Instalações de Produção

A indústria do petróleo utiliza plataformas de perfuração ou sondas de perfuração marítima, e plataformas de produção que são classificadas de acordo com a finalidade que se destinam e a profundidade de lâmina d’água em que irão atuar, conforme abaixo:

1. Plataformas Fixas

Jaquetas

As Jaquetas são formadas por grandes estruturas modulares de aço que são instaladas no local de operação por meio de estacas cravadas no leito marinho e que praticamente não apresentam movimentos. A estrutura pode ser metálica ou de concreto. A lâmina d’água no local de posicionamento da plataforma fixa é de até 400 metros, pois seu custo de instalação aumenta exponencialmente com a profundidade. Mundo a fora só são usadas em campos nos quais a lâmina d’água é de até 300 metros. 

As jaquetas são projetadas para receber equipamentos de perfuração, estocagem de materiais, alojamento de pessoal, bem como todas as instalações necessárias para a produção dos poços. Nelas, a árvore de natal (conjunto de válvulas que controla a produção do poço) é a chamada completação seca.

No convés é instalada uma planta de processo/utilidades que tem como principal função separar e tratar os fluidos produzidos pelos poços. O petróleo é exportado por oleodutos; o gás comprimido é em parte enviado para a terra por meio de gasodutos, como também é utilizado para a geração de energia da própria plataforma. A água é descartada no mar ou injetada de volta no reservatório.

Esta tecnologia foi desenvolvida entre as décadas de 30 e 50 na Venezuela, sendo utilizada em seguida no Golfo do México.

Plataformas fixas de aço

As plataformas fixas de aço não têm capacidade de estocagem de petróleo ou gás e, como consequência, a produção é realizada em terra ou em outra interligada por oleodutos e gasodutos.

Plataformas fixas de concreto

As plataformas fixas de concreto ou plataformas fixas de gravidade são usualmente  constituídas por um convés superior de aço sustentado por três ou mais colunas sobre uma base inferior que é apoiada diretamente sobre o fundo do mar. Esta base, apesar de não ser fixada ao leito marinho por estacas, permanece estável devido ao seu enorme peso e baixo centro de gravidade, situado bem próximo à base.

Esse tipo de plataforma possui basicamente as mesmas características e aplicações das plataformas de aço fixas, no entanto, são capazes de armazenar petróleo em compartimentos situados na base. Dessa forma, não é necessário que o óleo seja exportado por oleoduto, já que a produção pode ser armazenada e, de tempos em tempos, transferida para um navio aliviador.

A maioria das plataformas de concreto está instalada no setor norueguês do Mar do Norte em função da facilidade construtiva utilizando os Fjords. 

Torres Complacentes

Torres complacentes são estruturas fixas semelhantes às jaquetas tradicionais, utilizadas em lâminas d’água de 350 a 800 metros. Possuem comportamento complacente às cargas de onda, são menos pesadas do que as jaquetas e toleram um movimento horizontal maior.

Algumas dessas torres já estão em operação no Golfo do México.

2. Plataformas Semi-submersíveis (Semi-Sub Platform)

As plataformas semi-submersíveis são unidades flutuantes largamente utilizadas tanto para perfuração quanto para produção. Sua estrutura pode apresentar um ou mais conveses que são apoiados por colunas (ou pernas) em flutuadores submersos (pontoons).

As unidades flutuantes sofrem movimentações devido à ação das ondas, correntes e ventos. Dois tipos de sistema são responsáveis pelo posicionamento da unidade flutuante: o sistema de ancoragem e o sistema de posicionamento dinâmico.

O sistema de ancoragem é constituído por 8 a 12 âncoras, bem como cabos e/ou correntes, que atuam como molas capazes de restaurar a posição do flutuante quando este é deslocado. No sistema de posicionamento dinâmico, não existe ligação física da plataforma com o fundo do mar, exceto a dos equipamentos de perfuração. Sensores acústicos determinam a deriva e propulsores no casco restauram a posição da plataforma, acionados por computador.

As plataformas semi-submersíveis podem ter propulsão própria ou ser rebocadas até o local. Por causa de sua  grande mobilidade, são as unidades preferidas para a perfuração de poços exploratórios.

Uma  desvantagens deste tipo de plataforma é não ser adequada para o armazenamento do óleo produzido durante o processo de exploração exigindo oleodutos ou gasodutos para a exportar o óleo e gás.

Estas plataformas começaram a ser utilizadas no Brasil pela Petrobras para seus sistemas de produção. Também são amplamente utilizadas no Golfo do México e na África.

3. Plataformas FPSO

Os FPSOs (Floating, Production, Storage and Offloading) são sistemas flutuantes com capacidade de processar e armazenar o petróleo e prover o descarregamento do petróleo e/ou gás natural.

Os FPSOs são navios petroleiros de grande porte, novos ou usados, convertidos, tais como VLCCs (Very Large Crude Carrier) ou ULCCs (Ultra Large Crude Carrier). Os FPSOs  feitos sob encomenda, tem o casco é projetado e construído especificamente para operar como um FPSO.

No convés há uma planta de processo com função de separar e tratar os fluidos produzidos pelos poços. Depois de separado da água e do gás, o petróleo é armazenado nos tanques do próprio navio, sendo transferido para um navio aliviador de tempos em tempos.

Os FPSOs são unidades estacionárias que ficam ancoradas por sistema de ancoragem que depende principalmente de fatores como: i) o número de risers conectados à unidade; ii) o arranjo de fundo, que é a posição dos poços em relação à plataforma; e iii) de condições ambientais (ondas, correntes, vento, etc).

A ancoragem pode ser de único ponto (Single Point Mooring), ou distribuída, (Spread Mooring) o que permite a instalação de um grande número de risers de produção.

No Single Point Mooring é instalado um Turret para permitir a movimentação do navio em volta da conexão dos risers com a plataforma. Esta movimentação é possibilitada por um grande rolamento enquanto a transferência dos fluidos da parte fixa para a parte móvel do Turret é viabilizada por um sistema chamado Swivel.

O descarregamento do petróleo para um navio aliviador é feito por mangotes flutuantes que normalmente medem entre 16 e 24 polegadas de diâmetro interno.

Alguns FPSOs são mantidos na locação por um sistema de posicionamento dinâmico e são utilizados basicamente para testes de longa duração de poços de petróleo na fase exploratória.

Os FPSOs são bastante utilizados no Brasil e bem disseminados na África. O FPSO é a unidade de produção adotada no Campo de Atlanta, ativo localizado na Bacia de Santos, no qual a QGEP possui 30% de participação. 

4. Plataformas de Pernas Atirantadas (Tension-Leg Platform – TLP)

As Plataformas de Pernas Atirantadas ou Tension-Leg Platforms (TLPs), são uma evolução do conceito de semi-submersível. Apresentam um comportamento híbrido: por um lado, são complacentes com respeito aos graus de liberdade horizontais, tal como um sistema do tipo flutuante, e por outro, são mais rígidas com relação aos graus de liberdade verticais, como no caso de uma plataforma fixa.

A concepção principal de construção é a utilização de estacas como fundação, cravadas no solo marinho, com tendões tracionados na plataforma e fixados nas estacas.

A plataforma é mantida numa posição onde o empuxo é bem maior do que o peso. Desta forma, o equilíbrio vertical da plataforma é atingido por um conjunto de tendões tracionados com grande rigidez vertical, visando evitar-se a desconexão no fundo do mar. O stroke (movimento entre um referencial do riser rígido de produção e o convés) reduzido permite que a TLP tenha completação seca para diversos poços ou operar em grandes lâminas d’água com risers rígidos (steel catenary unit) devido ao baixo movimento vertical.

A TLP é  composta de:

  • Estrutura do convés (semelhante aos usados em plataformas do tipo semi-submersíveis) pode ter sonda de perfuração e planta de processo/utilidades. Algumas TLPs são usadas para completação molhada (não tem sonda de perfuração) ou são do tipo cabeça de poço (sonda de perfuração sem planta de produção/utilidades);
  • Estrutura do casco (projetado para suportar o convés e a tração dos tendões);
  • Tendões verticais tubulares de aço que fazem a ancoragem (podem ser de diâmetros constantes em água profundas e diâmetros variáveis em águas ultra-profundas);
  • Fundação composta de estacas cravadas (projetada para manter a plataforma na sua locação, resistindo às cargas provenientes do sistema de ancoragem).

Estas plataformas são desenvolvidas para utilização principalmente no Golfo do México. Também são usadas no Mar do Norte e mais recentemente, foi instalada em 2014 no Brasil, no Campo de Papaterra.

5. Plataformas SPAR

Spar é um tipo de plataforma de perfuração ou de produção usada em águas ultra-profundas. Sua estrutura é composta por um casco de seção transversal circular que se posiciona verticalmente na água, sustentada pelos tanques de flutuação localizados na parte superior da estrutura. Em caso de necessidade, sua estabilidade pode ser aumentada por meio da adição de lastro sólido nos compartimentos localizados em sua quilha. Sobre o casco é instalado um convés contendo sonda de perfuração e planta de produção/utilidades.

As plataformas do tipo SPAR constam, essencialmente, de um único cilindro vertical de grande diâmetro que suporta uma plataforma. A ele é fixado um típico topside de plataforma de superfície, contendo equipamentos de perfuração e planta de produção/utilidades.

A plataforma SPAR é mantida na locação por meio de sistema de ancoragem do tipo taut-leg. Este tipo de unidade possui amplitude de movimentos bastante reduzida, o que permite a utilização de poços de completação seca com risers tensionados para diversos poços operarem em grandes lâminas d’água com risers rígidos (steel catenary unit) devido ao baixo movimento vertical. Os poços de completação seca são normalmente perfurados da própria SPAR e ligados até o seu convés por meio de risers rígidos verticais que se assemelham aos utilizados durante a fase de perfuração.

Existem três tipos de plataformas SPAR.

  • Spar Clássica;
  • Spar Treliçada e
  • Cell Spar

As plataformas SPAR podem ser encontradas no Golfo do México.

Última atualização em 2015-05-07T16:21:40

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