300 metros e GLL para LAs superiores a 300 metros.
Figura A.8.1 - Esquema ANMH com Capa Interna e Hub nico
As ANMH eram muito usadas no exterior, onde agora parece estar
havendo uma tendncia ao maior uso de ANM vertical. A ANMH ideal
para BCSS (bombeio centrfugo submerso submarino); pois permite a
substituio do conjunto de fundo sem retirada da ANM. Como
desvantagem para outras aplicaes, para se retirar a ANM obrigatrio
retirar-se, primeiro, a coluna de produo.
38
Figura A.8.2 - ANM-H FMC com cabos guia (GL) e com tree cap
externa
ANM-H 2500 O desenvolvimento de ANM-H para LA de at 2500 metros
foi motivado pela possibilidade de uso de large bore (5 1/2") e
pela maior economicidade destes equipamentos. Inicialmente foram
especificadas 5 (cinco) ANM-H's para o projeto de Marlim Sul, que
prev poos com vazo de at 5000 m3/dia. Posteriormente surgiu um
horizonte de outras 26 (vinte de seis) ANM-H's para o campo de
Roncador. As ANM-Hs 2500 GLL foram fabricadas com 3 MCVs (mdulos de
conexo vertical das linhas de fluxo e de controle) tipo pescoo de
ganso. O de produo de 8 e o do anular de 6. Possui loop para
passagem de pig. Utilizam tree cap externa com duas vlvulas gavetas
para acesso vertical pleno coluna de produo, e com bifurcao, para
acesso ao anular. As conexes eltricas de sinal so feitas na
vertical. Por usar tree cap externa, dispe de painel back-up
hidrulico montado sobre a mesma. A ferramenta de instalao da ANM
tambm instala a tree cap. O BOP de workover deve permitir
intervenes dentro da coluna de produo, sem a instalao do BOP
convencional. O BOP de workover deve estar preparado para cortar
flexitubo de 1.1/4"e, a seguir, vedar e fazer desconexo rpida. Esto
padronizadas as interfaces entre a ANM-H/ferramenta de instalao ou
tree cap ou BOP de workover, de forma a possibilitar
intercambialidade entre ferramentas de diferentes fabricantes. Da
mesma forma, est padronizada a interface entre o BOP de workover e
sua ferramenta de instalao, sendo est ltima denominada de FDR
(ferramenta de destravamento rpido). A FDR tambm deve instalar a
TREE CAP e deve ficar sobre a ferramenta de instalao da rvore. A
desconexo rpida durante a instalao do suspensor de coluna (TH), em
caso de perda de posicionamento, ser feita
39
com junta de riser cisalhvel e com uso da SSIT (subsea
intervention tree) construda especificamente para este fim.
Figura A.8.3 - Esquemtico da ANMH 2.500m (Capa Externa e Hubs
Independentes)
40
